2.2 Определение нагрузок на плиту

Расчетные значения нагрузок F_d определяют путем умножения их нормативного значения F_k на частный коэффициент безопасности по нагрузке _F .

За приведенную высоту плиты принимаем отношение объема бетона в ней к её площади:

h_red=2,16/26,7=0,08м

Таблица 2.1 - Нагрузка на плиту

Наименование нагрузки	Норма-тивная нагрузка кН/м2	Коэффи-циент безопас-ности по нагрузке, γF	Расчетная нагрузка кН/м2
Постоянная: -рулонное покрытие -ц/п стяжка (=30мм, =2200кг/м3) -утеплитель (=100мм, =400кг/м3) -пароизоляция -железобетонная ребристая плита покрытия 39м (hred=80мм, =2500кг/м3)	0,15 0,66 0,4 0,07 2,0	1,35 1,35	0,203 0,891 0,54 0,095 2,7
Итого постоянная G:	3,28		4,428
Временная от снега: -длительная (0,35qsd) - кратковременная	0,42 0,78	1,5	0,63 1,17
Итого временная Q:	1,2		1,8
Полная Fk:	4,48		6,228

Напряженно-деформированное состояние ребристой плиты в целом имеет сложный характер, поэтому в практических расчетах плиту расчленяют на отдельные элементы – полку, поперечные и продольные ребра и рассчитывают как самостоятельные элементы.

Рисунок 2.2-К расчету плиты.

2.3 Расчет полки плиты

Расстояние между осями поперечных ребер равно 1000мм.

Таблица 2.2 - Нагрузка на полку плиты

Наименование нагрузки	Норма-тивная нагрузка кН/м2	Коэффи-циент безопас-ности по нагрузке, γF	Расчетная нагрузка кН/м2
Постоянная: -рулонное покрытие -ц/п стяжка (=30мм, =2200кг/м3) -утеплитель (=100мм, =400кг/м3) -пароизоляция -полка плиты (h=40мм, =2500кг/м3)	0,15 0,66 0,4 0,07 1,0	1,35 1,35	0,203 0,891 0,54 0,095 1,35
Итого постоянная G:	2,28		3,079
Временная от снега: -длительная (0,35qsd) - кратковременная	0,42 0,78	1,5	0,42 0,78
Итого временная Q:	1,2		1,2
Полная Fk:	3,48		4,879

Расчетные пролеты полки:

l₁=2980-2155=2670 мм.

l₂=1380-2(120/2)=1260 мм,

Так как отношение пролетов l₁/l₂=2670/1260=2,12<3.

Плита при таком соотношении сторон имеет примерно такую же схему размещения, как и плита, защемленная по контуру.

На этом основании рассматриваемую плиту целесообразно армировать сеткой с рабочей арматурой вдоль обоих пролетов.

Рассчитываем плиту методом предельного равновесия .

Плита рассматривается в состоянии предельного равновесия как система плоских звеньев, соединенных между собой по линии излома пластическими шарнирами, возникающими в пролетах снизу - по биссектрисам углов, на опорах сверху - вдоль балок, в середине пролета – вдоль длинной стороны плиты.

Воспользуемся готовой формулой, выведенной из условия равенства работ внешней нагрузки и внутренних усилий на возможных перемещениях:

; (4)

где – полная нагрузка на полку плиты,

– моменты на 1 п.м. ширины плиты (рис.6).

Значения этих моментов находим, пользуясь рекомендуемыми соотношениями между расчетными моментами согласно [6, таб.3.7].

Примем, что:

,

Подставляя необходимые данные в формулу (2.26), получим:

.

Из данного условия выражаем значение момента :

.

Подставляя численное значение момента в необходимые выражения и находим численное значения моментов :

,

,

Арматуру по вычисленным значениям моментов рассчитываем как для изгибаемых элементов прямоугольного сечения.

Рабочая высота полки вычисляется по формуле:

 , (5)

Получаем:

.

Подберем рабочую арматуру, которая будет располагаться вдоль длинной стороны полки (вдоль поперечных рёбер плиты) для полосы шириной 1м.

Параметры рабочей арматуры определяем по следующему алгоритму:

а) Определим коэффициент высоты сжатой зоны:

(6)

где - коэффициент условий работы бетона;

- расчетная прочность бетона С25/30.

Полученное значение сравниваем со значением :

, (7)

где ;

;

;

;

;

- расчетное сопротивление арматуры S500 .

Находим значение .

Все необходимые численные значения подставляем в формулу (2.29) и получаем:

.

Находим коэффициент :

(8)

где .

Подставляя данные в формулу (8), получим численное значение коэффициента :

.

Требуемая площадь сечения растянутой арматуры

(9)

-- на 1 м плиты.

Минимальная площадь рабочей арматуры назначаем с учетом коэффициента армирования [1,таб.11.1]:

(10)

.

.

Из условия, что шаг арматуры должен быть не более 200 мм, конструктивно принимаем 54 S500 общей площадью .

Аналогично подберем рабочую арматуру, которая будет располагаться вдоль короткой стороны полки (вдоль продольных рёбер плиты):

;

;

;

.

Из условия, что шаг арматуры должен быть не более 200 мм, конструктивно принимаем 54 S500 общей площадью .

В обоих направлениях арматура является рабочей. Оба вида арматуры объединяем в арматурную сетку С-1 посредствам контактной точечной электронной сварки. Принимаем сетку из проволоки класса S500 Ø4мм с шагом S=200 мм продольных стержней и с шагом S=200 мм поперечных стержней (15 продольных стержней и 45 поперечных).

Для анкеровки сетки в опорных сечениях полки устанавливаем сетки С-2 из 5 S500 , соединяемые с первой сеткой внахлестку.