2. Расчет рабочей арматуры продольных ребер

• Расчетная схема – однопролетная, свободно опертая балка с расчетным пролетом l₀ = l_f – 0,5b_rib и равномерно распределенной нагрузкой:

q = (g + v)В и q_n= (g_n + v_n )В.

Согласно компоновочному решению В = 1,5 м; l_pl = 6,0 м; l_rib = 6,0 м; см;b_rib = 25 см, тогда

l₀ = 600 – 0,5 · 25 = 587,5 см = 5,87 м.

Распределенная расчетная и нормативная нагрузка (табл. 4.2)

q = 15,8 · 1,5 = 23,7 кН/м

q_n = 13,4 · 1,5 = 20,1 кН/м

q_n,l = 11,4 · 1,5 = 17,1 кН/м

• Определение величин действующих усилий с учетом коэффициента ответственности _n = 0,95:

• от расчетных нагрузок

кНм

кН

• от нормативных нагрузок

кНм

кНм

• Проверим соответствие расчетного таврового сечения требованиям п. 6.2.12 [2]

Рисунок 4.2 – Конструктивное и расчетное сечения

h₀ = h – a = 350 – 40 = 310 мм (а = 30 ÷ 50 мм)

> 0,1, т.е. можно учитывать в расчетах всю ширину плиты: мм (а_з = 20 – половина ширины зазора между плитами)

Примечание: при невыполнении условия ширинаназначается в соответствии с указаниями п. 6.2.12 [2].

• Проверяем принципиальное (в "полке" или "ребре") положение нейтральной оси в расчетном сечении при действии расчетного значения изгибающего момента М = 97,1 кНм

Несущая способность полностью сжатой (х = h'_f) полки сечения

Нмм =

= 318,3кНм > М = 97,1 кНм

То есть, расчет прочности продольных ребер панели сводится к расчету прямоугольного сечения  = 1460 310 мм.

Примечание: при М_f < М нейтральная ось фактически проходит в ребре и сечение рассчитывается как тавровое в соответствии с п. 6.2.15 [2].

• Вычисляем требуемую площадь рабочей арматуры

< α_R = 0,36

Методические указания: здесь и в дальнейшем следует особо соблюдать размерности используемых параметров в системе "СИ".

Для полученного значения _m находим:

Находим коэффициент условий работы, учитывающий возможность использование напрягаемой арматуры выше условного предела текучести (см. [6])

,

где  = 1,15 (для арматуры класса А-800).

При этом должно соблюдаться условие _s6  , и поэтому для дальнейших расчетов принимаем _s6 = 1,15

Требуемая площадь арматуры

мм²

По сортаменту (Прил. 5) принимаем 2 16 А 800 (А_sp = 402 мм²).

2. Расчет рабочей арматуры полки плиты

(сетки С-1, С-2 по рисунку 4.1)

• Расчетная схема – однопролетная балка с расчетным пролетом l_0f равным расстоянию в свету между продольными ребрами в предположении её жесткого защемления.

Расчетный пролет l_0f = 1460 – 2 · 80 – 40 = 1260 мм.

Рисунок 4.3 – Расчетная схема полки плиты на местный изгиб

Рассматривается полоса полки плиты шириной 1 м, а поэтому нагрузка на 1 м² тождественна по величине погонной нагрузке.

кН/м (g_f – по таблице 4.2)

Примечание: принятая расчетная схема полки является упрощенной, так как при заданном конструктивном решении (шаг поперечных ребер 1800 ÷ 2100) полка плиты имеет соотношение сторон меньше 2-х и поэтому должна рассчитываться как опертая по контуру (подробнее см. например [8]).

• Определение расчетного значения изгибающего момента полки ведется с учетом возможности образования пластических шарниров (полка работает по статически неопределимой схеме!) и перераспределения усилий. При этом

кНм

Расчетное сечение полки при принятых предпосылках (рассматривается полоса шириной 1,0 м!) является прямоугольным с размерами b_f  h = 100  h'_f = 100  5 см; полезная высота сечения полки h_0f = 50 –15 = 35 мм.

• Рабочая арматура сеток С-1, С-2 – проволока  4 ÷ 5 мм и класса В500 (R_s = 415 МПа). Необходимая площадь арматуры при

, равна

мм²

Принимаем сетку с поперечной рабочей арматурой, шаг стержней s = 100 мм (10  5 В500, А_s = 196 мм²).

Примечание: фактическая ширина сеток С-1, С-2 определяется при конструировании плиты.