MU_dlya_KP_1

11

Рис. 4. План междуэтажного перекрытия – II вариант

12

	Рис. 5. Грузовые площади элементов перекрытия
1	- ширина грузовой полосы для расчета плиты;	3 - грузовая площадь для расчета главной балки;
2	- ширина грузовой полосы для расчета второстепенной балки;	4 - грузовая площадь для расчета колонны.

13

2.3. Расчет и конструирование плиты

Железобетонные плиты - это плоские конструкции, толщина которых значительно меньше ширины и длины.

Исходные данные:

а) бетон класса C16/20; ;

б) плита армируется сварными сетками с поперечной рабочей арматурой

(в принятом варианте, класса А400С;	, (Ø 6, 8мм);
в) временная нагрузка -	;
г) коэффициент надежности по ответственности здания -		;

(класс ответственности здания - СС2, категория ответственности конструкции – А, согласно ДБН В.1.2-14-2009)

д) конструкция пола – керамическая плитка.

Примечания: Если диаметр рабочей армат уры 3, 4 и 5мм, то принимают рулонные сетки с продольной рабочей армат уро й .

Если диаметр рабочей армат уры 6мм и более то, принимают плоские сетки с поперечной рабочей армат урой.

Выбор расчетной схемы

Плиты ребристого перекрытия опираются на второстепенные и главные балки и являются опертыми по контуру. Но поскольку соотношение сторон плиты больше 2, плиты являются балочными и рассчитываются в направлении короткой стороны. При расчете плиты рассматривают полосу, шириной 1м, которая опирается на стены (крайние опоры) и второстепенные балки (средние опоры), (см. рис. 5).

Расчетная схема плиты принята, как неразрезная многопролетная балка, загруженная равномерно распределенной нагрузкой, см. рис. 7.

Определение расчетных пролетов плиты
Плита заводится в кирпичную стену на величину -	(рис. 6).

Рис. 6. К определению расчетных пролетов плиты

14

Определение расчетных крайних пролетов, см. рис. 6:

где:

-крайний пролет плиты;

-ширина второстепенной балки;

-величина опирания плиты на стену.

Определение расчетных средних пролетов, см. рис. 6:

где:

–средний пролѐт плиты;

–расстояние между гранями второст. балок;

Рис. 7. Расчетная схема плиты Определение нагрузки на плиту

Расчеты сводим в табл. 6.

Расчетная нагрузка на 1м.п. плиты равна нагрузке на 1м², так как ширина расчетной полосы плиты равна 1м. (см. рис. 5)

Плотность тяжелого бетона принята-

⁄

					15
					Таблица 6
		Нагрузка на 1 м² плиты
№		Вид	Нормативная	Коэффициент	Расчѐтная
			нагрузка,	надѐжности,	нагрузка,
п/п		нагрузки
			кН / м²		кН / м²
	Постоянная
1	Железобетонная плита,		2,25	1,1	2,47
	Конструкция пола:
	−Керамич. пл. на цем.-песч. рас-		0,36	1,3	0,468
	творе –	⁄ - 20мм
2	− Стяжка из цем.-песч. раств. -		0,54	1,3	0,702
	⁄	- 30мм
	−Звукоизоляционный слой -		0,30	1,3	0,39
	⁄	- 50мм
		Итого:	1.2		1,56
		Всего постоянные:
	Переменная
	(временная)
3	Полезная нагрузка,		vn 12	1,2	v1 14, 4
	vn 12

Полная расчетная нагрузка на 1м² плиты, с учетом коэффициента надежности по ответственности - :

Определение изгибающих моментов

Расчетные усилия с учетом их перераспределения в результате пластических деформаций бетона определяются следующим образом (см. рис. 8):

-в крайних пролетах:

-на опорах В (первые промежуточные опоры):

(		)	(			)

16

-в средних пролетах:

-на средних опорах:

Эпюра изгибающих моментов в плите приведена на рис. 8.

Рис. 8. Эпюра изгибающих моментов в плите

Поперечные силы Q по граням опор не определяют, потому что в плитах, как правило, выполняется условие прочности по наклонному сечению (на поперечную силу).

Определение толщины плиты

Толщину плиты предварительно принятую для определения ее веса уточняем с учетом действия наибольшего изгибающего момента:

Рабочая высота сечения определяется по формуле:

√ √

17

где:

- наибольший по модулю изгибающий момент в плите;

-расчетная ширина плиты (см. рис. 5);

–расчѐтное значение прочности бетона на

сжатие;

–коэффициент соответствующий рекомендуемой по экономическим условиям относительной высоте сжатой зоны

бетона (см. табл. 7). При данном значении возможно перераспределение усилий между расчѐтными сечениями элемента, за счѐт образования пластических шарниров.

