3. Расчет полки плиты

Расчетные пролеты в свету:

,

,

следовательно полка считается балочной плитой и работает на изгиб короткой стороной.

Изгибающий момент в плите

От рабочего с инструментом

,

где p₁- вес двух рабочих,

p-временная нагрузка из таблицы 1

Конструктивный расчет полки плиты выполняем только по нормальным сечениям по схеме 1, поскольку при действии равномерно распределенной нагрузки прочность бетона наклонных сечений, как правило, достаточна.

Расчет прочности нормальных сечений прямоугольного элемента с одиночной арматурой.

1. Задаемся видом бетона (тяжелым) и классом В30. Назначаем класс арматуры – B500, диаметром 4 мм.

2. По прил. 1 и 2 [1] определяем соответственно R_в=17 МПа и R_s=415МПа.

3. Находим рабочую высоту сечения

, b=1м

4. Определяем величину ,

5. По прил. 3 по А₀ находим и

6. Определяем

Проверяем условия:

7. Требуемая площадь арматуры

см²

Принимаем арматуру 94 В500 с A_s=1,13 см².

Поперечную арматуру принимаем В500 3 с шагом 200мм.

1. Расчет поперечного ребра

Расчетный пролет поперечного ребра

Расчетная схема, шарнирно опертая балка (рис. 2). Определяем расчетную нагрузку на один погонный метр ребра:

где q – полная нагрузка, действующая на полку плиты;

b_r – ширина поперечного ребра;

h _r – высота поперечного ребра;

S_n – ширина полки, вводимая в расчет

Рисунок 2 – Расчетная схема поперечного ребра.

Сечение поперечного ребра рассчитываем на действие изгибающего момента как тавровое.

1. Задаемся видом бетона (тяжелым) и классом В30. Назначаем класс арматуры – А400

2. По прил. 1 и 2 определяем соответственно R_в=17 МПа и R_s=355 МПа.

3. Находим рабочую высоту сечения

h₀ = h_r - a,

где h_r- высота сечения ребра, принимаем а = 0,03 м.

h₀ = 0,150- 0,03 = 0,12 м.

6,46<62.169 - нейтральная ось находится в полке; сечение рассчитывают как прямоугольное шириной , т.е. выполняют пп. 4—6 по схеме 1.

4. Определяем величину ,

5. По прил. 3 по А₀ находим и

6. Определяем

Проверяем условия:

7. Требуемая площадь арматуры

см²

Принимаем один стержень 14 А400, A_s= 1,539 см².

Выполняем расчет поперечного ребра по наклонному сечению.

1. По прил. 1 определяем значение R_bt= 1,05*0,9 = 0,945 МПа.

2. Назначаем класс поперечной арматуры В500 и определяем R_SW = 300 МПа

3. Назначаем количество каркасов (количество поперечных стержней в одном сечении) - 1; диаметр стержней: в сварных каркасах –5 мм.

4. Поперечная сила, воспринимаемая бетоном при действии равномерно распределенной нагрузки

т.к. Q_в1 > Q, 162,77>9,165,то хомуты ставим по конструктивным требованиям.

По конструктивным требованиям и

Принимаем шаг S = 50 мм.

Рисунок 3 – Эскиз армирования поперечных ребер плиты: а – крайнего ребра, б – среднего ребра.

2. Расчет продольного ребра

Расчетный пролет l₀ принят равным на 14 см меньше шага балок покрытия: l₀= 6 – 0,14 = 5,86 м.

Расчетную нагрузку определим по формуле:

где q – полная нагрузка, действующая на полку плиты;

b – ширина плиты;

b₁ – ширина продольного ребра;

h₁ – высота продольного ребра;

b_r – ширина поперечного ребра;

h_r – высота поперечного ребра;

l₁ – шаг колонн;

n – число поперечных ребер

Рисунок 6 – К расчету продольного ребра.

Определяем ширину верхней полки плиты

;

Сечение продольного ребра рассчитываем на действие изгибающего момента как тавровое.

1. Задаемся видом бетона (тяжелым) и классом В30. Коэффициент принимаем равным 0,9. Назначаем класс арматуры –A800)

2. По прил. 1 и 2 определяем соответственно R_в=17000 МПа и R_s=695 МПа.

3. Находим рабочую высоту сечения

h₀ =h-a,

где h₁- высота сечения ребра, принимаем а = 0,03м.

h₀₁=0,3-0,03= 0,27м.

305,7<519.71- нейтральная ось находится в полке; сечение рассчитывают как прямоугольное шириной , т.е. выполняют пп. 4—7 по схеме 1.

4. Площадь сечения преднапряженной арматуры в продольных ребрах определяем без учета не напрягаемой арматуры: