0. 2.2 Расчет продольного ребра плиты

Плиту рассматриваем как свободно лежащую на двух опорах балку П-образного поперечного сечения. Приводим действительное сечение плиты к эквивалентному тавровому высотой 450 мм, высотой полки 30 мм, шириной 2980 мм.

Рисунок 8 – Расчетные сечения плиты.

Расчетный пролет плиты:

(2.7)

где – конструктивная длина плиты,

- ширина площадки опирания.

.

Приведенная ширина ребра определяется по формуле:

, (2.8)

.

Усилие от расчетных и нормативных нагрузок:

-от расчетной нагрузки

, (2.9)

, (2.10)

-от нормативной нагрузки:

,

-от постоянной и длительной нагрузки:

.

Определим рабочую высоту сечения:

 . (2.11)

С учетом точности натяжения :

, (2.12)

где - коэффициент длительной прочности бетона при сжатии, учитывающий неблагоприятный способ приложения нагрузки,

- ширина полки, равная ширине плиты.

Подставляя необходимые данные в формулу (2.12), получаем:

.

(2.13)

Высота сжатой зоны бетона:

, (2.14)

следовательно, нейтральная линия проходит в пределах полки.

Определим граничную высоту сжатой зоны бетона:

, (2.15)

где - характеристика сжатой зоны бетона;

, (2.16)

- коэффициент, принимаемый для тяжелого бетона равным 0,85;

.

Для определения величину предварительного напряжения допускается принимать . Для арматуры S1200 .

- напряжение в арматуре растянутой зоны.

, (2.17)

.

= 500 МПа – предельное напряжение в арматуре сжатой зоне.

.

Т.е. при , следовательно, коэффициент работы арматуры принимаем из условия:

, (2.18)

где коэффициент принимаемый равным 1,1;

.

Окончательно принимаем .

Вычисляем площадь сечения растянутой арматуры

, (2.19)

где .

.

Принимаем .

1. Расчет продольного ребра по наклонному сечению

В качестве поперечной арматуры принимаем арматуру класса S240.Расчет наклонного сечения ведем по методу ферменной аналогии.

Максимальная поперечная сила, которую может выдержать бетон:

, (2.20)

где - коэффициент, учитывающий снижение прочности бетона при сжатии в условиях растяжения, определяется по формуле:

, (2.21)

- нормативное сопротивление бетона сжатию, равное 25 МПа (C²⁵/₃₀).

;

плечо внутренней пары сил;

мм

угол наклона сжатых подкосов, принимаемый равный 38˚.

.

Следовательно, поперечная арматура не требуется. Сечение армируется конструктивно с шагом 150 мм на приопорных участках ( на величину ), а в середине участка с шагом 300 мм.

Площадь арматуры определяем по формуле:

, (2.22)

где - расчетные сопротивления поперечной арматуры. Для поперечной арматуры МПа.

.

При этом принятая по расчету площадь поперечной арматуры должна удовлетворять условию:

, (2.23)

Проверим выполнение данного условия:

.

Условие выполняется.

В соответствии с требованиями СНБ проверку железобетонных элементов по прочности наклонного сечения производят из условия:

(2.24)

.

Условие выполняется. Установка поперечной арматуры по расчету не требуется, поэтому по конструктивным требованиям принимаем в приопорной зоне ( на величину ), поперечное армирование 6S240 с шагом S=150мм. Данную поперечную арматуру объединяем в плоский каркас КР-1 с помощью монтажных продольных стержней 10 S500.

Также на опоре в продольном ребре устанавливается сетка С-3 в количестве 4 штук, которая распределяет напряжение от предварительно напряженной арматуры при снятии ее с упоров. Арматуру в сетке С-3 принимаем конструктивно: проволока 4 S500.