2. 3. Розрахунок плити на міцність за нормальними перерізами
Площа поперечного перерізу робочої арматури визначається як для елементів прямокутного перерізу з одиничною арматурою, що працюють на згинання (блок-схема №1, дод. 17).
Вихідні дані: М - значення згинального моменту для кожного характерного
перерізу (п. 2.2); b = 1м; h = 0,05 м; а – відстань від грані плити
до центру ваги розтягнутої арматури (а = 10 мм + d/2 = 10 + 5/2 =
= 12,5мм, де d - діаметр робочої арматури плити (задається
5Вр1);
Rb
= 8,5
МПа (додаток
5);
=
0,9 (додаток 6);
=0,0005 (додаток 7);
= 360 МПа
(додаток 8); SR
=
.
Провівши розрахунок, отримаємо:
для першого прольоту: при М01 = 1327 Нм АS =1,05 см2;
для першої опори: при М1 = 1509 Нм АS =1,20 см2;
для середніх опор і середніх прольотів неокантованих плит:
при М2 = М12 = 1037 Нм АS = 0,81 см2;
для середніх опор і середніх прольотів окантованих плит:
при М2 '= М12 '= 830 Нм АS = 0,63 см2.
2. 4. Конструювання плити
Армування плити можна виконувати одним із трьох способів:
а) окремими стержнями;
б) зварними сітками з робочою арматурою в поперечному напрямку;
в) зварними рулонними сітками з робочою арматурою в поздовжньому
напрямку.
2. 4. 1. Армування плити окремими стержнями
При товщині монолітних плит 120 мм і менше можна застосовувати роздільне армування плити окремими стержнями в прольотах і на опорах (рис. 6, 7). Як правило, в цьому випадку робочою є арматура класу А-І.
В табл. 2.4.1. наведені результати розрахунків для усіх характерних перерізів плити за блок-схемою №1 (дод. 17), які проведені аналогічно як в п. 2.3., прийнявши за робочу арматуру класу А-1 (RS = 225 МПа).
Підбираючи арматурні стержні, краще задатися діаметром арматури (в даному випадку - робоча арматура 6 А-І, розподільча - 3 Вр-І) і змінювати крок стержнів (див. дод. 9,10).
Крім основної робочої арматури передбачають надопорну конструктивну арматуру біля стін по периметру будівлі та над головними балками для сприйняття моментів часткового защемлення плити. Площу цієї арматури приймають не меншою за третину площі прольотної арматури плити (табл. 2.4.1.).
Таблиця 2.4.1 – РОЗРАХУНОК АРМУВАННЯ ПЛИТИ
ОКРЕМИМИ СТЕРЖНЯМИ
№ пп |
Переріз плити |
Площа арм. за розрахунком, АS, см2 |
Прийняте армування |
||||
робоча арматура |
розподільча |
||||||
, клас |
крок |
Факт. площа, см2 |
, клас |
крок |
|||
1 |
Крайні прольоти |
1,682 |
6 АІ |
150 |
1,84 |
3 ВрІ |
350 |
2 |
Перша опора |
1,933 |
6 АІ |
125 |
2,26 |
4 ВрІ |
350 |
3 |
Середні опори і прольоти |
1,294 |
6 АІ |
200 |
1,41 |
3 ВрІ |
350 |
4 |
Середні опори і прольоти окантованих плит |
1,025 |
6 АІ |
250 |
1,13 |
3 ВрІ |
400 |
5 |
В неробочому напрямку біля стін |
1,682/3= 0,561 |
3 ВрІ |
125 |
0,57 |
3 ВрІ |
400 |
6 |
Над головними балками |
1,294/3 = 0,431 |
3 ВрІ |
150 |
0,47 |
3 ВрІ |
400 |
Довжину надопорних стержнів над головними і другорядними балками призначають з умови, що горизонтальні ділянки в кожен бік від грані балки становлять чверть прольоту плити. Довжину надопорних стержнів біля стін приймають з умови, що горизонтальні їх ділянки від стіни до краю становлять 1/10 прольоту плити.
Креслення плити див. рис. 6, 7. Армування плити супроводжується специфікацією арматури (табл. 2.4.2.) та відомістю витрати матеріалів (табл. 2.4.3.).
