3.1 Расчет и проектирование ребристой плиты

3.1.1 Подбор сечений, определение нагрузок и усилий

Применительно к типовым заводским формам предварительно назначаем размеры сечения: толщина продольных ребер 85 и 120 мм (средняя толщина ), толщина полки плиты , полка плиты принимается без поперечных ребер.

В расчете поперечное сечение ребристой панели приводим к эквивалентному тавровому с полкой в сжатой зоне: расчетная ширина сжатой полки так как

приведенная ширина ребра:

_{рабочая высота сечения предварительно}

Полная расчетная нагрузка на плиту шириной 1,2 м с учетом коэффициента надежности по назначению сооружения – γ_n=0,95:

Изгибающий момент от полной расчетной нагрузки:

Поперечная сила на опоре от полной расчетной нагрузки:

3.1.2 Расчет по прочности сечений нормальных к продольной оси, подбор продольной арматуры

Определяем положение границы сжатой зоны из условия

сжатая зона не выходит за пределы полки .

Если граница сжатой зоны проходит в ребре, площадь сечения растянутой арматуры определяется по формуле

где ξ определяется в зависимости от значения

Коэффициент

где - расчетное сопротивление бетона сжатию для предельных состояний первой группы, соответствующее классу тяжелого бетона В30 по табл. 13, [2].

здесь γ_b2=0,9 – коэффициент условий работы бетона при отсутствии в рассматриваемом сочетании кратковременных (непродолжительного действия) или особых нагрузок по табл. 15, [2].

Относительная высота сжатой зоны ξ=0,044 и коэффициент ζ=0,978 по приложению 6 [1]. Относительная граничная высота сжатой зоны ξ_R=0,610 по табл. П5.1 приложения 5 [1].

Проверяем условие

Требуемая площадь сечения растянутой арматуры

где R_s=280 МПа – расчетное сопротивление арматуры растяжению для предельных состояний первой группы для стержневой арматуры класса А-II по табл. 23*, [2] (или табл. П2.2 приложения 2 [1]).

По сортаменту (приложение 3 [1]) принято 4Ø18 A-II, (A_s=10,18 см²)

При двухрядном расположении арматуры уточненное значение рабочей высоты сечения (где а_зс=1,8 см – защитный слой нижней рабочей арматуры; d=1,8 см – диаметр рабочего стержня).

Проверка прочности при принятой арматуре:

Прочность достаточна, арматура подобрана, верно.

3.1.3 Расчет полки плиты на местный изгиб

Расчет полки проводится в зависимости от вида конструкции плиты. При отсутствии поперечных ребер в поперечном направлении вырезается полоса шириной 1 м и рассматривается как балка, защемленная в продольных ребрах. При этом за расчетный пролет принимается расстояние в свету между ребрами; величина опорного и пролетного моментов принимается равной . В плитах с поперечными ребрами при расстоянии между ними полка рассматривается как плита, опертая по контуру с рабочей арматурой в двух направлениях. Величина изгибающих моментов при квадратных панелях определяется в пролете. В общем случае величину пролетных и опорных моментов находят методами как для плит, опертых по контуру. По полученным значениям изгибающих моментов по формулам прочности нормальных сечений определяются площади арматуры в пролетах и на опорах.

В случае отсутствия поперечных ребер расчетный пролет плиты при ширине продольных ребер вверху 120 мм составит . Нагрузка на 1м² полки может быть принята (в запас прочности) такой же, как и для плиты: . Рабочая высота сечения полки .

Изгибающий момент для полосы шириной 1 м с учетом частичной заделки в ребрах . Полку плиты армируем сварными сетками из арматуры класса Вр-I. Подбор арматуры проводим как для прямоугольного сечения шириной 1 м и высотой .

Коэффициент

Относительная высота сжатой зоны ξ=0,0739 и коэффициент ζ=0,963 по приложению 6 [1]. Относительная граничная высота сжатой зоны ξ_R=0,430 по табл. П5.1 приложения 5 [1].

Проверяем условие

Требуемая площадь сечения растянутой арматуры

где R_s=410 МПа – расчетное сопротивление арматуры растяжению для предельных состояний первой группы для проволоки класса Вр-I по табл. 24*, [2] (или табл. П2.2 приложения 2 [1]).

По сортаменту (приложение 3 [1]) принято 5Ø5 Вр-I, (A_s=0,98 см²) с шагом 200 мм.

Проверка прочности при принятой арматуре:

Прочность достаточна, арматура подобрана, верно.