2.2.3.4 Анализ, конструирование и подбор арматуры плиты перекрытия

Усилия в плите перекрытия на отм. +2,900 получены в результате расчета в ВК “SCAD 11.3”, представлены в таблице 2.16.

Таблица 2.16 Минимальные и максимальные усилий в плите перекрытия на отм. +2,900.

Элемент	Значения								Сочетание
	NX	NY	TXY	MX	MY	MXY	QX	QY
9775	4,975	-0,07	0,294	5,285	0,25	-0,31	0,327	1,723		L1+L2+0.95*L3+0.95*L5+0.95*L6+0.95*L7+0.9*L9+0.9*L10+0.9*L11+L13+L18+L19+0.9*L20 (2)
11663	-8,883	-1,216	-3,831	-11,423	-6,387	-1,009	-11,407	-27,778		L1+L2+0.95*L3+0.95*L5+0.95*L6+0.95*L7+0.9*L8+0.9*L9+0.9*L10+0.9*L11+L13+L18+L19+0.9*L20 (3)
9615	0,035	6,31	0,508	0,299	5,262	-0,594	-1,263	0,2		L1+L2+0.95*L3+0.95*L6+0.95*L7+0.9*L10+0.9*L11+L13+L18+L19+0.9*L20 (4)
9755	5,761	10,418	-5,732	-10,309	-10,161	2,601	-34,461	20,577		L1+L2+0.95*L3+0.95*L4+0.95*L5+0.95*L6+0.95*L7+0.9*L8+0.9*L9+0.9*L10+0.9*L11+0.95*L12+L13+L18+L19+0.9*L20 (5)

Рисунок 2.8 Поля напряжения МX+

Рисунок 2.9 Поля напряжения МX-

Рисунок 2.10 Поля напряжения МY+

Рисунок 2.11 Поля напряжения МY-

Рисунок 2.12 Нижняя арматура по Х.

Рисунок 2.13 Верхняя арматура по Х.

Рисунок 2.14 Нижняя арматура по Y.

Рисунок 2.15 Верхняя арматура по Y.

Рисунок 2.16 Ширина продолжительного раскрытия трещин.

По определенным усилиям в ВК SCAD 11.3 (таблица 2.16), произведем подбор арматуры в плите перекрытия. Для плиты принимаем тяжёлый бетон класса В30 с расчётным сопротивлением сжатию R_b=17 МПа, начальным модулем упругости Е_b=2910³ МПа, таблица 5.2 [7]. Коэффициент условий работы _b2=0,9 п 5.1.10 [7].

Арматура продольная рабочая класса А500СП, расчетное сопротивление R_s=450 МПа, таблица 5.8 [7], модуль упругости Е_s=200000 МПа п 5.2.10 [7]. Принимаем минимальное армирование стержнями вдоль цифровых и вдоль буквенных осей нижнего слоя из стержней 12 с шагом 200 мм, верхнего слоя из стержней 10 с шагом 200 мм.

Расчет плиты по нормальному сечению.

Сечение плиты рассматривается как прямоугольное 1000х200 мм.

Рассчитываем арматуру в пролете между осями.

Максимальный пролетный момент М_х=5.373 Т*м/м; М_y=5.29 Т*м/м;

h_0х = h – а = 200 – 26 = 174 см;

h_0y = h – а = 200 – 38 = 162 см.

Рисунок 2.17 К расчету арматуры в пролете

Вычисляем в направлении Х по п. 3.21 [8]:

0,114 (2.4)

по табл. 3.2 [8] определяем , сжатая арматура по расчету не требуется.

Определяем площадь растянутой арматуры по п. 3.21 [8]:

=718 мм² (2.5)

Результат армирования в ВК “SCAD 11.3” (включая результаты из расчета по трещиностойкости) A_s=828.28 мм² на 13,3 % превышает рассчитанную площадь арматуры A_s=718 мм²

Вычисляем в направлении Y по п. 3.21 [8]:

0,131

по табл. 3.2 [8] определяем , сжатая арматура по расчету не требуется.

Определяем площадь растянутой арматуры по п. 3.21 [8]:

=869,6 мм²

Результат армирования в ВК “SCAD 11.3” (включая результаты из расчета по трещиностойкости) A_s=1002,04 мм² на 15,23 % превышает рассчитанную площадь арматуры A_s=869,6 мм²

Рассчитываем арматуру на опоре.

Максимальный пролетный момент

М_х=-11,423 Т*м/м; М_y1=-10,161 Т*м/м;

h_0х = h – а = 200 – 25 = 175 см;

h_0y = h – а = 200 – 35 = 165 см.

Рисунок 2.18 К расчету арматуры на опоре

Вычисляем в направлении X по п. 3.21 [8]:

0,243

по табл. 3.2 [8] определяем , сжатая арматура по расчету не требуется.

Определяем площадь растянутой арматуры арматуры по п. 3.21 [8]:

=1764,4 мм²

Результат армирования в ВК “SCAD 11.3” (включая результаты из расчета по трещиностойкости) A_s=2057,1 мм² на 14,23 % превышает рассчитанную площадь арматуры A_s=1764,4 мм²

Вычисляем в направлении Y по п. 3.21 [8]:

0,244

по табл. 3.2 [8] определяем , сжатая арматура по расчету не требуется.

Определяем площадь растянутой арматуры по п. 3.21 [8]:

=1773,12 мм²

Результат армирования в расчетно-вычислительном комплексе “SCAD 11.3” (включая результаты из расчета по трещиностойкости) A_s=2037,32 мм² на 14,9 % превышает рассчитанную площадь арматуры A_s=1773,12 мм².

Площади арматуры, рассчитанные в ВК “SCAD 11.3” на 13-15% больше требуемых по ручному расчету, конструирование плиты производим по результатам армирования в ВК “SCAD 11.3”.

Рассчитываем прочность плиты на продавливание.

Колонна в осях Б-5, примыкает к перекрытию сверху и снизу, сечение 1350х250 мм. На опоре моменты в сечениях колонн по верхней и по нижней граням плиты равны: =1,78 т·м, =2,31 т·м, =3,783 т·м, =0,048 т·м; бетон класса В30 ( =1,15 МПа). За сосредоточенную продавливающую силу принимаем нагрузку от перекрытия за вычетом нагрузки приложенной к противоположенной стороне плиты F=N=568,96-538,1=30,86 т; за площадь опирания этой силы - сечение колонны axb=1350x250 мм.

Определим геометрические характеристики контура расчетного поперечного сечения согласно пп.3.84 и 3.85 [8]:

периметр =2*(1350+250+2*163)=3852 мм;      

момент сопротивления в направлении момента  (т.е. при а=1350 мм, b=250 мм)

1387925 мм²;

момент сопротивления в направлении момента  (т.е. при а=250 мм, b=1350 мм)

681725мм .

За расчетный сосредоточенный момент в каждом направлении принимаем половину суммы моментов в сечении по верхней и по нижней граням плиты, т.е.

2,05 т·м;

1,92 т·м.

Проверяем условие (3.182) [8], принимая =2,05 т·м, 1387925 мм и добавляя к левой части    Н/мм.

При этом Н/мм  Н/мм, согласно п. 3.85 [8] принимаем Н/мм

=16 Н/мм  Н/мм, т.е. условие (3.182) [5] выполняется и поперечная арматура не требуется.