4. Расчет ребристой плиты перекрытия

4.1 Задание на проектирование

Требуется рассчитать и законструировать ребристую панель перекрытия производственного здания при следующих исходных данных:

• общая конструктивная схема здания рис. 3.1.

• номинальные размеры плиты в плане 1,5  6,0 м

• постоянная нормативная нагрузка от пола g_f = 0,8 кН/м²

• временная нормативная нагрузка на перекрытие v = 10 кН/м²,

в том числе длительно-действующая v_l = 8,0 кН/м²

• бетон тяжелый класс В30

• арматура: напрягаемая класса A800

ненапрягаемая класса A400

сеток B500

коэффициент надежности по назначению _n = 0,95

Плита предварительно напряжена (для определения потерь напряжения примем натяжение арматуры на упоры), способ натяжения – электротермический; твердение бетона происходит при тепловой обработке, плита опирается на верхний пояс ригеля прямоугольного сечения.

Дополнительные исходные данные, вытекающие из задания на проектирование

• прочностные и деформативные характеристики материалов (табл. 4.1) по данным СП [2].

Таблица 4.1

Наименование нормируемых параметров	Бетон (В30)			Арматура				Примечание
	обозначение	Значение, МПа	значение с учетом b1	обозначение	Значение, МПа для класса
					А800	А300	В500
Прочность на сжатие	Rb	17,0	15,3	Rsc	500	270	360	b1 = 0,9
	Rb,n= Rb,ser	22	–	Rsw	300	215	300
Прочность на растяжение	Rbt	1,15	1,03	Rs	695	270	415	b1 = 0,9; s = 1,15
	Rbt,n= Rbt,ser	1,75	–	Rs,n =Rs,ser	800	300	500	s = 1
Модуль упругости	Еb · 103	32,5	–	Еs · 103	200	200	200

• граничная высота сжатой зоны бетона (бетон В30, _b1 = 0,9, арматура класса А800)

,

где , ε_b,2=0,0035, при подборе напрягаемой арматуры, когда неизвестно значение σ_sp, рекомендуется принимать σ_sp/R_s= 0,6

МПа;

• нагрузки, действующие на 1 м² перекрытия (табл. 4.2)

• предварительно принимаемые номинальные и конструктивные размеры плиты представлены на рис. 4.1 (см. также прил. 6).

Таблица 4.2

Расчет нагрузок на 1 м² перекрытия

Характер нагружения	Вид нагрузки	Обозначение	Расчет	Нормативное значение, кН/м2	Коэффициент надежности f	Расчетная нагрузка, кН/м2	Примечание
Постоянная	Собственный вес плиты	gpl	25hred*)	2,6	1,1	2,86	hred –
	Нагрузка от массы пола	gf		0,8	1,2	0,96	приложение 7
	Всего:	g	gpl + gf	3,4	–	3,82
Временная	Полезная кратковременная	vsh	по заданию	2,0	1,2	2,4
	Полезная длительная	v2	по заданию	8,0	1,2	9,6
	Всего:	v	vsh + v2	10,0	1,2	12,0
Полная	Полная суммарная	q	q = g + v	134	–	15,8	q = 15,8 кПа qn = 13,4 кПа
	длительная		q = g + v2	11,4

Напоминаем читателю, что суть расчета плиты при указанных выше предпосылках сводится к определению (обозначения и индексация даны по рис. 4.1):

• рабочей арматуры, устанавливаемой в продольных ребрах плиты (индекс"1");

• рабочей арматуры, устанавливаемой в полке (сетка С-1, С-2);

• поперечной арматуры (хомутов), устанавливаемой в каркасах продольных ребер (А_sw, индекс "2").

Расчет продольной и поперечной арматуры в ребрах плиты не производится (для упрощения!) и их армирование производится исходя из общих конструктивных требований (см. раздел 8 [2]).

Рисунок 4.1 – К расчету ребристой плиты