Рис. 6 – Армування плити монолітного ребристого перекриття
окремими стержнями
Рис. 7 – Армування плити монолітного ребристого перекриття
окремими стержнями, розрізи І – І, ІІ – ІІ
Таблиця 2.4.2 – СПЕЦИФІКАЦІЯ АРМАТУРИ ПЛИТИ
Марка виробу |
Позиц. деталі |
Найменування |
Кіль-кість |
Маса 1 дет. кг |
Маса виробу, кг |
Примітки * |
|
1 |
6 АІ, l = 5850 |
300 |
1,299 |
1,299 |
В середніх прольо-тах неокантованих плит |
|
1 |
6 АІ, l = 5850 |
240 |
1,299 |
1,299 |
В середніх прольо-тах окантованих плит |
|
2 |
6 АІ, l = 3950 |
120 |
0,877 |
0,877 |
В середніх прольо-тах неокантованих плит |
|
2 |
6 АІ, l = 3950 |
96 |
0,877 |
0,877 |
В осях 1 – 2, 7 – 8 |
|
3 |
6 АІ, l = 1850 |
320 |
0,411 |
0,411 |
В першому прольоті |
|
4 |
6 АІ, l = 1200 |
384 |
0,266 |
0,266 |
На першій опорі |
|
4 |
6 АІ, l = 1200 |
1080 |
0,266 |
0,266 |
На середніх опорах неокантованих плит |
|
4 |
6 AІ, l = 1200 |
864 |
0,266 |
0,266 |
На середніх опорах окантованих плит |
|
5 |
3 ВрІ, l = 1250 |
840 |
0,065 |
0,065 |
Над головними балками |
|
6 |
3 ВрІ, l = 350 |
1056 |
0,018 |
0,018 |
По периметру |
|
7 |
3 ВрІ, l = 23720 |
34 |
1,233 |
1,233 |
В крайньому прольоті |
|
7 |
3 ВрІ, l = 23720 |
4 |
1,233 |
1,233 |
По периметру |
|
8 |
3 ВрІ, l = 5780 |
396 |
3,006 |
3,006 |
В середніх прольо-тах і опорах не-окантованих плит |
|
9 |
3 ВрІ, l = 11840 |
370 |
0,616 |
0,616 |
В середніх прольо-тах і опорах окантованих плит |
|
10 |
4 ВрІ, l = 23720 |
10 |
2,182 |
2,182 |
На першій опорі |
|
11 |
3 ВрІ, l = 41720 |
12 |
2,169 |
2,169 |
Над головними балками |
|
11 |
3 ВрІ, l = 41720 |
4 |
2,169 |
2,169 |
По периметру |
* - примітки подано з навчальною метою (на кресленнях не подаються).
Таблиця 2.4. 3 – ВІДОМІСТЬ ВИТРАТИ СТАЛІ НА ПЛИТУ, кг
Марка елемента |
Вироби арматурні |
|||||
Арматура класу |
Всього |
|||||
А І |
Вр І |
|||||
ГОСТ 5782-82 |
ГОСТ 6727-80 |
|||||
6 |
всього |
3 |
4 |
всього |
||
МПП1 |
1642,3 |
1642,3 |
502,2 |
21,8 |
524,0 |
2166,3 |
2.4.2 – АРМУВАННЯ ПЛИТИ ЗВАРНИМИ СІТКАМИ З РОБОЧОЮ АРМАТУРОЮ В ПОПЕРЕЧНОМУ НАПРЯМКУ
Для армування застосовують зварні сітки з робочою арматурою 6 А-1 та розподільчою поздовжньою арматурою 3 Вр-1. Сітки вибирають за додатками 9, 10. Результати підбору арматури подано в табл. 2. 4. 4.
У прольотах і на опорах
встановлюють по одній сітці. Ширина
надопорної сітки визначається чвертю
прольоту плити по обидва боки від опори:
.