Полная толщина плиты:

где:

-диаметр стержней рабочей арматуры (предварит.);

-номинальный защитный слой бе-

тона (п. 4.4, ДБН В.2.6-98:2009).

-минимальный защитный слой бетона;

-допустимое проектное отклонение защитного слоя бетона;

Назначаем полную толщину плиты с кратностью 1 см.

Принимаем –

Рис. 9. Поперечное сечение плиты

( х – высота сжатой зоны бетона)

18

Уточняем рабочую высоту сечения:

Определение площади продольной рабочей арматуры

Расчѐт нормальных сечений ж/б плиты по I ГПС, выполнен по ДБН В.2.6- 98:2009 «Бетонные и железобетонные конструкции», п. 3.1.6.2 в предположении равномерного характера распределения нормальных сжимающих напряжений в сжатой зоне бетона. Что достигается введением коэффициента

, который определяет расчѐтную высоту сжатой зоны.

Рис. 10. Схема к расчѐту прочности сеч. нормальных к продольной оси

h	– высота сечения элемента;	b	– ширина сечения элемента;
Аs	– площадь арматуры;	Ас	– площадь бетона сжатой зо-
			ны;
х	– высота сжатой зоны бетона;	d	– рабочая высота сечения;
εcu3	– граничные деформации бетона	εs	– деформации арматуры при
	при сжатии;		растяжении;
	– расчѐтное значение прочности		– расчѐтное сопротивление ар-
	бетона на сжатие;		матуры растяжению;
Fc	– сжимающее усилие восприни-	Fs	– растягивающее усилие вос-
	маемое бетоном сжатой зо-		принимаемое арматурой;
	ны;

η

Mu

–коэффициент учитывающий влияние различных факторов на прочность бетона;

–момент внутренних усилий;

λ – коэффициент определяет расчѐтную высоту сжатой зоны;

z – плечо внутренней пары сил.

19

Уравнение равновесия внутренних усилий:

Определение момента внутренних усилий:

а). относительно центра растянутой арматуры

* +

б). относительно центра сжатой зоны бетона:

* +

Следовательно площадь сечения продольной арматуры можно определить по следующим формулам:

		или		Таблица 7
Коэффициенты		для расчѐта изгибаемых элементов прямо-

угольного сечения, армированных одиночной арматурой

0.01			0.996			0.008
0.02			0.992			0.016
0.03			0.988			0.024
0.04			0.984			0.031
0.05			0.98			0.039
0.06			0.976			0.047
0.07			0.972			0.054
0.08			0.968			0.062
0.09			0.964			0.069

0.36			0.856			0.247
0.37			0.852			0.252
0.38			0.848			0.258
0.39			0.844			0.263
0.4			0.84			0.269
0.41			0.836			0.274
0.42			0.832			0.280
0.43			0.828			0.285
0.44			0.824			0.290

20

0.1		0.96			0.077
0.11		0.956			0.084
0.12		0.952			0.091
0.13		0.948			0.099
0.14		0.944			0.106
0.15		0.94			0.113
0.16		0.936			0.120
0.17		0.932			0.127
0.18		0.928			0.134
0.19		0.924			0.140
0.2		0.92			0.147
0.21		0.916			0.154
0.22		0.912			0.161
0.23		0.908			0.167
0.24		0.904			0.174
0.25		0.9			0.180
0.26		0.896			0.186
0.27		0.892			0.193
0.28		0.888			0.199
0.29		0.884			0.205
0.3		0.88			0.211
0.31		0.876			0.217
0.32		0.872			0.223
0.33		0.868			0.229
0.34		0.864			0.235

0.35

0.86

0.241

0.45			0.82			0.295
0.46			0.816			0.300
0.47			0.812			0.305
0.48			0.808			0.310
0.49			0.804			0.315
0.5			0.8			0.320
0.51			0.796			0.325
0.52			0.792			0.329
0.53			0.788			0.334
0.54			0.784			0.339
0.55			0.78			0.343
0.56			0.776			0.348
0.57			0.772			0.352
0.58			0.768			0.356
0.59			0.764			0.361
0.6			0.76			0.365
0.61			0.756			0.369
0.62			0.752			0.373
0.63			0.748			0.377
0.64			0.744			0.381
0.65			0.74			0.385
0.66			0.736			0.389
0.67			0.732			0.392
0.68			0.728			0.396
0.69			0.724			0.400
0.7			0.72			0.403

Для восприятия изгибающих моментов в растянутых зонах устанавливаются плоские сварные сетки с рабочей арматурой класса А400С, с расчетным сопротивлением - .

Подбор арматуры сведен в табл. 8, 9 а ее размещение показано на схемах рис. 12, 13.