3.4 Расчет плиты по прочности наклонных сечений

Максимальная поперечная сила от полной расчётной нагрузки V_Sd=39,89 кН.

Проверяем необходимость установки поперечной арматуры по расчёту.

Определяем расчетную поперечную силу, воспринимаемую элементом без вертикальной и наклонной арматуры (п. 6.2.2 ТКП EN 1992-1-1-2009):

где ;

;

;

(плита не имеет предварительно напряженной арматуры);

но не менее:

,

где

Т.к. V_Sd=39,89 кН >V_Rd,c=21,6 кН, следовательно, требуется установка поперечной арматуры по расчёту.

Согласно п.6.2.3. ТКП EN 1992-1-1-2009 для элементов с вертикальной поперечной арматурой сопротивление срезу принимается как меньшее из значений:

где A_sw — площадь сечения поперечной арматуры;

s — расстояние между хомутами;

f_ywd — расчетное значение предела текучести поперечной арматуры;

₁ — коэффициент понижения прочности бетона, учитывающий влияние наклонных трещин;

_cw — коэффициент, учитывающий уровень напряжения в сжатом поясе (принимаем равным единице);

z=0,9d – плечо внутренней пары сил;

=40⁰ – угол между трещиной и продольной осью плиты;

=0,528 (f_ck в МПа).

Принимаем конструктивно поперечную арматуру 2 10 класса S240 ( ) c шагом на приопорных участках s=150мм.

Определим и

=

Таким образом, при данной арматуре V_Rd,s=85,36 кН > V_Sd=39,89 кН – условие прочности удовлетворяется.

Принимаем на приопорных участках поперечную арматуру 2 10 S240 c шагом s₁=150мм. В середине пролёта шаг принимается s₂=250мм при арматуре того же класса и диаметра, т.к. согл. п. 9.2.2(6) ТКП EN, наибольшее продольное расстояние между следующими друг за другом элементами поперечной арматуры не должно превышать значения s_l,max, где:

=0,75455=341,25 мм

Определим коэффициент поперечного армирования для сечения на приопорном участке (форм.9.4 ТКП EN):

,

где _w — коэффициент поперечного армирования;

A_sw — площадь сечения поперечной арматуры на длине s ( );

s — расстояние между поперечной арматурой, измеренное вдоль продольной оси элемента (шаг поперечной арматуры); для приопорного участка ;

b_w — ширина ребра элемента ( );

 — угол между поперечной арматурой и продольной осью элемента, α=90º

Тогда:

То же для середины пролета (s₂=250мм):

Определим минимальный коэффициент армирования (форм. 9.5N ТКП EN):

Таким образом, и

3.5 Расчёт плиты на монтажные нагрузки

Панель имеет четыре монтажные петли из стали класса S240, расположенные на расстоянии 35см от концов панели. С учетом коэффициента динамичности k_d = 1,4 расчетная нагрузка от собственного веса панели:

где g - собственный вес панели;

– приведённая толщина панели, м ( );

b – конструктивная ширина панели ( м);

 - плотность бетона ( );

- коэффициент безопасности по постоянной нагрузке ( )

Отрицательный изгибающий момент консольной части панели:

Этот консольный момент воспринимается продольной монтажной арматурой каркасов (2Ø10 (А_S2 = 157 мм²) S500). Полагая, что z₁ = 0,9d, требуемая площадь сечения указанной арматуры составляет

А_S2 = 157 мм²> А_S^треб = 2,41 мм²

Армирование полки плиты осуществляем сварной сеткой (арматура сетки – Ø4 S500 c шагом 150 мм).

При подъеме панели вес ее может быть передан на две петли. Тогда усилие на одну петлю составляет

Принимаем для петли арматуру S240 (A_s = 113,0 мм²).