Плиту рассчитывают как многопролетную, неразрезную балку, прямоугольного сечения шириной 1 м. При этом погонная нагрузка численно принимается равной нагрузке, собранной на 1 м2. По краям опорами плиты служат несущие стены, а в центре – второстепенные балки.
Определяем размеры сечения балки.
Определяем усилия в пролетах.
Изгибающие моменты в плите определяются с учетом перераспределения усилий, вследствие присутствия пластических деформаций. В случае неразрезных плит с равномерными или отличающимися друг от друга, не более чем на 20%, пролетами, расчетный изгибающий момент определяется:
2.3. Характеристики материалов
Бетон В25
Арматура В500
2.4. Проверка размеров сечения плиты
ξ-относительная высота сжатой зоны
ξ=0.35
b=1 м
см
h= +a
h=1,36+2,9=4,26
Так как h меньше 8 см принимаем высоту плиты равной 8см.
2.5. Проверка по наклонным сечениям на действие поперечной силы.
Выполняем проверку на действие поперечной силы. В сечении поперечную силу воспринимает только бетон.
- ширина плиты (1 м),
– рабочая высота сечения
Величину защитного слоя принимаем равной 29 мм.
– выполняется.
Прочность плиты обеспечивается на действие поперечных сил.
2.6. Определение армирования плиты.
Сечение плиты прямоугольное. Расчет выполняем как для изгибаемого элемента прямоугольного сечения. Расчет проводим по алгоритму для каждого сечения.
Сечение 1-1.
Определяем вспомогательный коэффициент
η = 0,919
ξ = 0,162
Определяем относительную высоту сжатой зоны
ξ
Определяем необходимую площадь арматуры
η = 0,880
ξ = 0,240
Относительная высота сжатой зоны
ξ
Определяем необходимую площадь арматуры
Сечение 3-3
η = 0,919
ξ = 0,157
Относительная высота сжатой зоны
ξ
Определяем необходимую площадь арматуры
2.7. Конструирование плиты
Применять способ непрерывного армирования не целесообразен т.к. наименьшая площадь сечения достаточно велика, поэтому применяем способ раздельного армирования.
Подбираем рабочую арматуру.
Рисунок 2.6.1 – Армирование плиты
Сечение 1-1.
По справочным данным подбираем
для , количество стержней – 10, шаг .
Обозначение сеток арматуры следующее:
где С-сетка;
-диаметры продольной и поперечной арматуры соответственно;
- классы продольной и поперечной арматуры соответственно;
- шаги продольной и поперечной арматуры соответственно;
- концы продольной и поперечной арматуры соответственно;
В - ширина сетки, определяется из условия , перехлест сеток 150 мм. Принимаем , L=2330 мм
L - длина сетки.
2190х2330
3 Расчет и конструирование неразрезной второстепенной балки
3.1Назначение размеров, сбор нагрузок на балку
Назначаем размеры второстепенной балки.
Производим сбор нагрузок на второстепенную балку.
Определяем постоянную нагрузку:
где - нагрузка от собственного веса балки
Определяем временную нагрузку:
3.2 Определение расчетных усилий с построением эпюр
Второстепенная балка расчитывается как многопролетная неразрезная балка. Опорами по краям будут служить стены, в середине – главные балки.
Рисунок 3.2.1 – Разрез по второстепенной балке
Количество пролетов второстепенной балки – 7. Рассматриваем балки до оси симметрии – первые 4.
Расчет изгибающих моментов выполняем по методу предельного равновесия.
где - коэффициент, зависящий от соотношения
Каждый пролет разбиваем на пять частей.
| М+ | М- | |
| 2* | ||
| 7* | ||
| 12* | ||
При построении эпюр поперечных сил пользуемся следующими формулами:
Рисунок 3.2.2 – Эпюры изгибающих моментов и поперечных сил
3.3 Характеристики материалов
Таблица 3.3.1 – Характеристики материалов
| Материал | ||
| Бетон | Арматура | |
| Класс В25 | Класс А500 | Класс А240 |
| А500: 50 | А240: ласс А240 |
3.4Проверки размеров сечения балки
Задаемся . Тогда
где
где
Сравниваем с ранее принятой величиной и принимаем
Проверка по наклонной сжатой полосе на действие поперечной силы. Должно выполняться следующее условие:
Условие выполняется, прочность обеспечена.
3.5 Расчеты на прочность сечений нормальных к продольной оси
Расчет проводится на действие изгибающего момента. Рассмотрим максимальные изгибающие моменты на различных участках.
Рисунок 3.5.1 – Обозначение рассматриваемых сечений
Рисунок 3.5.2 – Схема к расчету сечений 2-2,4-4,5-5,6-6.
Рисунок 3.5.3 – Схема к расчету сечений 1-1,3-3,7-7
Сечение 1-1. Расчет ведем по алгоритму расчета тавровых сечений.
1. Определяем .
где ,
где для помещений с повышенной влажностью, величина защитного слоя бетона;
- диаметр арматуры.
2. Уточняем ширину полки
2) Для неконсольных свесов, если существуют поперечные ребра:
3. Предварительно определяем положение нейтральной оси в тавровых сечениях. Для этого находим – момент, воспринимаемый полкой тавра.
.
4.
Так как требование не выполняется, увеличиваем диаметр стержней.
для .
12. Определяем относительную высоту сжатой зоны:
Условие выполняется.
13. Проверяем выполнение условия:
1)
Принимаем
Следовательно, нейтральная ось проходит в полке. Дальнейший расчет выполняем как для прямоугольного сечения с шириной
5. По справочной таблице определяем :
| x | η | am |
| 0,01 | 0,995 | 0,010 |
| 0,02 | 0,990 | 0,020 |
=0,014
=0,993
6. Определяем
7. Проверяем выполнение условия:
8. Определяем необходимую площадь арматуры:
9. По справочным данным подбираем два стержня:
для .
10. Определяем фактический коэффициент армирования:
Условие выполняется.
11. Определяем высоту сжатой зоны:
Условие выполняется.
Сечение 4-4. Расчет ведем по алгоритму расчета прямоугольных сечений.
1. Определяем .
где ,
где для помещений с повышенной влажностью, величина защитного слоя бетона;
- диаметр арматуры.
2.
3. По справочной таблице определяем :
| x | η | am |
| 0,05 | 0,975 | 0,049 |
| 0,06 | 0,970 | 0,058 |
=0,059
=0,971
4. Определяем
5. Проверяем выполнение условия:
6. Определяем необходимую площадь арматуры:
7. По справочным данным подбираем два стержня:
для .
8. Определяем фактический коэффициент армирования:
Условие выполняется.
9. Определяем высоту сжатой зоны:
10. Определяем относительную высоту сжатой зоны:
Условие выполняется.
11. Проверяем выполнение условия:
Условие выполняется.
Сечение 5-5. Расчет ведем по алгоритму расчета прямоугольных сечений.
1. Определяем .
где ,
где для помещений с повышенной влажностью, величина защитного слоя бетона;
- диаметр арматуры.
2.
3. По справочной таблице определяем :
| x | η | am |
| 0,13 | 0,935 | 0,122 |
| 0,14 | 0,930 | 0,130 |
| =0,136 =0,932 |
4. Определяем
5. Проверяем выполнение условия:
6. Определяем необходимую площадь арматуры:
7. По справочным данным подбираем два стержня:
для .
8. Определяем фактический коэффициент армирования:
Условие выполняется.
9. Определяем высоту сжатой зоны:
10. Определяем относительную высоту сжатой зоны:
Условие выполняется.
11. Проверяем выполнение условия:
Условие выполняется.
Сечение 6-6. Расчет ведем по алгоритму расчета прямоугольных сечений.
1. Определяем .
где ,
где для помещений с повышенной влажностью, величина защитного слоя бетона;
- диаметр арматуры.
2.
3. По справочной таблице определяем :
| x | η | am |
| 0,04 | 0,980 | 0,039 |
| 0,05 | 0,975 | 0,049 |
| =0,042 =0,979 |
4. Определяем
5. Проверяем выполнение условия:
6. Определяем необходимую площадь арматуры:
7. По справочным данным подбираем два стержня:
для .
8. Определяем фактический коэффициент армирования:
Условие выполняется.
9. Определяем высоту сжатой зоны:
10. Определяем относительную высоту сжатой зоны:
Условие выполняется.
11. Проверяем выполнение условия:
Условие выполняется.
Сечение 7-7. Расчет ведем по алгоритму расчета тавровых сечений.
1. Определяем .
где ,
где для помещений с повышенной влажностью, величина защитного слоя бетона;
- диаметр арматуры.
2. Уточняем ширину полки
2) Для неконсольных свесов, если существуют поперечные ребра:
3. Предварительно определяем положение нейтральной оси в тавровых сечениях. Для этого находим – момент, воспринимаемый полкой тавра.
.
4.
Так как требование не выполняется, увеличиваем диаметр стержней.
для .
12. Определяем относительную высоту сжатой зоны:
Условие выполняется.
13. Проверяем выполнение условия:
, с учетом следующего ограничения:
3. Определяем изгибающий момент, воспринимаемый полкой: