1.3 Расчет по прочности нормальных сечений полки плиты

Таблица 1. Сбор нагрузок действующих на полку плиты

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м^2	Коэффициент условий работы, n	Расчетная нагрузка, кН/м^3
Постоянная нагрузка q от веса: пола полки	2,64 1,25	1,3 1,1	3,45 1,38
Полезная нагрузка	6	1,2	7.2
Итого полезная	9,89	-	12,03
Полная нагрузка с учетом коэффициента 0,95	9,4	-	11,43

Определяем пролетный изгибающий момент в полке плиты на 1 м длины:

, где

 = 0,8 – коэффициент учитывающий влияние распора в жестком контуре.

Площадь сечения рабочей арматуры в обоих направлениях:

, где

z_b – плечо внутренней пары сил, которое допускается принимать:

z_b = 0,9h₀ = 0,9(50-10-3) = 33,3 мм;

R_s – расчетное сопротивление арматуры растяжению, МПа

Для армирования полки принимаем самую легкую стандартную сетку С-1 200/200/3/3 (A_s = 0,36 см²/м)

Для восприятия опорных моментов по верху полки на длине l₁/4=960/4=240 мм от опоры укладываем сетку С-2 той же марки.

1.4 Расчет по прочности нормальных и наклонных сечений поперечных ребер плиты

В соответствие с п. 3.16 [1] за расчетное сечение поперечных ребер принимаем тавровое сечение. Ширину свеса полки в каждую сторону от ребра принимаем 1/6 пролета.

b_0 = l/6 = 960/6 = 160 мм

b_f^' = 90+160*2 = 410 мм

Полная расчетная нагрузка на полку плиты составит 11,43 кН/м², расчетный вес ребра равен:

Нагрузка, приходящаяся на ширину ребра, составит: 11,43*0,09 = 1,03 кН/м

Полная нагрузка на ребро:

q₁ = 0,274+1,03 = 1,304 кН/м

Определяем расчетный изгибающий момент в ребре:

;

поперечная сила в сечении:

Определяем достаточность выбранных размеров поперечного сечения ребра в соответствие с п. 3.30 [1]:

, где

R_b – расчетное сопротивление бетона осевому сжатию для предельных состояний первой группы, МПа;

b – ширина ребра;

h₀ – рабочая высота ребра: h₀ = h-a = 150-15 = 135 мм

Размеры сечения достаточны.

1.5 Расчет по прочности нормальных сечений поперечного ребра плиты

Определяем характеристику сжатой зоны сечения по формуле:

 = 0,85-0,008*R_b*_b2 = 0,85-0,008*22*0,9 = 0,69

Предельное напряжение в арматуре сжатой зоны бетона при _b2 < 1

_sc,u = 500 МПа

Для стали класса A-III

_sr = R_s = 355 МПа

Граничное значение относительной высоты сжатой зоны сечения по формуле:

Вспомогательный расчетный коэффициент:

Относительная высота сжатой зоны сечения:

т. е. нейтральная ось проходит в полке.

Определяем площадь поперечного сечения растянутой арматуры:

Принимаем по сортаменту 16 A-III, A_s = 0,283 см²

1.6 Расчет по прочности наклонных сечений поперечных ребер

Вычисляем коэффициент, учитывающий влияние сжатых полок таврового сечения:

Принимаем _f = 0,5.

Минимальное значение поперечной силы, воспринимаемой бетоном сечения элемента без поперечной арматуры по формуле:

Q_b = 0,6(1+_f)_b2*R_b*b*h₀ = 0,6(1+0,5)0,9*1,4*70*135 = 10716,3 кН > 3900 кН,

т. е. поперечная арматура по расчету не требуется.

В соответствие с конструктивными требованиями п. 5.27 [1] устанавливаем, поперечные стержни из стали класс Вр-1 диаметром 4 мм с шагом 20d = 20*6 =120 мм. Шаг принимаем 100 мм