1799

шение длинной стороны полки к короткой больше двух, то полка панели рассчитывается в направлении короткой стороны как балка шириной b = 1м с защемленными опорами (рис. 27).

Расчетным пролетом полки является расстояние в свету между продольными ребрами панели.

Нагрузкой на полку является собственный вес полки, конструкции пола и временная нагрузка на междуэтажное перекрытие. Расчетная нагрузка на полку (кН/м)

qIf qI gcн.в 1,1 0,01 hIf 1,1 b,

где ρ = 2500 кг/м3; qI и gнсв – полная нагрузка и нагрузка от собственного веса панели, кН/м2 (см. табл. 4); hfI – толщина полки панели в метрах.

53

Рис. 27. К расчету полки ребристой панели

Расчетный изгибающий момент в полке (кН ∙ м)

M qIf l02 .

11

Площадь сечения рабочей арматуры полки панели определяется как для прямоугольного сечения высотой hfI и шириной b = 100 см.

Рабочая высота сечения (см. рис. 27) h0 hIf a,

где а – расстояние от центра тяжести рабочей арматуры до растянутой грани полки; принимается равным 1,5...2,0 см [2, п.5.6].

Полка панели армируется сеткой с поперечной рабочей арматурой класса Вр-1 или А-Ш. Продольная распределительная арматура диаметром 3...4 мм из арматуры класса Вр-1, шаг 250 мм.

Для определения необходимой площади арматуры, укладываемой вдоль расчетного пролета полки, подсчитываем параметр α0:

M

0 Rb b h02 100 .

По табл. 7 находим значение относительного плеча внутренней пары сил ν. Площадь растянутой арматуры (см2) на 1 м длинной стороны полки

M

As1 Rs h0 100 .

Шаг и диаметр рабочей арматуры подбираются по требуемой площади сечения арматуры Аs1 по сортаменту (табл. 8). Шаг s рабочей арматуры должен быть не более 200 мм, не менее 100 мм и кратным 10 мм [2, п. 5.20]. Принятая площадь сечения арматуры

площадь сечения одного стержня, см2; s шаг стержней, м.

3.4.5. Армирование панелей с ненапрягаемой арматурой

Ребристые панели армируются продольными сварными каркасами, расположенными в ребрах и сварной арматурной сеткой в полке. Продольные арматурные каркасы образуются из рабочих (нижних) стержней класса А-П, А-Ш, определенных расчетом прочности нормальных сечений панели, и верхних (монтажных)

54

Рис. 28. Анкеровка рабочей арматуры: а ребристой панели; б пустотной панели; в полки ребристой панели

Поперечные стержни, определяемые из условия прочности наклонных сечений, объединяются с продольной монтажной арматурой того же диаметра, что и хомуты, в короткие плоские каркасы, устанавливаемые в приопорных участках ребер панели (см.рис. 25). Каркасы должны быть обязательно установлены в крайних ребрах, а в промежуточных могут устанавливаться через ребро.

Для обеспечения анкеровки всех продольных рабочих стержней, доходящих до свободной опоры, длина запуска стержней за внутреннюю грань свободной опоры должна быть не менее 5d, если

туры).

Если длина запуска меньше необходимой, то анкеровку нужно обеспечить дополнительными конструктивными мероприятиями, приведенными на рис. 28. При этом длина запуска должна быть в любом случае не менее 5d.

Петли для подъема в ребристых плитах прикрепляются к опорной закладной детали, в пустотных панелях закладываются впотай на расстоянии (0,3 – 0,5) м от торцов. Петли должны быть надежно заанкерены (см. рис. 29).

Рекомендуется для монтажных петель применять арматурную сталь класса А-1 [2, п.2.24]. Диаметр петель назначается по требуемой площади поперечного сечения (см2) одной петли, определяемой при условии распределения веса плиты на три петли с учетом коэффициента динамичности 1,4 [2, п. 1.13] и коэффициента, учитывающего сгиб петли, 1,5.

где gсн.в – нормативная нагрузка от собственного веса панели, кН/м2; bк, lпл – конструктивная ширина (см.рис. 21) и длина (см.рис. 22) панели, м; Rs – расчетное сопротивление арматуры класса А-1, МПа.

