7. Расчет плиты на действие поперечной силы

Прочность наклонных сечений ребристой плиты на действие поперечной силы обеспечивается постановкой в ее ребрах поперечной арматуры (хомутов).

Последовательность расчета:

1. назначаю в зависимости от диаметра продольной арматуры 20 мм диаметр стержней поперечной арматуры 10 мм;

2. из СТБ 1704-2012 принимаю площадь поперечного сечения стержней A_sw = 7,065 см² в количестве 9 стержней, диаметром 10 мм S250;

3. назначаю расстояние между поперечными стержнями вдоль элемента (шаг хомутов) s, учитывая следующие конструктивные требования:

3.1) на приопорных участках шаг поперечной арматуры не должен превышать:

- при высоте сечения h 450 мм: и не более 150 мм;

3.2) на остальной части пролета независимо от высоты сечения: и не более 500 мм.

4) определяю усилие в хомутах на единицу длины элемента для приопорного участка:

где – 157 Н/мм² – расчетное сопротивление поперечной арматуры, согласно пр.6.1.2.11 ;

– шаг хомутов назначаю 150 мм.

5)проверяю условие:

где – коэффициент, принимаемый для мелкозернистого бетона 0,5;

– коэффициент, учитывающий влияние сжатых полок в тавровых и двутавровых элементах, принимаемый 0,4;

– коэффициент, учитывающий влияние продольных сил, т.к. они отсутствуют, то .

– условие выполняется.

6. определяю длину проекции опасной наклонной трещины на продольную ось элемента (проекция расчетного наклонного сечения, имеющего наименьшую несущую способность):

г де – коэффициент, учитывающий влияние вида бетона, для мелкозернистого бетона – 1,7.

Полученное значение принимаю не более 2 и не более значения , а также не менее , если , – длина проекции наиболее опасного наклонного сечения на продольную ось элемента (расстояние от вершины наклонной трещины до опоры).

Значение вычисляю по формуле:

где – поперечная сила от расчетной нагрузки в сечении у опоры.

Длина проекции опасной наклонной трещины .

7. определяю величину поперечной силы, воспринимаемой хомутами, по формуле:

8. определяю величину поперечной силы, воспринимаемой бетоном:

9. проверяю прочность плиты по наклонной трещине по формуле:

– условие выполняется.

10)проверяю прочность плиты по наклонной полосе между наклонными трещинами по формуле:

где

где – коэффициент, учитывающий влияние хомутов, нормальных к продольной оси элемента, принимаю 1,2;

з десь – коэффициент, принимаемый равным для мелкозернистого бетона 0,01.

– условие выполняется.

7. Расчет полки плиты на местный изгиб

В плите нет поперечных ребер, поэтому изгиб полки происходит между продольными ребрами.

Рис.4 расчетная схема полки плиты и эпюра моментов

Полку рассчитываю как балку шириной = 1 м. Расчетный пролет полки l равен расстоянию в свету между продольными ребрами. Полную расчетную нагрузку, действующую на полку, принимаю G_k,пл = 18 * = 0,09 кН/м².

Арматуру, по результатам расчета на действие положительного и отрицательного момента, ставлю поперек полки.

Последовательность расчета полки:

1. определяю изгибающие моменты, с учетом пластических деформаций можно принять

2. вычисляю коэффициент

где м – ширина полки;

d_f = - (15-20) = 50 – 15 = 35 мм.

3. по формуле

определяю относительную высоту сжатой зоны бетона и сравниваю с граничным значением.

4. определяю требуемую площадь арматуры на 1 м длины полки:

5. п одбираю сетки для армирования полки:

Принимаю по СТБ 1704-2012 6 стержней S240 диаметром 6 мм с .