2020-08-05
255
РАСЧЕТНО-КОНСТРУКТИВНАЯ ЧАСТЬ
2.1 Расчет и конструирование ребристой плиты покрытия
Плита покрытия ПГ1располагается в центральной ремонтной мастерской в блоке с гаражом. Конструктивная длина панели составляет 5970 мм. Номинальная ширина плиты – 3000 мм, высота 300 мм. Плита из бетона класса С16/20, продольная рабочая и поперечная арматура класса S500. Монтажная арматура S500.
Подсчет нагрузок на 1 м2 перекрытия
Таблица 2.1 – сбор нагрузок на 1м2 покрытия
| Наименование нагрузки | Нормативное значение, кН/м2 |  F
| n
| Расчетное значение, кН/м2 |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| I. Постоянная нагрузка | ||||
1.Верхний слой водоизоляционного ковра марки Биполикрин К-СТ-БП-П/ПП-5.0
б=5,0 мм, т=5 кг/м2
| 0,05 | 1,35 | 0,95 | 0,06 |
2.Нижний слой водоизоляционного ковра марки Биполикрин К-СТ-БП-П/ПП-3.5
б=3,5 мм, т=3,5 кг/м2
| 0,035 | 1,35 | 0,95 | 0,05 |
3. Стяжка из ц/п раствора М100, F100
б=40 мм, р=1800 кг/м3
| 0,72 | 1,35 | 0,95 | 0,92 |
4. Утеплитель - пенополистерол
б=220 мм, р=1040кг/м3
| 2,29 | 1,35 | 0,95 | 2,95 |
5. Пароизоляция –2 слоя полиэтиленовой плёнки
б=0,3 мм, т=3 кг/м3
| 0,06 | 1,35 | 0,95 | 0,08 |
6. Плита покрытия,
б=300мм, р=2500кг/м3
| 2,5 | 1,35 | 0,95 | 3,21 |
| Итого: | 7.27 | |||
Продолжение таблицы 2.1
| II. Переменная нагрузка | ||||
7. Снеговая нагрузка, г. Мозырь
q=80кг/м2
| 0,8 | 1,5 | 0,95 | 1,14 |
| Итого всего: | 8.41 | |||
Характеристики принятых материалов
Бетон класса C16/20.
Расчетное сопротивление бетона при сжатии:
где 
– нормативное сопротивление бетона,
– коэффициент безопасности по бетону для железобетонных конструкций.
Расчетное сопротивление бетона при растяжении:
где 
– нормативное сопротивление бетона,
– коэффициент безопасности по бетону для железобетонных конструкций.
Модуль упругости бетона:
Рабочая продольная арматура S500 (Ø4-22).
Поперечная и конструктивная арматура S500 (Ø4-5).
Монтажная арматура S500.
– расчетное сопротивление арматуры.
– расчетное сопротивление арматуры.
– расчетное сопротивление арматуры.
Модуль упругости арматуры:
Бетон класса C16/20:
Определение конструктивного и расчетного пролета плиты
Конструктивная длина плиты:
– согласно каталога железобетонных изделий
Расчётный пролёт плиты:
где 
–длина опирания плиты на полку ригеля.
Рисунок 1– определение конструктивного и расчетного пролета плиты
Определение расчётных усилий на плиту
Определение приведенного сечения панели
Для выполнения расчета определяем нагрузку на 1 погонный метр плиты, которая будет равна:
где, B– номинальная ширина плиты (B = 3 м). Высота плиты 300 мм.
Плита рассчитывается в продольном направлении как однопролетная свободно лежащая балка, загруженная равномерно распределенной нагрузкой.
Определение приведенного сечения панели
Принимаем высоту панели по каталогу h=300мм.
Размеры приведенного сечения (рисунок 2):
bw=[(65+95/)2]x2=160 мм;
bf=B-2 · вшв-2 · 15=3000-2 · 5-2 · 15=2960мм; 
Рисунок 2 – определение размеров приведенного сечения ребристой панели
Расчет прочности продольных рёбер по нормальным сечениям
Определение положения нейтральной оси:
MSd≤MRd, то нейтральная ось проходит в полке;
Защитный слой бетона определяется по формуле:
Рабочая высота плиты: d=h-c=300-25=275 мм;
Предполагая, что нейтральная ось проходит по нижней грани полки, определяем область деформирования для прямоугольного сечения шириной bf=2960 мм и положение нейтральной оси при расчете тавровых сечений:
Определяем область деформирования:
что указывает на то, что сечение находится в области деформирования 1а.
Величина изгибающего момента, воспринимаемого бетоном сечения, расположенного в пределах высоты полки:
Поскольку выполняется условие 
следовательно, нейтральная ось расположена в пределах полки. Сечение ребристой плиты рассматривается как прямоугольное с шириной 
Проверяем соблюдение условия для сечения с одиночной арматурой:
– условие соблюдается, сжатая арматура не требуется.
Определяем требуемую площадь сечения (продольной) растянутой арматуры:
Конструирование конструкций КР1
Принимаем по сортаменту продольные рабочие стержни 2Ø25S500 
Для каркаса принимаем из условия сварки монтажную арматуру Ø10S500 и поперечную арматуру Ø8S500.
При высоте сечения h≤ 450 мм по конструктивным требованиям принимаем шаг поперечной арматуры:
-на при опорных участках:
длина при опорного участка: ℓ = ℓк/4=5970/4=1492,5мм;
-в середине пролёта:
Проверка прочности на действие поперечных сил без поперечного армирования, производится из условия
где 
– расчётная поперечная сила, воспринимаемая железобетонным элементом без поперечной арматуры, определяемая по формуле:
Определяем:
Условие 
соблюдается.
Так как VSd= 73,99≤= VRd,ct=32,1, то расчет поперечной арматуры не требуется.
Проверка прочности бетона по наклонной полосе между трещинами от действия главных сжимающих напряжений
где 
– коэффициент, учитывающий влияние хомутов, нормальных к продольной оси элемента, и определяемый по формуле:
где, 
=0,01 – для тяжелого бетона.
Таким образом: 
, условие выполняется, следовательно, прочность бетона по наклонной полосе обеспечена.
Проверка прочности по наклонной трещине выполняется согласно условия
где, 
– поперечная сила, воспринимаемая наклонным сечением.
Поперечное усилие, воспринимаемое бетоном над вершиной наклонной трещины:
где, 
– для тяжелых бетонов.
Т.к. сечение прямоугольное, то 
=0
В данном случае влияние продольных сил не учитывается, то 
=0
Полное усилие, воспринимаемое стержнями на единицу длины:
Длина проекции наиболее опасного наклонного сечения на продольную ось элемента принимается не более 2d и не менее 
и не менее d:
Принимаем 
Поперечная сила, воспринимаемая сжатым бетоном:
Суммарная поперечная сила, воспринимаемая поперечной арматурой, составит:
Условие прочности соблюдается, следовательно, прочность по наклонной трещине обеспечена. Окончательно принимаем для армирования каркасов поперечную арматуру⊘8S500.
