Пример 7.1
Требуется:
По исходным данным примера 5 и 6 выполнить подбор сеток для армирования монолитной плиты ребристого перекрытия.
Решение:
Условия эксплуатации XC2, тогда минимальный класс бетона С16/20, минимальный размер защитного слоя бетона 25мм. – см. п. 4.4.1 ТКП EN
Подбор требуемой площади арматуры выполняем по упрощенному деформационному методу. Вначале выполняем подбор основных сеток в пролетах (затем разностью между требуемой площадью и площадью арматуры в основной сетке определяется требуемая площадь арматуры над опорами).
В
средних пролётах и на средних опорах
полосы II изгибающий момент
.
Рабочая
высота сечения
где 80мм – толщина плиты;
25мм – размер защитного слоя;
6/2мм – половина предполагаемого максимального диаметра рабочей арматуры.
Высота сжатой зоны расчетного сечения:
При
использовании арматуры для сеток класса
S500 Ø4…5мм,
,
При
соблюдении
определяем
и требуемая площадь сечения растянутой
арматуры:
Проверяем требуемую площадь арматуры из условия соблюдения минимального процента армирования:
ρmin
По
определенной площади рабочей арматуры
можно принять сетки с продольной рабочей
арматурой Ø4 S500 с шагом 150мм (площадь
поперечного сечения на 1м ширины плиты
будет составлять
).
Расчет
площади рабочей арматуры и подбор
диаметров стержней в остальных сечениях
выполним в форме табл. 7.2. Сетки подбирают
таким образом, чтобы суммарная площадь
поперечных сечений рабочих стержней,
приходящаяся на 1м ширины плиты,
соответствовала найденным из расчета
нормальных сечений площади
рабочей арматуры.
Поскольку для армирования достаточно сетки с диаметром рабочей арматуры менее 6мм, рассматриваем наиболее экономичный вариант армирования плиты сварными рулонными сетками.
Между главными балками можно уложить две, три или четыре сетки с нахлестом распределительных стержней от 50 до 100мм. При этом шириной сетки задаемся не менее 2м.
При укладке 2-ух сеток необходимая ширина:
Где с – минимальная длина нахлестки распределительных стержней;
-
минимальная длина свободных концов
распределительных стержней.
При расположении между главными балками двух сеток с шириной В=3560мм действительный нахлест:
При 3-х сетках необходимая ширина сетки:
→ можно
принять сетки шириной В=2350мммм с
действительной величиной нахлеста:
При 4-х сетках необходимая ширина сетки менее 2 метров:
.
Окончательно принимаем вариант с укладкой 3-х сеток с наименьшей длиной нахлеста 147мм.
Таблица 7.2 Армирование плиты
Сечение |
|
Требуемая
площадь
|
Принятое армирование |
Марка сетки |
||||
рабочей |
распределительной |
|||||||
Ø, мм |
Шаг S, мм |
|
Ø, мм |
Шаг S, мм |
||||
|
|
Полоса I |
|
|
|
|
|
|
Средние пролеты и опоры |
2,06 |
1,00 |
4 |
125 |
1,01 |
4 |
350 |
|
Первый (крайний) пролет - основная сетка - дополнительная сетка 1,22-1,01=0,21 |
2,61 |
1,22
1,00 0,21 |
4 4 |
125 350 |
1,01 0,36 |
4 4 |
350 350 |
|
Первая промежуточная опора - основная сетка - дополнительная сетка 1,22-1,01=0,21 |
2,35 |
1,22
1,00 0,21 |
4 4 |
125 350 |
1,01 0,36 |
4 4 |
350 350 |
|
|
|
Полоса II |
|
|
|
|
|
|
Средние пролеты и опоры |
1,65 |
0,79 |
4 |
150 |
0,84 |
4 |
350 |
|
Первый (крайний) пролет - основная сетка - дополнительная сетка 1,22-0,84=0,38 |
2,61 |
1,22
1,00 0,38 |
4 4 |
150 300 |
0,84 0,42 |
4 4 |
350 350 |
|
Первая промежуточная опора - основная сетка - дополнительная сетка 1,22-1,01=0,21 |
2,35 |
1,22 1,00 0,38 |
4 4 |
125 300 |
0,84 0,42 |
4 4 |
350 350 |
|
Над
главными балками
|
|
0,41 |
4 |
300 |
0,42 |
4 |
350 |
|
Вначале подбираем сетки С1 и С2, в которых площадь поперечных сечений рабочих стержней на ширине 1м соответствует площади рабочей арматуры, полученной из расчета нормальных сечений плиты в средних пролетах и на средних опорах. Такие сетки располагаются во всех пролетах и над всеми опорами: сетка С1 между осями 1-2 и 6-7, сетка С2 – между осями 2-6. Длину сеток С1 и С2 принимаем 6900мм для возможности перекрытия одной сеткой половины пролета здания.
В крайних пролетах и над вторыми от края опорами укладываются дополнительные сетки С3 между осями 1-2 и 6-7, сетки С4 между осями 2-6. Дополнительные сетки подбираются по разнице между площадями арматуры, требуемой из расчета нормальных сечений в указанных местах плиты и площади арматуры основной сетки.
Ширина дополнительной сетки для крайних пролетов и первой промежуточной опоры:
Принимаем ширину сетки В=2350мм, длину L=6900мм.
Над главными балками укладываем конструктивно сетки С5, площадь сечения поперечных рабочих стержней которых должна составлять не менее 1/3 площади пролетной арматуры плиты, шириной не менее:
.
Принимаем ширину сетки В=1140мм.
Фрагмент плана раскладки сеток плиты приведен на рис. 7.1.
Расчет
прочности железобетонных элементов на
действие поперечных сил производится
из условия
.
Расчетная поперечная сила, воспринимаемая
железобетонным элементом без поперечного
армирования:
,
но не менее
.
Поскольку условие не соблюдается
принимаем
.
Поскольку условие во всех сечениях выполняется, то расчет поперечной арматуры не производится; согласно конструктивным требованиям при толщине плиты 80мм постановка поперечной арматуры не требуется.
