2.2 Расчет по прочности нормальных сечений, подбор продольной арматуры

Продольную арматуру подбираем по действующему в наиболее опасном сечении максимальному расчетному изгибающему моменту кНм.

При расчете тавровых сечений проверяем размеры свесов полок, которые не должны превышать 1/6 =0,95м и при (60>0,1·450) – см. п. 5.3.2(3) ТКП EN 1992-1-1-2009 половины расстояния в свету между продольными. Таким образом, расчетная ширина таврового сечения мм. (При расчете многопустотных плит проверка свесов полок не требуется).

Определяем положение нейтральной оси (проверим выполнение условия M_f>M_sd):

- формула для расчета прямоугольного сечения!

См. примеры 5, 6 на стр. 208-209 книги "Железобетонные конструкции" под редакцией Пецольда Т.М., Тура В.В.

-граница сжатой зоны проходит в полке, подбор арматуры ведем как для прямоугольного сечения с шириной равной ширине полки мм.

Предварительно задаемся рабочей высотой сечения 395мм. Вычисляем по формуле:

, см Приложение 11.;

Т.к. установка сжатой арматуры по расчету не требуется.

Определяем коэффициент =0,979, см Приложение 11;

Тогда требуемая площадь растянутой арматуры:

Принимаем в каждом ребре по одному стержню рабочей арматуры в составе сварного каркаса, т.о. принимаем для армирования сечения 218мм S400 с А_S1 = 509 мм². Установку рабочей арматуры выполняем на расстоянии 50 мм от низа сечения нижней грани до чего?, почему 50 мм? – см. п. 4.4.1 ТКП EN 1992-1-1-2009, тогда d=450-50=400мм.

Определяем процент армирования:

; A_cd=b_td

Минимальная площадь армирования:

… - см. п. 9.2.1.1 ТКП EN 1992-1-1-2009

. Армирование подобрано верно.

2.3 Расчет по прочности наклонных сечений, подбор поперечной арматуры

Максимальная поперечная сила от полной расчётной нагрузки . Проверяем необходимость установки поперечной арматуры по расчёту. Для этого определяем расчетную поперечную силу, воспринимаемую элементом без вертикальной и наклонной арматуры:

Вместо V_rd,ct нужно V_Rd,c , вместо σ_sp – σ_сp

где

;

, т.к. плита работает без предварительного напряжения;

Должно быть не менее: см. (6.2b) ТКП EN 1992-1-1-2009

;

Поскольку расчетное значение сопротивления поперечной силе для несущая способность по наклонному сечению элемента без вертикальной и наклонной арматуры V_Rd,c=44,8кН< V_Sd=46,44кН, требуется установка поперечной арматуры по расчету.

По конструктивным требованиям предварительно назначаем в составе сварных каркасов поперечную арматуру 26мм S240 (А_SW = 57 мм², по одному каркасу в каждом продольном ребре). Диаметр поперечной арматуры 6мм принят из условия свариваемости ее с продольной рабочей арматурой 18мм.

В плитах высотой более 300м поперечная арматура устанавливается с шагом:

а) на приопорных участках длиной 0,25l: не более 0,5h и 150 мм;

б) в средней части элемента: не более 3/4h и 500мм;

На приопорных участках шаг арматуры S=150мм.

См. п. 9.2.2(6) ТКП EN 1992-1-1-2009

Проверяем

(6.8), (6.9) ТКП EN 1992-1-1-2009; cotθ=1

где для тяжелого бетона

, принимаем

, поскольку арматура плиты без предварительного натяжения.

Определяем

где

, при этом .

Принимаем

- прочности по наклонной трещине обеспечена.

Несущая способность бетона по наклонной полосе между наклонными трещинами на действие главных сжимающих напряжений:

, где

Проверяем соблюдение условия:

где минимальный процент поперечного армирования ρ_sw,min определяется по формуле:

;

Условие выполняется, поперечная арматура подобрана правильно.