1.5 Определение расчетных усилий.

От действия нагрузок в сечениях плиты возникают изгибающие моменты и поперечные силы. Максимальный изгибающий момент - в середине пролета, а наибольшие поперечные силы - у опор.

Рисунок 1.7 - Эпюры изгибающих моментов и поперечных сил.

Для расчетов плиты по предельным состояниям первой и второй группы требуется вычислить следующие значения изгибающих моментов и поперечных сил.

1) От расчетной нагрузки

(1.10)

кН м

(1.11)

кН

2) От нормативной нагрузки

(1.12)

кН м

(1.13)

кН

где: q_d - полная расчетная нагрузка, кН/м. Из таблицы 1.1

q_k - полная нормативная нагрузка, кН/м.

у_п-коэффициент надежности по назначению стр. 34 СНиП 2.01.07-85.

1.6 Расчет прочности нормальных сечений

1.6.1 Подбор площади сечения продольной рабочей арматуры.

Подбор площади сечения продольной рабочей арматуры.

При расчетах элементов таврового сечения в зависимости от положения нижней границы сжатой зоны выделяют два случая расчета: 1 -в пределах полки; 2 - за пределами полки.

Расчетный случай устанавливается проверкой условия:

(1.14)

Условие выполняется граница сжатой зоны проходит в полке.

Рисунок 1.8 - Положение границы условной сжатой зоны в сечении изгибаемого железобетонного элемента таврового сечения в полке;

Определение требуемой площади рабочей продольной арматуры производят с учетом установленного расчетного случая.

Нижняя граница сжатой зоны бетона проходит в полке

Последовательность расчета:

1) Вычислить коэффициент

(1.15)

2) Определить относительную высоту сжатой зоны бетона

_(1.16)

3) Проверить условие:

_(1.17)

где: - граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона, определяемое по формуле:

(1.18)

где: - характеристика сжатой зоны бетона;

(1.19) (1.19)

0.765

к_с - коэффициент, принимаемый равным для тяжелого бетона - 0,85

- подставляется в МПа;

- напряжения в арматуре, Н/мм² (МПа), принимаемые для арматуры классов S240, S400, S500 равными

=500 Н/ (МПа) - предельное напряжение в арматуре сжатой зоны сечения.

4) Определяем требуемую площадь растянутой продольной рабочей арматуры.

(1.20)

мм.

5) Подбираем по сортаменту количество и диаметр продольной арматуры 2 22 =76

6) Выполняем проверку правильности подбора арматуры.

Учитывая требования расположения арматуры в сечении (толщину защитного слоя, расстояние между стержнями), определить действительную рабочую высоту d. Определяется относительная высота сжатой зоны бетона:

(1.21)

и коэффициент

(1.22)

Несущая способность сечения будет определяться:

(1.23)

Арматура подобрана правильно, если соблюдается условие:

_(1.24)

Условие выполняется арматура подобрана правильно.

Рекомендации по подбору арматуры.

Подбор количества и диаметров стержней растянутой рабочей продольной арматуры производят по требуемой площади A_sс использованием сортамента. В каждом ребре плиты можно разместить по одному или два стержня. При большом количестве стержней уменьшается рабочая высота сечения и как следствие уменьшается несущая способность элемента.

Армирование плиты должно быть симметричным. Площадь поставленных стержней не должна превышать требуемую площадь более чем на 5%. Диаметр стержней не следует принимать более чем 25мм.