Расчет ребристой плиты с полкой балочного типа

 

       Расчет  ребристой плиты  с полкой балочного  типа

       Рассчитать  и законструировать ребристую плиту  перекрытия с номинальными размерами 3х6 м с опиранием на ригели таврового  сечения. Плита выполняется из бетона класса с  , продольная рабочая арматура принята класса S 400. Временная нормативная нагрузка

       Решение: определим нагрузку на 1  перекрытия.

        Состав перекрытия: 
 
 
 

Рис. 1–  Состав перекрытия

       Сбор  нагрузок на 1 перекрытия сводим в таблицу

 

         υ₁ = 9,83 кН/м²

         Расчетная нагрузка на 1 м. п. плиты при В=3 м

         

         Определяем расчетный  пролет плиты и конструктивную длину  при опирании ее на ригель таврового сечения.

           
 
 
 
 
 
 
 

         Рис.2 - Определение расчетного пролета и конструктивной длины плиты 

         Конструктивная длина  плиты 

         

           

          Расчетная схема плиты.

 
 
 
 
 
 
 
 

Рис.3 – Расчетная схема плиты 

         Определяем максимальные расчетный изгибающий момент и поперечную силу

           

         

         Расчетные данные для  подбора сечения плиты:

         Бетон класса : СНБ

           

           

         Продольная рабочая  арматура класса S 400

            (СНБ табл. 6,5)

           

         Определяем предварительную  высоту плиты:

          

         Принимаем высоту плиты 

         Принимаем  размеры  эквивалентного сечения.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рис.4 - Определение размеров эквивалентного сечения 

 

         В соответствии с СНБ  значение принимаем меньшим из двух величин:

         

         

         Где

         Принимаем  

         1.3.3.1 Рассчитываем прочность  продольных ребер  по нормальным  сечениям 

         

         Определяем положение  нейтральной оси

           

         

         Значит, нейтральная ось  проходит в пределах полки, и сечение рассчитывается как прямоугольное с шириной, равной

         Находим

         

         По таблице для бетона класса и арматуры класса S 400 находим α_R = 0,437 и ε_R= 0,646

                 Значения  и

          

           и .

         Находим η=0,86

         Требуемая площадь поперечного  сечения продольной рабочей арматуры

         

         Коэффициент армирования 

         

         Принимаем 2 стержня ø28 S400, . Согласно требованиям сварки принимаем поперечную арматуру S240 ø6, площадь поперечного сечения двух стержней

           (СНБ табл. 6,5)

         По конструктивным соображениям принимаем шаг поперечной арматуры при 

         

         

          Рис.4 – Каркас К1 

         1.3.3.2 Расчет прочности  по наклонной полосе  между трещинами 

           

         Должно выполняться  условие прочности 

         

но не менее

  

   где   

           условие выполняется

         

         Определяем коэффициент 

         

         Здесь значение подставляется в МПа.

         

           

         Определяем  коэффициент  , учитывающий влияние поперечного армирования: 

         Проверяем условие прочности  сечения по наклонной полосе между трещинами:

         

         

         

         Значит прочность элемента по поперечной силе, между наклонными трещинами, обеспечена. 

         1.3.3.3 Расчет прочности  плиты на действие  поперечной силы  по наклонной трещине 

         Проверяем условие необходимости  расчета поперечной арматуры:

         

            

         

         

         Где

           

         но не менее:

 

         

         Следовательно,  поперечная арматура требуется по расчету.

         Проверяем условие прочности:

         

           

         Прочность в наклонном  сечении обеспечена

         Где - для тяжелого бетона

         

            

         

         Где

         Прочность обеспечена. 

         1.3.3.4 Расчет полки плиты

           
 
 
 
 
 
 

Рис.5 – К расчету балочной полки плиты 

         Для армирования полки  принимаем холоднотянутую проволоку  класса S 500.

           (СНБ табл. 6,5)

         Определяем расчетную схему плиты:

         Следовательно, плиту  необходимо рассчитывать как балочную, неразрезную. Для расчета условно  вырезаем участок плиты поперек  поперечных ребер шириной 100 см. определяем нагрузку на 1 плиты (она же является погонажной нагрузкой для принятой ширины 100 см).

         

         Определяем опорные  моменты в полке плиты

         

         Полезная высота сечения  плиты

         

         Принимаем для плиты  η=0,9

         Требуемая площадь сечения  рабочей арматуры поперечного ребра 

         

         Принимаем сетку 

         С площадью поперечной арматуры в каждом направлении  

         1.3.3.5 Расчет поперечного  ребра 

         Для армирования ребра  принимаем арматуру класса S 400 (d 10…16 мм).

           (СНБ табл. 6,5)

      Определяем  расчетную нагрузку на поперечное ребро  с грузовой площади 1×1,4 м:

          - от полки 

         

         - от собственного веса  ребра

         

         Суммарная нагрузка на 1 п. м. ребра: