2.2 Определение расчетных усилий
Плита рассматривается как многопролетная неразрезная балка, нагруженная равномерно распределенной нагрузкой (G+q). Моменты в таких конструкциях определяются с учетом перераспределения усилий в вследствие развития пластических деформаций по готовым формулам.
При расчетной ширине грузовой полосы в 1 м, нагрузка приходящаяся на 1 м плиты равна по величине нагрузке на 1 погонный метр, т.е. расчетная нагрузка на плиту составит: постоянная =3,428 кН/м³, переменная =2,25 кН/м³.
Поперечные силы, действующие на плиту согласно СНБ 5.03.01-02 “Бетонные и ж/б конструкции”, не учитываются.
При определении усилий, к плите, определяем максимально расчетное сочетание действующих нагрузок:
- первое основное сочетание
- второеособоесочетание
.
Принимаем для расчета второе особое сочетание5,164
Рис. 2 - Расчетная схема плиты
Определяем расчетные изгибающие моменты:
- в пролете:
- на грани опоры «В»:
- в остальных сечениях:
Для плиты окаймленной по контуру монолитно связанными с ними балками, изгибающие моменты в сечениях промежуточных пролетов и над промежуточными опорами уменьшают на 20%, тогда
2.3 Назначение материалов
Материалы для плит перекрытия принимаем согласно указаниям СНБ 5.03.01-02 «Бетонные и железобетонные конструкции». Для выбранного материала определяем необходимые расчетные и нормативные характеристики.
Бетон тяжелый класса C 16/20, для которого:
- – нормативное сопротивление бетона осевому сжатию;
- – частный коэффициент безопасности по бетону;
- – расчетное сопротивление бетона сжатию;
- – предельная относительная деформация сжатого бетона;
- ;
- .
Арматура класса S500 (проволока):
- МПа – расчетное сопротивление арматуры при диаметре 4-5 мм;
- - модуль упругости арматуры.
2.4 Подбор сечения арматуры
Размер сечения, принятый для расчета:
где – защитный слой бетона арматуры плиты, в зависимости от класса бетона по условиям эксплуотации;
– предлогаемый максимальный диаметр арматуры.
Рабочая высота сечения плиты
Находим площадь сечения арматуры:
Пролет 1:
Определяем величину коэффициента :
Определяем относительную деформацию арматуры по пределу текучести:
Тогда:
Определяем граничную величину коэффициента
Поскольку выполняется условие , значит растянутая арматура достигла предельных деформаций.
Тогда:
Опора «В»
Определяем величину коэффициента :
Определяем относительную деформацию арматуры по пределу текучести:
Тогда:
Определяем граничную величину коэффициента
Поскольку выполняется условие , значит растянутая арматура достигла предельных деформаций.
Тогда:
- в пролетах 2, 3, 4 и на опорах «С» для плит окаймленных по всему контуру:
Определяем величину коэффициента :
Определяем относительную деформацию арматуры по пределу текучести:
Тогда:
Определяем граничную величину коэффициента
Поскольку выполняется условие , значит растянутая арматура достигла предельных деформаций.
Тогда:
Принимаем на промежуточных опорах и в промежуточных пролетах сетку марки , площадью , а в первом пролете и первой промежуточной опоре две сетки вышеуказанной марки площадью .
3 Расчет монолитной второстепенной балки
3.1 Расчетный пролет и нагрузки
Второстепенную балку рассматриваем как балку таврового сечения. Высоту сечения балки определяем из условия
.
.
Определяем ширину свеса полки в каждую сторону от ребра, согласно требованиям СНБ, так как отношение , значит
, или
Расчетный пролет второстепенной балки принимается равным расстоянию в свету между главными балками, а при опирании на стену с глубиной заделки 250 мм – расстоянию от оси опоры на стене до ребра главной балки, т.е.:
;
Нагрузка на второстепенную балку складывается из постоянной, состоящей из веса элементов перекрытия, включая собственный вес ребра сечением ; , а так же переменной нагрузки принимаемой СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия» с учетом ЕН 1991.
Подсчет погонной нагрузки в кН/м на второстепенную балку сводим в таблицу 2
Таблица 2 – Нормативные и расчетные нагрузки
Вид нагрузки |
Нормативное значение нагрузки, кН/м² |
γf |
Расчетная нагрузка, кН/м² |
1 Постоянные 1.1 Мозаичный δ=8 мм ρ=2000 кг/м³ 1.2 Мастика δ= 1 мм ρ=1000 кг/м³ 1.3 Цементно-песчаная стяжка δ=30мм ρ=1800 кг/м³ 1.5 Звукоизоляция из ДВП δ=32 мм ρ=250 кг/м³ 1.6 Монолитна плита δ=70 мм ρ=2500 кг/м³ 1.7 Вес ребра второстепенной балки ; ρ=2500 кг/м³ |
0,288 0,018 0,972 0,144 3,15 2,15 |
1,35 1,35 1,35 1,35 1,35 1,35 |
0,389 0,0243 1.312 0,194 4.253 2,913 |
Всего: |
6,722 |
- |
9,085 |
2 Временная |
2,7 |
1,5 |
4,05 |
Итого: |
9,422 |
- |
13,135 |
3.2 Статистический расчет второстепенной балки
Суммарная нагрузка основного сочетания для определенных усилий в характерных сечениях второстепенной балки будут равны:
- для первого основного сочетания:
.
- для второго основного сочетания:
.
Для дальнейших расчётов принимаем первое сочетание
Первый пролет:
На первой промежуточной опоре:
Второй пролет:
;
На второй промежуточной опоре:
3.3 Подбор арматуры
Определение требуемой площади арматуры при действии положительного момента ведем как для таврового сечения с полкой в сжатой зоне. При действии отрицательного момента полки находится в растянутой зоне, следовательно, расчетное сечение будет прямоугольным. Армирование второстепенной балки ребристого перекрытия при применении сварных каркасов (сеток), выполняются: в пролете из плоских сварных каркасов: над опорами из рулонных сеток, укладываемых равномерно по всей длине над главными балками с расположением рабочих стержней перпендикулярно главной балки. Рабочие стержни каркасов из арматуры класса S500, для которой ; поперечные стержни из арматуры – класса S500 (проволока) для которой , .