
- •С.В. Климов, Т.В. Юрина, С.Л. Бугаев
- •1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
- •2. СТАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ МНОГОПУСТОТНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПЛИТ
- •3. РАСЧЕТ МНОГОПУСТОТНЫХ ПЛИТ ПО ПРЕДЕЛЬНЫМ СОСТОЯНИЯМ ПЕРВОЙ ГРУППЫ
- •3.1. Расчет по прочности нормальных сечений
- •3.2. Расчет по прочности наклонных сечений
- •3.2.1. Расчет на действие поперечной силы
- •3.2.2. Расчет на действие изгибающего момента
- •3.3. Расчет прочности плит на действие опорных моментов
- •4.2. Потери предварительного напряжения
- •4.3. Расчет трещиностойкости плит
- •4.4. Расчет плит по раскрытию нормальных трещин
- •4.5. Расчет жесткости плит
- •4.5.1. Определение кривизны на участках без трещин
- •5.1. Проверка прочности
- •5.2. Проверка трещиностойкости
- •6. ПРИМЕР РАСЧЕТА МНОГОПУСТОТНОЙ ПЛИТЫ ПЕРЕКРЫТИЯ
- •6.1. Исходные данные
- •Сбор нагрузок на плиту перекрытия
- •6.2. Определение внутренних усилий
- •6.3. Расчет по предельным состояниям первой группы
- •6.3.1. Расчет по нормальному сечению
- •6.3.2. Расчет по наклонному сечению
- •6.3.3. Проверка прочности плиты на действие опорных моментов
- •6.4. Расчет по предельным состояниям второй группы
- •6.4.1. Определение геометрических характеристик
- •6.4.2. Определение потерь предварительного напряжения
- •6.4.3. Расчет трещинообразования на стадии эксплуатации
- •6.4.4. Расчет по раскрытию нормальных трещин
- •6.4.5. Расчет прогибов
- •6.5. Расчет плиты в стадии изготовления, транспортировки и монтажа
- •6.5.1. Проверка прочности верхней зоны плиты
- •6.5.2. Проверка трещиностойкости верхней зоны плиты
- •СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- •Основные буквенные обозначения
- •Буквенные индексы на основе английских названий, принятые в нормативных документах по строительству
- •Системы единиц
- •Категории требований к трещиностойкости железобетонных конструкций и предельно допустимая ширина раскрытия трещин аcrc1 и аcrc2 (мм), обеспечивающие сохранность арматуры (по табл. 2 СНиП 2.03-01–84*)
- •Сортамент стержней арматуры и проволоки
- •Характеристики стержневой и проволочной арматуры по СП 52-102–2004
- •Соотношения между диаметрами свариваемых стержней в каркасах и сетках при контактно-точечной сварке
- •ОГЛАВЛЕНИЕ

3. РАСЧЕТ МНОГОПУСТОТНЫХ ПЛИТ ПО ПРЕДЕЛЬНЫМ СОСТОЯНИЯМ ПЕРВОЙ ГРУППЫ
Расчет многопустотной плиты перекрытия по предельным состояниям первой группы включает в себя расчет по прочности нормальных сечений (подбор продольной рабочей арматуры) и расчет по прочности наклонных сечений (подбор поперечной арматуры – хомутов).
Фактическое сечение плиты (рис. 2) заменяется двутавровым сечением (рис. 3), являющимся расчетным для первой группы предельных состояний.
bf' |
|
220 |
|
26 |
159 |
bf |
|
Рис. 2. Сечение плиты
b'f
h
b |
Asp |
bf |
h' f
220
h f
Рис. 3. Расчетное сечение плиты, приведенное к двутавровому
6

