4.3 Коректування висоти монолітної плити

Згідно з принципом проф. А.Ф. Лолейта, оптимальна відносна висота стиснутої зони бетону в плитах знаходиться в межах .

Рекомендується прийняти найбільше значення відносної висоти стиснутої зони і вирахувати відповідний відносний (параметричний) момент за формулою:

= 0,194;

де значення коефіцієнтів , в залежності від класу бетону, приймається згідно таблиці А.7 додатку , (для бетону класу С30/35).

Потрібна робоча висота перерізу плити визначається з урахуванням прийнятого відносного моменту:

= 0,244 м,

де величина згинаючого моменту в небезпечному перерізі приймається з таблиці 4.4: = 673,1 кН^.м ≈ 0,6731 МН^.м; ширина поперечного перерізу смужки плити b = = = 3 м; розрахункова призмова міцність бетону f_cd = 19,5 МПа – для прийнятого класу бетону С30/35.

Повна висота перерізу смужки плити (товщина плити) визначається орієнтовно:

h_q = d + c = 0,244+0,050 = 0,294 м ≈ 0,300 МН^.м,

де c – відстань від центра ваги робочої розтягнутій арматури в розтягнутій зоні плити:

= 47,5 ≈ 50 мм,

де с_d = 10 мм + d_s = 10 + 25 = 35 мм – захисний шар бетону, d_s = 25 мм – орієнтовний діаметр арматури.

Висота поперечного перерізу плити, що прийнята орієнтовно при компонуванні перекриття, складає h = 180 мм, а та що отримана за розрахунком з врахуванням навантаження мм.

Остаточно приймаємо h = 300 мм.

4.4 Розрахунок міцності перерізів, нормальних до подовжньої осі

4.4.1 Нижнє основне армування

Розрахункова ширина поперечного перерізу плити покриття приймається b = = = 3000 мм.

Робоча висота перерізу плити в прольоті для зовнішнього шару арматури:

мм,

а для внутрішнього шару робоча висота перерізу плити в прольоті:

мм,

де с_d = 10 мм + d_s = 10 + 12 = 22 мм – захисний шар бетону, d_s = 12 мм – орієнтовний діаметр арматури.

Розрахунок виконуємо при умові, що 260 мм. 82,89 кНм = 82,8910⁶ Нмм (момент з табл..4.4, над колона смуга, проліт 2).

Приймаємо бетон важкий класу С30/35; розрахункова міцність на стиск = 19,5МПа, значення відносних деформацій = 0,72⁰/₀₀ = 0,00072 і = 2,8⁰/₀₀ = 0,0028, модуль пружності Е_cd = 27 ГПа = 27000 МПа (табл. Б.1).

Коефіцієнт прямокутної частини білінійної епюри напружень та коефіцієнт центра ваги епюри напружень (для бетону класу С30/35). Для армування плити приймаємо арматуру класу А400С,

Визначаємо значення:

, тобто

(область 2) - умова не виконується, перевіряємо умову (підобласть Ib) .

Це означає, що переріз працює в раціональній області деформації Ib.

Находимо таке значення відносної деформації верхніх стиснутих фібр бетону , при якому виконується умова . Для цього розраховуємо значення коефіцієнтів і за формулами

‰;

.

Відносні деформації верхніх стиснутих фібр бетону

‰.

Далі знаходимо нове значення коефіцієнта

,

відповідне йому значення

.

Відносне плече внутрішньої пари сил буде

.

Плече внутрішньої пари сил

мм

Визначаємо необхідну площу розтягнутої арматури

мм² .

Висота стиснутої зони

мм.

Як контроль правильності виконаних розрахунків перевіряємо виконання умови

‰ ‰.

Умова виконується. (При правильно виконаному розрахунку значення буде рівним або близьким до величини .)

Знаходимо мінімальну потрібну площу армування:

мм²,

але не менше, ніж мм².

Площа арматури також не повинна перевищувати значення максимальної

мм².

Перевіряємо умову конструктивних вимог до армування:

мм² ≤ мм² ≤ мм².

Умова не виконується. Тому остаточно приймаємо мінімальне армування мм².

Визначимо необхідну кількість робочих стержнів, які повинні бути встановлені в межах робочої ширини перерізу мм з кроком мм (враховуючі, що крок не повинен перевищувати 200 мм)

шт.

Площа поперечного перерізу одного стержня = мм². Приймаємо 12А400С (А_st1 = 113 мм²).

Остаточно для нижнього армування приймаємо 1512А400С кроком мм (А_st = 1695 мм²).