3.4. Формування геометричного та еквівалентного перерізу плити

Поперечний переріз багатопустотної плити представлений на рис. 3.3.

Рис. 3.3. Поперечний переріз плити

Для проведення розрахунку плити, геометричний багатопустотний переріз плити замінюємо еквівалентним суцільним двотавровим перерізом.

Видаляємо з геометричного перерізу площу круглих пустот замінивши їх еквівалентними квадратними із стороною рівною .

Рис. 3.4. Еквівалентний переріз плити

Розміри еквівалентного перерізу:

;

;

;

;

.

3.5. Розрахунок за міцністю нормальних перерізів

Встановимо розрахунковий випадок (положення нейтральноїосі).

Розрахунковий момент

;

.

Нейтральна вісь знаходиться в полиці.

Розрахунок ведемо як для прямокутного перерізу з шириною . Коефіцієнт стиснутої зони

.

В залежності від , визначаємо коефіцієнти , .

Визначаємо граничне значення коефіцієнта стиснутої зони (додаток 5)

Оскільки , то арматура в стиснутій зоні не потрібна, переріз розраховується з одиничним армуванням.

Потрібну площу робочої арматури визначаємо за формулою

Приймаємо 5 Ø12А400С (A_s = 5,65 см²).

Для формування плоского каркасу у верхній зоні конструктивно призначаємо 5Ø6 А240С (A_s’ = 1,41 см²).

Коефіцієнт армування

3.6. Розрахунок за міцністю похилих перерізів

Максимальна поперечна сила на опорі .

Робоча висота перерізу: ,

Розрахункова поперечна сила на відстані від умовного опорного шарніру

Рис. 3.5. До визначення розрахункової поперечної сили

,

де – опирання плити, дорівнює половині ширини ригеля.

Розрахункову величину опору зсуву бетону визначають за умовою

,

де – емпіричний коефіцієнт

.Приймаємо .

– коефіцієнт армування перерізу поздовжньою розтягнутою арматурою A_sl у перерізі, де визначають силу

– умова виконується.

.

Оскільки , то поперечне армування за розрахунком не потрібне.

Призначимо конструктивне приопорне поперечне армування вкаркасах стержнями мінімального діаметру 5Ø6 А240С (A_sw = 1,41 см²).

Призначаємо крок поперечної арматури з конструктивних міркувань:

, , .

Приймаємо крок поперечних стержнів в приопорній зоні .

Коефіцієнт армування

.

4. Розрахунок і конструювання колони першого поверху

4.1. Вихідні дані для проектування

Відповідно до скомпонованої схеми перекриття (див. аркуш 1), для забезпечення передачі навантаження від перекриття між поверхами на фундамент використовуються залізобетонні колони перерізом 300х300 мм.

Матеріали для проектування плити:

Бетон класу С16/20:

• характеристичне значення міцності на стиск МПа;

• розрахункове значення міцності на стиск МПа.

• розрахунковий модуль пружності ГПа.

Арматура класу А400С (поздовжнє армування):

• розрахункове значення міцності на межі текучості МПа.

• модуль пружності MПа.

Арматура класу А240С (поперечне армування):

• розрахункове значення міцності на межі текучості МПа.

4.2. Збір навантажень на колону першого поверху

Геометрична довжина колони становить l = 4,3 + 0,15 = 4,45 м.

Розрахункова довжина колони враховуючи умови закріплення рівна:

l = l ₀=4,45 м.

Площа перерізу колони становить .

Збір навантажень на 1 м² покриття проводимо у табличній формі.

Таблиця 2. Збір навантаження на 1м² покриття

	Вид навантаження		Характе-ристичні, Н/м2	Розрахункові навантаження, Н/м2
				Експлуатаційні			Граничні
				γfe	Значення	γfm		Значення
Постійне навантаження
1	4-ри шари руберойду: 1 верхній шар: ρ = 1,6 кг/м2 3 нижні шари: ρ = 1,3 кг/м2		55	1,0	55	1,3		71,5
2	Цементно піщана стяжка: t = 20 мм, ρ = 1800 кг/м3 0,020*1800*10= 540 Н/м2		360	1,0	360	1,3		468
3	Мінераловатні плити: t = 100 мм, ρ = 150 кг/м3 0,1*150*10= 1080 Н/м2		150	1,0	150	1,3		195
4	Пароізоляція: 2 шари пергаміну, ρ = 0,6 кг/м2		12	1,0	12	1,3		15,6
5	Багатопустотна плита перекриття. Приведена товщина t=120 мм; ρ = 2500 кг/м3		3000	1,0	3000	1,1		3300
Тимчасове навантаження
6		Снігове навантаження S0=1350 Н/м2	1350	0,49	661,5	1,14		1539
Повне навантаження					4238,5			5589,1

_{Обчислюємо зусилля, що передаються на колону}

_{Граничні}

Від покриття: ;

Від перекриття: ;

Від ригелів: ;

Власна вага колони: .

_{Експлуатаційні}

Від покриття: ;

Від перекриття: ;

Від ригелів: ;

Власна вага колони: .

– вантажна площа колони;

– кількість поверхів;

– висота поверху;

_{Визначаємо величину поздовжньої сили, що діє на елемент від повних граничних розрахункових навантажень:}

Для розрахунків за несучою здатністю

.

Для розрахунків за деформаціями