2.3.3. Армування багатопрогонових плит

Монолітні плити армуються окремими стержнями або сітками. В учбових цілях у курсовому проекту армування плити виконують окремими стержнями. Таке армування може бути:

а) відокремлене – при товщині плити менше 80 мм (рисунок 2.3);

б) з відгинами – при товщині плити більше 80 мм (рисунок 2.4).

Відстань між стержнями в середній частині прогону і над опорами приймається не більше 200 мм; над опорою робочих стержнів не менше 100 мм.

Нормально до робочої арматури розташовується розподільна арматура, яка повинна складати не менше 10% площі робочої арматури і не менше 3 стержнів на 1 м (приблизно 200....300 мм).

Величина заглиблення защемлення плити балкового типу в стіну приймається в робочому напрямку не менше 120 мм і не менше 60 мм у неробочому напрямку.

Більш детально розрахунок і армування монолітної плити подано в (15, с. 675, 676; 24, с. 259-267).

При армуванні плит потрібно дотримуватися конструктивних вимог (9, пп. 5.11, 5.12).

Рисунок 2.3 – Роздільне армування плити

Рисунок 2.4 – Армування плити відгинами

2.4. Особливості розрахунку і конструювання другорядної балки

2.4.1. Розрахунок на статичне навантаження

Другорядна балка монолітного залізобетонного перекриття розраховується за схемою багато прогонової нерозрізної балки таврового перерізу, опорами якої є головні балки і зовнішні стіни. Балка завантажена рівномірно розподіленим навантаженням. При кількості прогонів більше п’яти, розрахункова схема приймається як для п’ятипрогонової нерозрізної балки.

Навантаження на 1 м другорядної балки складається з постійного і тимчасового. Розрахунковий прогін для середніх прогонів дорівнює відстані в просвітку між головними балками, а для крайніх прогонів – відстані між центром ваги площадки опору її на стіну і гранню головної балки.

Постійне навантаження на 1 м балки визначається множенням постійного навантаження на 1 м² плити, помноженої на крок другорядних балок, плюс власна маса 1 м її ребра.

Тимчасове навантаження на 1 м балки визначається множенням тимчасового навантаження на 1 м² плити, на крок другорядних балок. Статичний розрахунок другорядної балки проводиться з урахуванням перерозподілу зусиль. Згинаючі моменти визначаються графоаналітично залежно від співвідношення (додаток 5).

Поперечна сила на крайній вільній опорі , на першій прогоновій опорі зліва, на першій проміжній опорі справа та на всіх останніх опорах.

Глибина заділу балки в стіну приймається 25 см при висоті балки ≤ 60 см і 38 см при висоті балки> 60 см (рисунок 2.5).

Рисунок 2.5

У наведених формулах – повне розрахункове навантаження на 1 м погонної довжини балки.

Для другорядної балки необхідно побудувати огинаючу епюру згинаючих моментів (24, с. 676).

2.4.2. Розрахунок міцності другорядної балки на дію згинаючого моменту (за нормальним перерізом)

Другорядна балка працює спільно з плитою, тому форма поперечного перерізу являє собою тавровий переріз.

Розрахунок міцності необхідно починати з визначення розмірів поперечного перерізу в місці дії максимального опорного моменту, який діє на грані опори. На опорному перерізі полиця таврового перерізу буде розтягнута, а ребро стиснуте, тому висоту перерізу балки шукають як для прямокутного перерізу. Прийнявши процент армування за (9, с. 60, п. 5.16) і ширину ребра, визначають і за (15, с. 146, таблиця ІІІ) знаходять. Потім визначають значення:

.

Повна висота перерізу

.

Орієнтовно діаметр робочої арматури приймають 16...30 мм. Отриманий розмір висоти перерізу балки округляють у більшій бік до значення, кратного 5 см.

Для найденого перерізу добирають поздовжню та поперечну арматуру (хомути). При визначенні робочої арматури в прогоні поперечний переріз являє собою тавр з полицею в стисненій зоні, тому необхідно визначити положення нейтральної осі. Допускають, що нейтральна вісь проходить по нижньому краю полиці, тоді висота стисненої зони .

Згинаючий момент, який сприймає полиця в стисненій зоні

.

Якщо зовнішній прогоновий момент , то полиця тавра в змозі сприйняття його і нейтральна вісь проходить у полиці. Отже переріз розраховується як прямокутний шириною, у протилежному випадку – як тавровий.

При визначенні робочої арматури на опорі полиця тавра буде розтягнута і переріз буде розраховуватися як прямокутний шириною .

Робоча висота перерізу в прогоновому і опорному перерізах може бути різна внаслідок різної кількості і розташування центрів ваги опорної та прогонової арматури. Після цього визначають площу опорної та прогонової арматур для опорного та прогонового перерізів.

1. Для опорного перерізу

За максимальним згинаючим моментом , який діє на опорі, визначаються значення:

.

Якщо визначиться, що , то необхідно спершу робити розрахунок арматури у стисненій зоні бетону:

.

Після цього площа перерізу арматури в розтягнутій зоні перерізу складає:

.

Тут івідповідно відносна висота та її граничне значення (грань переармування) стиснутої зони бетону.

- граничне значення коефіцієнта відносної несучої здатності;

значення ;;;подані в додатку 1;

, - відповідно розрахунковий опір арматури розтягненню і стисненню при розрахунках за першою групою граничного стану (додаток 3) або (9, т. 23, с. 25).

2. Для прогонового перерізу.

Якщо нейтральна вісь проходить у полиці, то переріз розраховується як прямокутний (дивись п.1) шляхом підставлення в приведені формули значення ширини .

Якщо нейтральна вісь проходить у ребрі, то поперечний переріз розраховують як тавровий у такій послідовності:

За максимальним прогоновим моментом визначають коефіцієнт відносної несучої здатності:

.

Потім з додатку 1 за знаходять. Якщо визначиться, що, то арматура в стиснену зону за розрахунком не потрібна. Площа розтягненої арматури

.

Якщо >, спершу визначається площа перерізу стиснутої арматури:

.

Площа перерізу арматури в розтягнутій зоні визначається за формулою:

Приклад розрахунку другорядної балки подано в (15, с. 676, 677).