На першій проміжній опорі встановлюють по дві розсунутих сітки. Ширина кожної сітки зумовлена випуском за одну грань балки на 1/4 прольоту, а за другу грань на 1/8 прольоту:
У місцях опирання плити на
стіну додатково встановлюють верхні
сітки, площа робочих стержнів яких
повинна бути не меншою за 1/3
площі прольотної арматури. Ширина такої
сітки визначається відстанню від краю
сітки до стіни, яка повинна бути не
меншою за 1/10 прольоту
плити (див. рис. 8, 9):
Таблиця 2.4.4 - АРМУВАННЯ ПЛИТИ ЗВАРНИМИ СІТКАМИ З РОБОЧОЮ АРМАТУРОЮ В ПОПЕРЕЧНОМУ НАПРЯМКУ
№ пп |
Переріз плити |
Необхідна площа арматури, см2 |
Прийняте армування |
||||
Робочі стержні |
Розподільча арматура |
||||||
Діаметр, мм, клас |
Крок, мм |
Фактичн площа, см2 |
Діаметр мм, клас |
Крок , мм |
|||
1 |
Крайні прольоти |
1,682 |
6АІ |
150 |
1,84 |
3ВрІ |
350 |
2 |
Перша опора |
1,933 |
6АІ |
250 |
1,132= =2,26 |
3ВрІ |
400 |
3 |
Середні опори і прольоти неокантова-них плит |
1,294 |
6АІ |
200 |
1,41 |
3ВрІ |
350 |
4 |
Середні опори і прольоти окантованих плит |
1,025 |
6АІ |
250 |
1,13 |
3ВрІ |
400 |
5 |
У неробочому напрямку біля стін |
1,682/3= =0,561 |
3ВрІ |
150 |
0,57 |
3ВрІ |
400 |
Над головними балками встановлюється сітка, яка одночасно сприймає опорні моменти в плиті, що не враховані в розрахунках плити (часткове защемлення плити тощо) та опорні моменти другорядної балки. Розрахунок цієї сітки наведено в п. 3.4. Викреслюється ця сітка на плані армування плити після проведення даного розрахунку.
Креслення плити показане на рис. 8, 9, 10. Арматурні сітки викреслюються окремо і зазначаються позиції кожного стержня та їх розміри (рис. 11). На арматурні вироби складається специфікація (табл. 2.4.5) і відомість витрати арматури (табл. 2.4.6).
Рис. 8 – Армування плити монолітного ребристого перекриття
зварними рулонними сітками з робочою арматурою
в поперечному напрямку, план нижніх сіток
Рис. 9 – Армування плити монолітного ребристого перекриття зварними рулонними сітками з робочою арматурою в поперечному напрямку,
план верхніх сіток
Рис. 10 – Армування плити монолітного ребристого перекриття
зварними сітками з робочою арматурою в поперечному
напрямку, розрізи І – І, ІІ – ІІ
Рис. 11 – Арматурні вироби
Таблиця 2.4.5 – СПЕЦИФІКАЦІЯ АРМАТУРИ ПЛИТИ
Марка виробу |
Позиц. деталі |
Найменування |
Кіль-кість |
Маса 1 дет. кг |
Маса виробу, кг |
Примітки * |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
C1 |
1 |
6 AI, l = 1800 |
39 |
0,399 |
17,373 |
У першому прольоті в осях АБ, ГД |
2 |
3 BpI, l = 5800 |
6 |
0,302 |
|||
С2 |
1 |
6 AI, l = 1800 |
39 |
0,399 |
17,403 |
У першому прольоті в осях БГ |
3 |
3 BpI, l = 5900 |
6 |
0,307 |
|||
С3 |
4 |
6 AI, l = 1900 |
29 |
0,422 |
14,050 |
В середніх прольотах неокантованих плит |
2 |
3 BpI, l = 5800 |
6 |
0,302 |
|||
С4 |
4 |
6 AI, l = 1900 |
24 |
0,422 |
11,663 |
В середніх прольотах окантованих плит |
3 |
3 BpI, l = 5900 |
5 |
0,307 |
|||
С5 |
5 |
6 AI, l = 1900 |
29 |
0,266 |
8,922 |
Над середніми опорами неокантованих плит |
2 |
3 BpI, l = 5800 |
4 |
0,302 |
|||
С6 |
5 |
6 AI, l = 1900 |
24 |
0,266 |
7,612 |
Над середніми опорами окантованих плит |
3 |
3 BpI, l = 5900 |
4 |
0,307 |
|||
С7 |
6 |
6 AI, l = 900 |
24 |
0,199 |
5,682 |
По дві сітки над першою опорою |
2 |
3 BpI, l = 5800 |
3 |
0,302 |
|||
С8 |
7 |
3 BpI, l = 350 |
159 |
0,018 |
5,328 |
По периметру, осі А – Д |
8 |
3 BpI, l = 23720 |
2 |
1,233 |
|||
С9 |
7 |
3 BpI, l = 350 |
279 |
0,018 |
9,360 |
По периметру, осі 1 – 8 |
9 |
3 BpI, l = 41720 |
2 |
2,169 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
С10 |
10 |
4 BpI, l = 2500 |
39 |
0,230 |
11,119 |
Над головними балками, осі Б, Г |
3 |
3 BpI, l = 5900 |
7 |
0,307 |
|||
С11 |
11 |
6 AI, l = 3200 |
30 |
0,710 |
24,370 |
Над головними балками, вісь В |
3 |
3 BpI, l = 5900 |
10 |
0,307 |
* - примітки подано з навчальною метою (на кресленнях не подаються).
