II.2. Нагрузка на плиту

Нагрузка на плиту представлена в табл. 10.

Нагрузка на 1 м² плиты

Таблица 10

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м2	Коэффициент надежности по нагрузке γ f	Расчетная нагрузка, кН/м2
Асфальтобетонное покрытие толщиной, 50 см	1,1	1,3	1,43
Бетонная подготовка, 10 см	2,4	1,3	3,12
Собственный вес плиты, 70 см	15	1,05	15,75
Итого: постоянная нагрузка	18,5	-	20,3
Временная нагрузка	50	1,2	60
Итого: полная нагрузка	68,5	-	80,3

Примечание: * соотношение длительной, включая постоянную, и кратковременной нагрузок - 1/2.

Граничные значения относительной высоты сжатой зоны бетона представлены в табл. 11.

Класс арматуры	А240	А300	А400	А500	В500
Значение R	0,612	0,577	0.531	0.493	0,502

Таблица 11 Граничные значения относительной высоты сжатой зоны бетона _R

II.3. Статический расчет плиты

Расчетная схема плиты – балка на двух шарнирных опорах, нагруженная равномерно распределенной постоянной и временной нагрузкой.

1. Конструктивная длина плиты:

2. Расчетный пролет плиты:

3. Полная нормативная нагрузка на 1 пог. м длины плиты:

4. Полная расчетная нагрузка на 1 пог. м длины плиты:

5. Расчетный изгибающий момент:

6. Расчетная поперечная сила:

7. Нормативный изгибающий момент:

8. Нормативная поперечная сила:

II.4. Геометрические размеры расчетного поперечного сечения

Ширина плиты поверху (по сжатой зоне):

9. Уточняем высоту сечения при двухрядном расположении арматуры:

Принимаем высоту сечения плиты кратную 5см

h  0,65 м

10. Рабочая высота сечения при двухрядном расположении арматуры:

II.5. Расчет по первой группе предельных состояний а. Расчет прочности плиты по сечению, нормальному к продольной оси

11. Вычисление коэффициента α₀:

12. Вычисление относительной высоты сжатой зоны

13. Граничная относительная высота сжатой зоны для арматуры класса А500С принимается по табл. 11

14. Проверка условия

Условие выполняется, следовательно, арматура в сжатой зоне по расчёту не требуется, а ставится из конструктивных соображений.

15. Требуемая площадь рабочей арматуры

Конструктивные требования к продольной рабочей арматуре:

• диаметр ;

• диаметры продольной арматуры должны отличаться не более, чем на 40%;

• расстояние между стержнями не более 500 мм;

• до опор доводится не менее 1/3 от принятой площади арматуры на 1 м

ширины плиты, то есть

- по высоте каркаса устанавливать дополнительные продольные конструктивные стержни диаметром 12 мм, расстояние по высоте между стержнями не более 400 мм.

По сортаменту принимаем 8 стержней диаметром 32 мм с суммарной площадью As = 64,34 см² .

При разных диаметрах продольной арматуры они должны отличаться не

d

более чем на 40%, то есть

max

d

min

 1,4 .

Б. Расчет прочности плиты по сечению, наклонному к продольной оси

Расчет на сжатие бетонной полосы

16. Поперечная сила, воспринимаемая бетоном наклонной полосы от главных сжимающих напряжений:

17. Проверка прочности бетонной полосы от главных сжимающих напряжений:

Условие выполняется, прочность бетонной полосы на сжатие обеспечена.

Если условие не выполняется, то необходимо увеличить высоту сечения или класс бетона по прочности на сжатие.

Расчет наклонного сечения на действие поперечной силы

18. Фактическая относительная высота сжатой зоны:

19. Коэффициент:

20. Угол наклона трещины определяется из выражения:

При этом значение должно быть не менее 0,5 и не более 1,5

На шарнирной опоре изгибающий момент равен М = 0, поэтому

Так как полученное значение , окончательно принимаем

21. Поперечное усилие, воспринимаемое бетоном сжатой зоны в наклонном сечении:

Проверяем прочность бетонного наклонного сечения, то есть без поперечной арматуры

₁

Условие выполняется, следовательно, поперечная арматура по расчёту не требуется, а ставится из конструктивных соображений.

Назначаем диаметр поперечного стержня (хомутов):

- из условия контактной сварки двух стержней

- из конструктивных требований

- из условия контактной сварки трех стержней

Окончательно принимаем максимальный диаметр поперечной арматуры - Ø13 класса A300.

22. Расстояние между хомутами принимаем в соответствии с рекомендациями

СНиП 2.03.01-84*:

• в приопорных зонах, на длине ¼ пролёта плиты, S = h/3 = 650/3 = 217 мм < 500 мм.

• в средней части плиты, на длине ½ пролёта плиты, 3h/4 =3х650/4 = 488

< 500 мм, принимаем шаг S1 = 200 мм, S2 = 450 мм.