56

Принимаются 4 петли с площадью сечения каждой Аs ≥ Аs1.

В составе закладной ребристой плиты

В пустотной плите

57

Рис. 29. Петли в ребристой и пустотной плитах

3.5. Расчет панелей по предельным состояниям второй группы (по раскрытию трещин и деформациям)

К трещиностойкости панелей перекрытия предъявляются требования 3-й категории [2,п.1.16, табл. 2,3], согласно которым предельно-допустимая ширина продолжительного раскрытия трещин

аcrc2 = 0,3 мм.

Предельно допустимый прогиб панели определяется согласно

[2, п.1.20].

Определение ширины раскрытия трещин и прогибов производится от нагрузки с коэффициентом надежности по нагрузке

γf = 1.

3.5.1. Проверка трещиностойкости

Расчет ширины раскрытия трещин не производится при

где М r – момент внешних сил относительно оси, проходящей через ядровую точку, наиболее удаленную от растянутой грани сечения. Для изгибаемого элемента он равен изгибающему моменту с коэффициентом надежности по нагрузке γf = 1, то есть равен М н (см.

п. 3.3);

M crc – момент, воспринимаемый сечением, нормальным к продольной оси элемента, при образовании трещин и определяемый по формуле

58

здесь М rp – момент усилия Р относительно той же оси, что и для определения Мr.

Для изгибаемых элементов без предварительного напряжения усилие Р рассматривают как внешнюю растягивающую силу, определяемую по формуле, Н,

где σs и σsI – напряжения в нижней и верхней продольных арматурах, численно равные значениям потерь предварительного напряжения от усадки бетона по [2, поз.8 таб. 5], как для арматуры, натягиваемой на упоры. Для бетонов класса В35 и ниже σs = σsI =35 (МПа).

Здесь и далее предполагается отсутствие сжатой (верхней) арматуры, то есть АsI = 0.

Значение Мrp определяют (Н ∙ см) по формуле

Mrp P eop r ,

где еор – эксцентриситет приложения силы Р относительно центра тяжести приведенного сечения (см),

r – расстояние от центра тяжести приведенного сечения до верхней

ядровой точки (см); х (рис. 31), r Wred / Ared .

Для определения геометрических характеристик сечение панели должно быть приведено к эквивалентному по моменту инерции: ребристая панель к тавровому; пустотная панель к двутавровому.

Приведение должно быть принято в соответствии с рис. 30. На рис. 31 приведены формулы геометрических характеристик приведенного сечения.

Момент сопротивления приведенного сечения с учетом неупругих деформаций бетона растянутой зоны (см3)

Wpl Wred ,

где γ – коэффициент, учитывающий пластические свойства бетона и зависящий от вида эквивалентного сечения: для таврового сечения γ = 1,75, для двутаврового γ = 1,5.

При несоблюдении условия (37) необходимо провести расчет ширины раскрытия трещин, нормальных к продольной оси панели.

Проверяется ширина раскрытия трещин (мм) при продолжительном действии длительных нагрузок [2, п. 4.14]:

59

где δ – коэффициент, принимаемый равным 1,0 для изгибаемых элементов; η – коэффициент, принимаемый равным 1,0 для стержневой арматуры периодического профиля; φ1 = 1,60 – 15 при

продолжительном действии нагрузок; – коэффициент армирования сечения, принимаемый равным отношению площади сечении арматуры к площади сечения бетона (при рабочей высоте h0 и без учета сжатых свесов полок), но не более 0,02;

а) для ребристой панели

б) для пустотной панели

hf hIf h c ,

2

n – количество пустот

Рис. 30. Эквивалентные сечения

а) ребристая панель

б) пустотная панель

σsa – напряжение в стержнях крайнего ряда продольной рабочей арматуры; Еs – модуль упругости арматуры; d – диаметр арматуры, мм.

Для определения σsa необходимо подсчитать параметры сечения после образования трещин [2, п.4.28 ]:

где Mдлн – изгибающий момент (Н∙см) от постоянных и временных длительных нагрузок при коэффициенте надежности по нагрузке

62