Таблиця 2.4.6 – ВІДОМІСТЬ ВИТРАТИ СТАЛІ НА ПЛИТУ, кг
Марка елемента |
Вироби арматурні |
|||||
Арматура класу |
Всього |
|||||
А І |
Вр І |
|||||
ГОСТ 5782-82 |
ГОСТ 6727-80 |
|||||
6 |
всього |
3 |
4 |
всього |
||
МПП2 |
1708,4 |
1708,4 |
354,9 |
251,2 |
606,1 |
2314,5 |
2. 4. 3 – АРМУВАННЯ ПЛИТИ РУЛОННИМИ ЗВАРНИМИ СІТКАМИ З РОБОЧИМИ СТЕРЖНЯМИ В ПОЗДОВЖНЬОМУ НАПРЯМКУ
Рулонні сітки з робочою арматурою в поздовжньому напрямку і з розподільчою арматурою в поперечному напрямку розстеляють упоперек другорядних балок на всю довжину головних балок. Стикування сіток здійснюється внапусток без зварювання. Ширина напуску при поперечному стикуванні – 50...100 мм, а у поздовжньому напрямку – не менше двох кроків розподільчої арматури.
Рулонну сітку перегинають на віддалі 1/4 прольоту плити від опори другорядної балки згідно з епюрою моментів. Отже, ця сітка сприйматиме прольотні і опорні моменти в плиті одночасно. Сітки підбирають за розрахунковим значенням Аs для кожного характерного перерізу плити, обчисленим у п. 2.3., при цьому користуються таблицями додатків 9, 10. Результати підбору сіток див. табл. 2.4.7.
Таблиця 2.4.7 –АРМУВАННЯ ПЛИТИ РУЛОННИМИ ЗВАРНИМИ СІТКАМИ З РОБОЧОЮ АРМАТУРОЮ В ПОЗДОВЖНЬОМУ НАПРЯМКУ
№ пп |
Переріз плити |
Необхідна площа арматури, см2 |
Прийняте армування |
||||
Робочі стержні |
Розподільча арматура |
||||||
Діаметр, мм, клас |
Крок, мм |
Фактичн площа, см2 |
Діаметр мм, клас |
Крок , мм |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
1 |
Середні прольоти неокантова-них плит |
0,808 |
4 ВрІ |
150 |
0,84 |
3 ВрІ |
400 |
2 |
Середні прольоти окантованих плит |
0,630 |
4 ВрІ |
200 |
0,63 |
3 ВрІ |
400 |
3 |
Крайні прольоти перед неокантова-ними плитами |
1,051 |
4 ВрІ |
150 |
0,84 + 0,36 = 1,20 |
3 ВрІ |
400 |
4 ВрІ |
350 |
3 ВрІ |
400 |
||||
4 |
Крайні прольоти перед неокантова-ними плитами |
1,051 |
4 ВрІ |
200 |
0,63 + 0,57 = 1,20 |
3 ВрІ |
400 |
3 ВрІ |
125 |
3 ВрІ |
400 |
||||
5 |
Перша опора перед неокантова-ними плитами |
1,200 |
4 ВрІ |
150 |
0,84 + 0,36 = 1,20 |
3 ВрІ |
400 |
4 ВрІ |
350 |
3 ВрІ |
400 |
||||
6 |
Перша опора перед окантовани-ми плитами |
1,200 |
4 ВрІ |
200 |
0,63 + 0,57 = 1,20 |
3 ВрІ |
400 |
3 ВрІ |
125 |
3 ВрІ |
400 |
||||
7 |
У неробочому напрямку біля стін |
1,05/3 = 0,35 |
3 ВрІ |
200 |
0,35 |
3 ВрІ |
300 |
Підбір арматурних сіток починають з прольотів плит з найменшою необхідною площею арматури. Ці сітки розстеляють з першого до останнього прольоту плити.
В першому прольоті і на першій опорі згинальні моменти значно більші, ніж в середніх прольотах і середніх опорах, тому для компенсації різниці у величинах згинальних моментів (це ж саме і в площі арматури, див. п. 2. 3. ) ставлять додаткову сітку, площа якої повинна бути не меншою за різницю площ необхідної на першій опорі і прийнятої в попередньо підібраній сітці. Так вчиняють і для плит окантованих і неокантованих по всьому контуру головними і другорядними балками (див. п. 2.2.).
