 |
Расчет прочности нормальных сечений
|
|
|
|
Расчет и конструирование монолитной железобетонной балочной
Плиты
Определение расчетных пролетов
Статический расчет плит выполняем, рассматривая ее как многопролетную неразрезную балку шириной 
мм.
Привязку кирпичных стен принимаем 
мм.
Крайний расчетный пролет (рисунок 3):
мм.
Средний расчетный пролет:
мм.
Рисунок 3 – К определению расчетных пролетов монолитной плиты
Размер поля плиты в длинном направлении:
- между осями 1-2 и 8-9 (см. рисунок 1)
мм;
- между осями 2-8 (см. рисунок 1)
мм.
Так как 
и 
, следовательно, плита рассчитывается как балочная.
Подсчет нагрузок на плиту
Нагрузка, действующая на перекрытие, состоит из постоянной и временной. Принимаем следующую конструкцию пола перекрытия: бетонный пол, цементно - песчаная стяжка. Расчетные постоянную 
и временную 
нагрузки вычисляют путем умножения нормативных на соответствующие коэффициенты надежности по нагрузке, т. е:
(2.1)
(2.2)
где 
- коэффициенты надежности по нагрузке (для постоянной 
, для временной 
).
Нагрузки на 1 м2 поверхности плиты в килопаскалях приведены в таблице 1.
Таблица 1 – Подсчет нагрузок на 1 м2 перекрытия
| Вид нагрузки | Нормативная нагрузка, кПа |
| Расчетная нагрузка, кПа |
Постоянная  :
- плиточный пол
 мм  =20кН/м3
| 0,2 | 1,35 | 0,27 |
- цементно-песчаная стяжка
 мм,  кН/м3
| 0,33 | 1,35 | 0,45 |
- ж/б плита
 мм,  кН/м3
| 1,55 | 1,35 | 2,025 |
| Итого | 2,03 | 2,745 | |
Переменная  :
- по заданию
| 2,9 | 1,5 | 4,35 |
Определение внутренних усилий в плите
Плита рассматривается как неразрезная многопролетная балка, загруженная равномерно распределенной нагрузкой 
. Моменты в таких конструкциях определяются с учетом перераспределения усилий вследствие развития пластических деформаций по готовым формулам.
|
|
|
Расчетная схема плиты и эпюры внутренних усилий представлены на рисунке 4.
При ширине полосы 
мм или 1 м нагрузка, приходящаяся на 1 м2 плиты, равна по величине нагрузке на 1 м погонной полосы. Таким образом, расчетная нагрузка на плиту: постоянная нагрузка 
кН/м, переменная - 
кН/м.
В крайнем пролете и на первой промежуточной опоре:
(2.3)
кНм.
В средних пролетах и на средних опорах:
(2.4)
кНм.
(2.5)
Поперечные силы:
(2.7)
кН;
(2.8)
кН;
(2.9)
кН.
Рисунок 4 – Расчет прочности нормальных сечений
Расчет прочности нормальных сечений
Для бетона класса С 12/15 принимаем по (3, таблица 2.1) нормативные и подсчитанные расчетные характеристики бетона: 
МПа; 
, тогда 
МПа; 
.
Расчетные характеристики для арматуры класса S500 (проволока): 
МПа.
Размеры сечения, принятые для расчета: мм; 
мм;
ǿ/2=20+4/2=22мм.
где 
- защитный слой бетона арматуры плиты;
ǿ - предполагаемый максимальный диаметр арматуры плиты.
Рабочая высота сечения плиты: 
мм.
Подбираем площадь рабочей арматуры в крайнем пролете и первой промежуточной опоре.
Вычисляем значение коэффициента 
:
(2.10)
где 
- расчетный изгибающий момент;
- коэффициент работы бетона;
- расчетное сопротивление бетона сжатию;
- рабочая высота сечения плиты.
;
Зная значение коэффициента , найдем численное значение 
- относительная высота сжатой зоны:
(2.11)
Определим значение 
:
(2.12)
где 
, k=0,85 (2.13)
Сравниваем значения и
(2.14)
-условие выполняется
Определим значение 
- относительное плечо пары сил:
, (2.15)
Зная значение необходимого для расчета коэффициента ,площадь рабочей арматуры:
(2.16)
.
Подбираем площадь рабочей арматуры в среднем пролете и средней опоре:
Вычисляем значение коэффициента :
;
Зная значение коэффициента , найдем численное значение - относительная высота сжатой зоны:
|
|
|
Сравниваем значения и
-условие выполняется
Определим значение -относительное плечо пары сил:
,
Зная значение необходимого для расчета коэффициента ,площадь рабочей арматуры:
.
Согласно (1. таблица 11.1) минимальный процент армирования для изгибаемых элементов 
, поэтому 
.
Таблица 2 – Требуемая площадь сечения арматуры на 1 п.м. плиты
| Сечение | 
| ,мм
|
|
| Площадь сечения, см2 | |
| расчетная | минимальная | |||||
| Крайний пролет и первая промежуточная опора | 1,93 | 0,167 | 0,908 | 1,34 | 0,78 | |
| Средний пролет и средняя опора | 1,776 | 0,154 | 0,916 | 1,22 |
|
|
|
