2. Расчет и конструирование ребристой панели размером 3×6м

2.1 Исходные данные

Проектированию подлежит ребристая панель 3 ×6 м для теплого бесчердачного покрытия здания по двухскатным балкам пролетом 18 м.

Класс бетона по прочности на сжатие В 30. Бетон тяжелый, под­вергнутый тепловой обработке при атмосферном давлении, МПа =0,18 кН/см², МПа = 1,7 кН/см², МПа =0,12 кН/см², МПа=2900 кН/см² (табл. 11.1.1-11.1.3); коэффициент условий работы – =0,9.

С учетом коэффициента расчетные сопротивления бетона равны

кН/см²; кН/см²

Напрягаемая арматура – стержневая термически упрочненная арматура класса Ат-V, =785 МПа=78,5 кН/ см²; = 680 МПа=68 кН/см², 190000 МПа =19000 кН/см² (табл. 11.2.1, 11.2.3,-11.2,5). Ненапрягаемая стержневая арматура класса А-I, =225 МПа=22,5 кН/см² и холоднотянутая арматурная проволока периодического профиля класса Вр- I диаметром 5 мм, = 360 МПа = 36 кН/см²; поперечная арматура из проволоки – Вр-I диаметром 3 мм, =270 МПа =27 кН/ см² (табл. 11.2.1, 11.2.2, 11.2.4).

Натяжение арматуры выполняется на упоры электротермический спо­собом. Спуск натяжения арматуры производится при прочности батона

=0,7 В = =21 МПа = 2,1 кН/см², где В – принятый класс бетона. Контролируемое напряжение для стержневой арматуры принимаем равным кН/см² (для высокопрочной проволоки следует принять )

Ребристая панель относится к третьей категории требований к трещиностойкости конструкций. При арматуре Ат-V мм, мм (табл. 11.3.1)

Предельно допустимый прогиб для элементов покрытия при проле­тах, м²: ; см

Здание возводится в третьем районе по снеговому покрову =1 кН/ м² и относится ко второму классу надежности по назначению здания, =0,95(1).

2.2. Назначение размеров панели

Номинальные размеры панели 3×6м. Конструктивные размеры с учетом толщины швов для заливки раствором 2,98 × 5,97 м. Толщина полки унифицированной сборной панели

мм. Высота панели мм.

Принимаем = 300 мм. Предварительно назначаем ширину средних поперечных ребер: внизу - 50 мм, вверху - 100 мм. Высота средних поперечных ребер - 150 мм. Высота торцевых поперечных ребер – 200 мм. Ширина продольных ребер: внизу – 75; вверху – 105 мм. Приведенная ширина продольного ребра - 80 мм, а двух ребер 160 мм.

Размеры сборной панели приведены на рис. 1.

2.3. Расчет полки

Расчетная нагрузка на 1 м² полки (табл. 1) - постоянная:

от веса покрытия = 0,18 + 0,52 + 0,72 + 0,12 = 1,54 кН/м²

от веса полки панели толщиной 2,5 см ( =25 кН/м³) – = 0,025-25·1,1=0,69 кН/м² (для легкого бетона = (1,2.. 12) кН/м³); снеговая нагрузка = 0,42 + 0,98 = 1,4 кН/м².

Полная нагрузка на полку панели: кН/м²

Полку плиты рассматриваем как многопролетную неразрезную балку и в расчете учитываем перераспределение усилий от развития пласти­ческих деформаций.

Изгибающий момент с учетом коэффициента надежности но назна­чению здания =0,95:

кН·м=24,3 кН·см

где - расстояние в свету между поперечными ребрами, (рис. 1).

Полезная толщина полки плиты - см.

Рис. 1. Опалубочный чертеж ребристой панели 3х6 м

Таблица 1

Вид нагрузки	Нормативная, кН/м2	Коэффициент надежности по нагрузке,	Расчетная, кН/м2
Постоянная: трехслойный рубероидный ковер на мастике цементная стяжка 2 см, кН/м3 утеплитель-пенобетонные плиты 12 см, кН/м3 пароизоляция – два слоя пергамина на мастике ребристая панель с приведенной толщиной 5,3 см, кН/м3 Итого Временная от снега длительная (30%) Кратковременная Всего	0,15 0,4 0,6 0,1 1,38 2,58 0,3 0,7	1,2 1,3 1,2 1,2 1,1 1,4 1,4 -	0,18 0,52 0,72 0,12 1,46 0,42 0,98

Определяем коэффициент при при b=100 см:

где кН/см² (см. исходные данные).

По табл. 11.4.4 находим .

Площадь сечения арматуры Вр-І на полосу шириной 1м:

см².

Принимаем сварную сетку

(табл. П.2.10) с площадью сечения продольной арматуры на 1 м при шаге стержней 200 мм см², где 0,196 – площадь сечения стержня диаметром 5 мм.