2.2.3. Розрахунок поперечних ребер

Максимальне навантаження на середнє поперечне ребро передається з трикутних навантажених площ A=0,5 . Рахункова схема поперечного ребра являє собою балку із защемленими опорами, навантажену трикутним навантаженням з ординатою g₁ і власною вагою g_bb.

Рис 2.6. Розрахункова схема поперечного ребра.

Сумарне рівномірно розподілене навантаження

g_pp=0,1·g₁+ g_bb=0,1∙32,866+0,31=3,6 кН/м

g₁ - навантаження повне розрахункове від підлоги з врахуванням плити.

= =4,94кНм;

= =12,47 кН

В прольоті поперечне ребро має тавровий переріз з поличкою у стиснутій зоні.

Розрахункова ширина полички

b_f^'=7,5+ =49см

b_f^'=7,5+12∙5=67,5см

Приймемо b_f^’=50см; висота ребра h=200мм;

Захисний шар бетону с=25мм;

a=c+ =25+ 30мм;

d=h-a=200-30=170мм;

Рис 2.7. Розрахунковий переріз поперечного ребра.

Перевіряємо умову:

М_f = B_eff · h_f · f_cd(d– 0,5h_f) = 50 · 5· 1,7 · (17– 0,5 · 5) = 61,62 кНм.

Оскільки М_f= 61,62 кН∙м ≥ М=4,94кН∙м, то нейтральна вісь проходить в полиці, а розрахунок ведемо як для прямокутного перерізу.

1. При =0,02; ξ = 0,025 ; ζ = 0,990 , тоді приймаємо

ζ = 0,95;

>ξ = 0,025;

Отже, A_s= =0,738см²;

За сортаментом арматури приймемо ø10A400C.

A_fac=0,785 см²>A_s=0,738см²

Необхідність розрахунку поперечної арматури перевіряємо з умови:

Q<Q_­­B, де Q=12,47 кН;

0,8·(1+0,33)·1,7·7,5·17=230,622кН;

Q_­­B>Q. Поперечну арматуру визначаємо по конструктивним особливостям, крок поперечної арматури на при опорній зоні: S= = =100мм<150мм, в середній S= =150мм.

Монтажні стержні ø8A240C, хомути ø6A240C.

Рис 2.8. Схема армування поперечного ребра.

2.2.4. Статичний розрахунок

Для визначення розрахункових прольотів плити попередньо задаємося розмірами поперечного перерізу ригеля. Ригель проектуємо прямокутного перерізу (рис.2.9). Номінальний проліт ригеля l_r=6 м, крок ригелів В_r=6,5 м.

Висота ригеля :

Приймаємо .

Ширина ригеля ,якщо висота :

Приймаємо =300мм.

Довжина плити:

l_pl = 6500-2∙25= 6450 мм = 6,45 м

Розрахунковий проліт визначаємо за формулою:

l_ef = 6500-2∙25-125 = 6325 мм = 6,325 м.

Рис 2.9. Розрахунковий проліт плити

Зусилля від нормативних і розрахункових навантажень визначаємо як в одно пролітній балці. Момент від повного розрахункового навантаження q=34,24∙1,5=51,36кН/м:

Розрахункова поперечна сила на опорах, якщо q=42,87кН/м:

Рис 2.10. Розрахункова схема плити та епюра згинальних моментів і поперечних сил

2.2.4.Розрахунок поздовжніх ребер

Для ребристої плити h = 400мм>250мм захисний шар бетону призначаємо а_b ≥ 20мм, і не менше діаметру робочої арматури а_b ≥ d_sp. Для армування поздовжнього ребра використовуємо гарячекатану термічно зміцнену арматуру Ат-800, f_yd = 680 МПа, η = 1,15. Передбачаючи діаметр робочої арматури d_sp ≥ 20 мм, задаємося а_b=25 мм. В цьому випадку, якщо прийняти однорядне армування, віддаль а_sp від розтягненої грані ребра до центру ваги арматури:

а = с+ 0,5d= 50 + 0,5·20 = 60 мм.

Робоча висота перерізу:

d= h – а = 400 – 60 =340 мм.

Розрахунковий опір бетону:

f_cd = 17МПа.

Момент, який сприймає повністю стиснена поличка

М_f = B_eff · h_f · f_cd(d– 0,5h_f) = 144,5 · 5· 1.7 · (34– 0,5 · 5) =386,9кНм.

Перевіряємо умову М = 263 кНм<М_f = 386,9кНм – умова задовольняється, нейтральна вісь знаходиться в межах полички.

Розрахунок арматури проводимо як для елементу прямокутного профілю.

Величину попереднього напруження поздовжньої робочої арматури:

Ϭ_sp=0,6·f_yn=0,6·785=471МПа;

Довжина натягнутого стержня:

l_y=l+Δl_y=6,4+0,25=6,65м;

Можливість відхилення попер. напруження:

=84,14 МПа;

Ϭ_sp+p≤ f_yn

471+84,14=555,14≤785МПа

Ϭ_sp-p≥0,3f_yn

471-84,14=386,86>235,5МПа

Умова виконується.

Знаходимо коефіцієнт Δγ_sp­­, який враховує можливе відхилення поперед. напруження при електротермічному способу натягування:

Δγ_sp= Δγ_sp=0,5 ∙(1+ )=0,5 ∙(1+ )=0,134>0,1

- число стержнів напруженої арматури

γ_sp=1-Δ γ_sp=1-0,134=0,866

Ϭ_sp=471∙0,866=408 МПа - величина попереднього напруження з врахуванням точності поздовжньої арматури.

Розрахунок арматури проводимо як для елементу прямокутного профілю.

Отже, коефіцієнт

Знаходимо з таблиці:

ξ = 0,122 ; ζ = 0,95

;

Умова виконується

A_s= =10,4см²

По сортаменту арматури приймаємо 2ø20Ат800

A_fac=12,56 см²>A_s=10,4см²

Напружену арматуру розміщують в розтягнутій зоні поздовжніх ребер по одному стержні в кожному ребрі.

Арматуру у верхній зоні приймаємо конструктивно 16А400С.

Виконуємо перевірку необхідності поперечної арматури

= = 0,019

k=1+ = 1+ =1+2,42 = 3,42 > 2

Отже приймаємо k=2

Міцність бетону на зсув

= 0,3∙2 =1,92 МПа

В зв’язку з тим, що то стає необхідним армування похилих перерізів розрахунковою поперечною арматурою.

ν=0,6

ν=0,6

Тоді при i за формулою

ν ( )/ ( )

0.54 ( )/ ( ) = 3,672 МПа

2,72 МПа < 3,672 МПа

Умова виконується, отже, приймаємо поперечну арматуру конструктивно 6А400С, , з кроком :