2.1. Расчет полки плиты

Для упрощения расчета полка рассчитывается как неразрезная плита, работающая в коротком направлении, опорами которой служат продольные ребра.

За расчетный пролет принимаются номинальная ширина плиты = 1626 мм, за вычетом двух сечений продольных ребер = 90 мм.

= – 2 × = 1626 –180=1446 мм. (см. рис.1)

Сбор нагрузок:

Нагрузка на полку распределяется на условную ширину плиты b=1000 мм, высотой h =50 мм, т.е. в данном случае принимаем плиту шириной 1000 мм, высотой 50 мм и пролетом =1446 мм.

Рис. 1. Расчетная схема

Нормативная нагрузка, кН/м2	Коэффициент надежности по нагрузке γf	Расчетная нагрузка, кН/м2
а) Постоянная: - от веса пола в виде цементной стяжки толщ. 20 мм с плотностью 20 кН/м3 20x0,02=0,4 - от веса плиты с объемной массой 25 кН/м2 20x0,05=1,25	1,2 1,1	0,4x1,2=0,48 1,25x1,1=1,375
Итого постоянная расчетная нагрузка		g=l,855
б) Временная (по заданию) Vn=7	1,2	V=7x1,2=8.4

где: q - полная расчетная нагрузка; - пролетный изгибающий момент ( );

- опорный изгибающий момент.

Полная расчетная нагрузка:

q=q+V_n= 10,255 кН/м²

Полная расчетная нагрузка на 1,0 п.м.:

q=10,255×1,0= 10,255 кН/м.

Изгибающие моменты (пролетный, опорный):

М_пр= – М_оп= (q×1₀²)/12= (10,255×1,445²)/12=1,236 кН×м = 1236000 Н×мм. Принимаем исходные данные для расчета:

R_b= R_b ×γ_b; R_bt= R_bt×γ_bl; γ_bl = 0,9 -коэффициент условия работы.

Плиту проектируем из бетона В15 с расчетными характеристиками:

R_b =8,5×0,9=7,65 МПа, R_bt= 0,75×0,9=0,675 МПа.

Рабочую арматуру для полки используем проволоку класса В500 с расчетным сопротивлением R_s=415 МПа.

В продольных ребрах - продольную стержневую арматуру класса А400 с расчетным сопротивлением R_s=355 МПа, поперечную арматуру (хомуты) классы А240 с R_sw= 170 МПа.

При толщине полки плиты 50 мм рабочая высота сечения h_o =50-15=35 мм.

(15 мм - защитный слой бетона). Определяем площадь сечения рабочей арматуры на 1 м ширины полки плиты:

α_m= M/( R_b×b×h_o²)= 123600/(7,65×1000×35²)= 0,132

0,132 < α_R=0,376 (см. таблицу 3)

Требуемая площадь сечения растянутой арматуры равна:

A_s= R_b × b × × (1 - √( l - 2α_m )) / R_s= 7,65×1000×35×(l - √ l - 2×0,132)) / 415 = 97,8мм²

По сортаменту принимаем сварную сетку 200/200/5/5 с A_s=98 мм². Сетка раскатывается вдоль продольных ребер на всю ширину полки С-3).

Дополнительная сетка С-4 заводится в продольных ребрах на 1/8 высоты ребра (рис.2, лист 3).

Рис. 2

2.2. Расчет продольного ребра

Высоту продольных ребер ориентировочно принимаем из соотношения

h= (1/10÷1/15)× l=5620:15=374 мм.

Полученное значение высоты округляем в большую сторону с кратностью 50 мм, но ограничиваем h ≤450 мм. Окончательно принимаем h=450 мм.

В качестве опорных конструкций для продольных ребер плиты принимаем ригели прямоугольного сечения шириной 300 мм.

Расчетная схема - поперечное сечение в виде таврового профиля, состоящего из b_f= 1626 мм, h=450 мм, h=50 мм, b_р=90 мм, а=35 мм (рис.3).

Рис.3

Сбор нагрузок, приходящихся на два продольных ребра, b_н=1,626 м (см.стр.3).

Нормативная нагрузка, кН/м	Коэффициент надежности по нагрузке γf	Расчетная нагрузка, кН/м
а) Постоянная: - от веса пола 0,4x1,626=0,65 - от веса плиты 1,25x1,626=2,03 - от веса поперечных ребер принимаем в среднем 0,25 - от веса продольных ребер 2х0,09(0,45-0,05)х25=2.02	1,2 1,1 1,1 1,1	0,65x1,2=0,7822.03x1,1=2,24 0,25x1,1=0,27 2.02x1,1=2.23
Итого постоянная расчетная нагрузка		g=5,67
б) Временная Vn =7x1,626=11.39	1,2	V=11.39xl,2=13.66

Полная расчетная нагрузка:

q= g + V= 5,52+13.66=19,2 кН/м

За расчетную схему для продольных ребер принимаем однопролетную балку таврового сечения со свободным опиранием концов на ригели. Расчетный пролет равен расстоянию между серединами опирания ребер панели на ригели (1_н=5640 мм, см. стр.3).

1_о= 1_н-2×0,5×150= 5640-150=5490 мм, где: 150 мм - площадка опирания.

Усилие в двух продольных ребрах от расчетных нагрузок:

- изгибающий момент:

М= 0,125×19,2×5,49²=72,3 кН×м = 72,3*10⁶Н×мм

- поперечная сила:

Q= 0,5×q × 1_о= 0,5×19,2×5,49=52,7 кН = 52,7×10³ Н

Расчетное сечение двух продольных ребер - тавровое с полкой в сжатой зоне. Ширина полки, вводимая в расчет при наличии поперечных ребер, принимается без учета шва между ребрами:

b'_f=b_k=1610 мм

Расчетная высота сечения:

h_o=h-a=450-35=415 м