2.2 Определение расчетных усилий

Плита рассматривается как многопролетная неразрезная балка, загруженная равномерно распределенной нагрузкой (g + q) кН/м (рисунок 2.2). Моменты в таких конструкциях определяют с учетом перераспределения усилий вследствие развития пластических деформаций по готовым формулам.

При расчетной ширине грузовой полосы или 1 м нагрузка, приходящаяся на 1 м² плиты равна по величине нагрузки на 1 м.п. полосы, т.е. расчетная нагрузка на плиту составит: постоянная , переменная . Поперечные силы согласно СНБ 5.03.01-02 «Бетонные и железобетонные конструкции» не учитываются. При определении усилий в плите определяем максимальное расчетное сочетание действующих нагрузок:

- первое основное сочетание

;

- второе основное сочетание

.

Принимаем для расчета второе основное сочетание 7,575 кН/м.

Определяем расчетные изгибающие моменты:

- в пролете:

- на грани опоры «В»:

- в остальных сечениях:

Для плиты окаймленной по контуру монолитно связанными с ними балками, изгибающие моменты в сечениях промежуточных пролетов и над промежуточными опорами уменьшают на 20%, тогда

А B C D E F

Рис. 2.2 Расчетная схема плиты

2.3 Назначение материалов

Материалы для плит перекрытия принимаем согласно указаниям СНБ 5.03.01-02 «Бетонные и железобетонные конструкции», для чего определяем необходимые расчетные и нормативные характеристики.

Бетон тяжелый класса C 12/15, для которого:

- – нормативное сопротивление бетона осевому сжатию;

- – частный коэффициент безопасности по бетону;

- – расчетное сопротивление бетона сжатию;

- – предельная относительная деформация сжатого бетона;

- ;

- .

Арматура класса S500 (проволока):

- МПа – расчетное сопротивление арматуры при диаметре 4-5 мм;

- модуль упругости арматуры – .

2.4 Подбор сечения арматуры

Размер сечения, принятый для расчета:

где – защитный слой бетона арматуры плиты, в зависимости от класса бетона по условиям эксплуотации (ХО);

– предлогаемый максимальный диаметр арматуры.

Рабочая высота сечения плиты

Находим площадь сечения арматуры:

- в пролете 1:

Определяем величину коэффициента :

Определяем относительную деформацию арматуры по пределу текучести:

Тогда:

Определяем граничную величину коэффициента

Поскольку выполняется условие , значит растянутая арматура достигла предельных деформаций.

Тогда:

- на опоре «В»

Определяем величину коэффициента :

Определяем относительную деформацию арматуры по пределу текучести:

Тогда:

Определяем граничную величину коэффициента

Поскольку выполняется условие , значит растянутая арматура достигла предельных деформаций.

Тогда:

- в пролетах 2, 3, 4 и на опорах «С» для плит окаймленных по всему контуру:

Определяем величину коэффициента :

Определяем относительную деформацию арматуры по пределу текучести:

Тогда:

Определяем граничную величину коэффициента

Поскольку выполняется условие , значит растянутая арматура достигла предельных деформаций.

Тогда:

Принимаем на промежуточных опорах и в промежуточных пролетах сетку марки , площадью , а в первом пролете и первой промежуточной опоре две сетки вышеуказанной марки площадью .

3 Расчет монолитной второстепенной балки

3.1 Расчетный пролет и нагрузки

Второстепенную балку рассматриваем как балку таврового сечения. Высоту сечения балки определяем из условия .

Ширина сечения . Определяем ширину с весом полки в каждую сторону от ребра, согласно требованиям СНБ, так как отношение , значит

, или

- из условия ½ расстояния в свету между ребрами.

Расчетный пролет второстепенной балки принимается равным расстоянию в свету между главными балками, а при опирании на стену с глубиной заделки 250 мм – расстоянию от оси опоры на стене до ребра главной балки, т.е.:

;

Нагрузка на второстепенную балку складывается из постоянной, состоящей из веса элементов перекрытия, включая собственный вес ребра сечением ; , а так же переменной нагрузки принимаемой СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия» с учетом ЕН 1991.

Подсчет погонной нагрузки в кН/м на второстепенную балку сводим в таблицу 3.1.

Таблица 3.1 – Нормативные и расчетные нагрузки

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м		Расчетная нагрузка, кН/м
1	2	3	4
1. Постоянная 1.1 Керамическая плитка δ = 15 мм, ρ = 2000 кг/м3 1.2 Мастика δ = 1 мм, ρ = 1000 кг/м3	0,015 20 1,400 = = 0,42 0,001 10 1,400 = = 0,014	1,35 1,35	0,567 0,0189

Продолжение таблицы 3.1

1	2		4
1.3 Цементно-песчаная стяжка δ = 30 мм, ρ = 1800 кг/м3 1.4 Звукоизоляция из ДВП δ = 32 мм, ρ = 250 кг/м3 1.5 Монолитная плита δ =70 мм, ρ = 2500 кг/м3 1.6 Вес ребра второстепенной балки : мм, ρ = 2500 кг/м3	0,03 18 1,400 = = 0,756 0,032 2,5 1,400 = = 0,112 0,07 25 1,400 = = 2,45 0,2 0,33 25 = 1,7	1,35 1,35 1,35 1,35	1,021 0,151 3,308 2,3
Всего	5,452	–	7,366
2. Переменная	3,0 1,4 = 4,2	1,5	6,3
Итого	9,652	–	13,666

3.2 Статистический расчет второстепенной балки

Суммарная нагрузка основного сочетания для определенных усилий в характерных сечениях второстепенной балки будут равны:

- для первого основного сочетания:

- для второго основного сочетания:

.

Для дольнейших расчётов принимаем второе сочетание.

Первый пролет:

На первой промежуточной опоре:

Второй пролет:

;

На второй промежуточной опоре:

3.3 Подбор арматуры

Определение требуемой площади арматуры при действии положительного момента ведем как для таврового сечения с полкой в сжатой зоне. При действии отрицательного момента полки находится в растянутой зоне, следовательно, расчетное сечение будет прямоугольным. Армирование второстепенной балки ребристого перекрытия при применении сварных каркасов (сеток), выполняются: в пролете из плоских сварных каркасов: над опорами из рулонных сеток, укладываемых равномерно по всей длине над главными балками с расположением рабочих стержней перпендикулярно главной балки. Рабочие стержни каркасов из арматуры класса S500, для которой армирование второстепенных балок, ребристых перекрытий при применении сварных сеток (каркасов) выполняется: в пролете из плоских сварных каркасов; над опорами из рулонных сеток, укладываемых равномерно по всей длине над главными балками, с расположением рабочих стержней перпендикулярно главной балки; рабочие стержни каркасов из арматуры – класса S500, для которой ; поперечные стержни из арматуры – класса S500 (проволока) для которой , .

Размеры сечения, принятые к расчету:

- ;

- ;

- ;

- .

Задаемся величиной в пролете и на опоре, предполагая на ней расположение арматуры в два ряда.

Тогда:

;

.