К геометрическим характеристикам расчетного сечения относятся:
−ширина плиты по верхуb′f ;
−приведенная высота пустоты h = 2r 12 ;
−суммарная площадь пустот Aпуст = р n r2 , где r – радиус
пустоты; π =3,14 ; n – количество пустот (при ширине плиты
1,2 м n = 6; 1,5 м n = 7; 1,8 м n = 9);
−приведенная ширина всех пустот bпуст = Апустh ;
−ширина ребра b =b′f −bпуст ;
− толщина верхней и нижней полок |
h′f = hf |
= |
H |
− |
h |
, где |
2 |
|
|||||
Н – высота сечения плиты. |
|
|
2 |
|
||
|
|
|
|
|
|
3.1. Расчет по прочности нормальных сечений
Расчет прочности нормальных сечений производится в зависимости от расположения нейтральной оси (в полке двутаврового сечения или в ребре).
Чтобы найти положение нейтральной оси, определяется момент M f , воспринимаемый полкой плиты, при этом площадь
сечения арматуры As′ = 0 , расстояние от центра тяжести арматуры до нижней грани а =30мм, рабочая высота сечения h0 = H −30 (Н – высота сечения):
M f = гb1 Rb b′f (h0 −0,5h′f ),
где гb1 – коэффициент условий работы бетона; Rb – расчетное сопротивление бетона сжатию.
7

Если выполняется условие M f ≥ Mtot , то нейтральная ось
проходит в полке, и сечение рассчитывается как прямоугольное с шириной b′f .
Коэффициент αm определяется по формуле:
αm = |
Mtot |
|
; |
(3) |
|
Rb гb1 |
′ |
2 |
|||
|
bf h0 |
|
|
затем рассчитывается относительная высота сжатой зоны бетона:
|
ξ =1− 1−2αm , |
(4) |
а также высота сжатой зоны бетона: |
|
|
|
x = ξ h0 . |
|
Если x < h′f , |
то нейтральная ось проходит в полке и расчет |
|
выполнен верно; |
если x > h′f , то нейтральная |
ось проходит |
вребре и сечение рассчитывается как двутавровое.
Вэтомслучае αm определяетсяпоформуле[5, формула(3.25)]
αm = |
Mtot − Rb γb1 (b′f |
−b) h′f (h0 |
−0,5 h′f ) |
≤ αR . |
(5) |
||
R γ |
b1 |
b h2 |
|
|
|||
|
b |
0 |
|
|
|
|
По табл. 3.1 пособия [5] находят граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона ξR в зависимости от от-
ношения σsp , где Rs – расчетное сопротивление арматуры рас-
Rs
тяжению с учетом соответствующих коэффициентов условий работы арматуры γsi , за исключением γs3 ; σsp – величина
предварительных напряжений, определяемая по п. 2.25 пособия [5] и принимаемая при коэффициенте γsp = 0,9 . Для арматуры
классов А540, А600, А800, А1000 σsp = 0,9Rsn ; для арматуры классов Вр1200 – Вр1500, К1400, К1500 σsp = 0,8Rsn .
8

Проверяется выполнение условия ξ < ξR . Если условие вы-
полняется, т.е. сечение не переармировано, то в расчет согласно п. 3.9 пособия [5] вводится коэффициент
|
|
γs3 =1,25 −0,25 |
ξ |
≤1,1 . |
(6) |
|
|
||||
|
|
|
ξR |
|
|
Если |
ξ |
< 0,6 , то γs3 =1,1. |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
ξR |
|
|
|
Коэффициент γs3 =1,0 в следующих случаях:
−для арматуры класса А540;
−в зоне передачи напряжений (п. 2.35 пособия [5]);
−при расположении стержней высокопрочной арматуры классов Вр1200 – Вр1500 вплотную друг к другу без зазоров;
−при многократно повторяющихся нагрузках;
−при эксплуатации плит в агрессивной среде.
Требуемая площадь напрягаемой арматуры определяется по формуле
A |
= |
Rb γb1 b′f h0 (1− 1−2αm ). |
(7) |
sp |
Rs γs3 |
|
|
|
|
|
По полученной площади сечения из сортамента принимаются диаметр и количество стержней, проволок или канатов
(прил. 9).
В типовых плитах диаметр стержневой напрягаемой арматуры принимается от 10 до 16 мм. Размещение стержней или пучков проволоки рабочей арматуры осуществляется не реже, чем через две пустоты плиты.
Проверяется несущая способность плиты. Несущая способность плиты (без учета верхней арматуры, As′ = 0 ) должна быть
больше действующего момента от расчетных нагрузок, |
т.е. |
[1, формула (35)] |
|
M tot ≤ γb1 Rb b′f x(h0 −0,5x), |
(8) |
|
9 |