Крім основної робочої арматури встановлюють ще надопорну арматуру в неробочому напрямку:
а) по периметру будівлі біля стін для сприйняття моменту часткового защемлення плити у кількості не менше за 1/3 площі прольотної арматури. Ширина такої сітки визначається відстанню від краю сітки до стіни, яка повинна бути не меншою за 1/10 прольоту плити; у даному випадку мінімальна ширина сітки становитиме:
,
(рис. 12, 13, 14);
б) над головними балками встановлюється сітка, яка одночасно сприймає опорні моменти в плиті, що не враховані в розрахунку плити (часткове защемлення плити тощо) та опорні моменти другорядної балки. Розрахунок цієї сітки наведено в п. 3. 4. Викреслюється ця сітка на плані армування плити після проведення розрахунку.
Креслення плити показане на рис. 12, 13, 14. Арматурні сітки викреслюються окремо і вказуються позиції і розміри кожного стержня (рис. 15). На арматурні вироби складається специфікація (табл. 2.4.8.) і відомість витрати арматури (табл. 2.4.9.)
Рис. 12 – Армування плити монолітного ребристого перекриття
зварними рулонними сітками з робочою арматурою у
поздовжньому напрямку, план сіток у робочому напрямку
Рис. 13 - Армування плити монолітного ребристого перекриття
зварними рулонними сітками з робочою арматурою у поздовжньому напрямку, план верхніх сіток плити (у неробочому напрямку)
Рис. 14 - Армування плити монолітного ребристого перекриття
зварними рулонними сітками з робочою арматурою у
поздовжньому напрямку, розрізи І – І, ІІ – ІІ, ІІІ – ІІІ, ІV – IV
Рис. 15 – Арматурні вироби
Таблиця 2.4.8 – СПЕЦИФІКАЦІЯ АРМАТУРИ ПЛИТИ
Марка виробу |
Позиц. деталі |
Найменування |
Кіль-кість |
Маса 1 дет. кг |
Маса виробу, кг |
Примітки * |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
C1 |
1 |
4 ВрI, l = 42000 |
20 |
3,864 |
93,816 |
В осях АБ, ГД |
2 |
3 BpI, l = 3000 |
106 |
0,156 |
|||
С2 |
1 |
4 ВрІ, l = 42000 |
15 |
3,864 |
74,496 |
В осях БГ |
2 |
3 BpI, l = 3000 |
106 |
0,156 |
|||
С3 |
3 |
4 ВрI, l = 2500 |
9 |
0,23 |
3,162 |
Над першою опорою і першим прольотом в осях АБ, ГД |
2 |
3 BpI, l = 3000 |
7 |
0,156 |
|||
С4 |
4 |
3 ВрI, l = 2500 |
24 |
0,13 |
4,212 |
Над першою опорою і першим прольотом в осях БГ |
2 |
3 BpI, l = 3000 |
7 |
0,156 |
|||
С5 |
5 |
3 ВрI, l = 41720 |
2 |
2,169 |
8,100 |
По периметру |
6 |
3 BpI, l = 350 |
209 |
0,018 |
|||
С6 |
7 |
3 ВрI, l = 23720 |
2 |
1,233 |
4,608 |
По периметру |
6 |
3 BpI, l = 350 |
119 |
0,018 |
|||
С7 |
3 |
4 ВрI, l = 2500 |
39 |
0,23 |
11,119 |
Над головними балками в осях Б, Г (по 2 сітки) |
8 |
3 BpI, l = 5900 |
7 |
0,307 |
|||
С8 |
9 |
6 АI, l = 3200 |
30 |
0,71 |
24,37 |
Над головними балками, вісь В |
8 |
3 BpI, l = 5900 |
10 |
0,307 |
* - примітки подано з навчальною метою (на кресленнях не подаються).
Таблиця 2.4.9 – ВІДОМІСТЬ ВИТРАТИ СТАЛІ НА ПЛИТУ, кг
Марка елемента |
Вироби арматурні |
|||||
Арматура класу |
Всього |
|||||
А І |
Вр І |
|||||
ГОСТ 5782-82 |
ГОСТ 6727-80 |
|||||
6 |
всього |
3 |
4 |
всього |
||
МПП3 |
149,18 |
149,18 |
281,87 |
808,68 |
1090,55 |
1239,73 |