8. Расчет и конструкция плиты балки

Армирование плиты балки. Поперечная арматура образует две сетки (верхнюю и нижнюю). Диаметр арматуры назначается при расчете плиты на изгиб между стыками балок от местной нагрузки. Необходимо определить наибольший изгибающий момент. Для этого необходимо посчитать балочный изгибающий момент от нагрузки АК и НК, затем выбрать наибольший.

Размеры площадки а₂ и b₂ передачи усилий от колеса на поверхность плиты:

a₂=a₁+2H;

b₂=b₁+2H;

H=t_a+t₃+t_Г+t_в=0,07+0,04+0,005+0,05=0,165 м;

При этом, расчетная ширина плиты, воспринимающая изгибающий момент от давления колеса:

, но не менее 2/3 l_b

Изгибающие моменты в сечениях 1-1 и 2-2 (М₁ и М₂) определяются через балочный момент М₀, который определяется для разрезной балки пролетом l_b:

Балочный момент определяется от совместного действия временных и постоянных нагрузок (в качестве временной нагрузки следует рассмотреть А11 и НК-80 и выбрать из них ту нагрузку, которая вызывает наибольший изгибающий момент):

Балочный изгибающий момент от постоянных нагрузок:

где g – расчетная нагрузка собственного веса конструкций

Балочный изгибающий момент от временной нагрузки определяется в виде:

M_op=ω₁*q, M_op=ω₁*qd₂;

Где - площадь участка линии влияния М₀ в границах распределения временной местной нагрузки.

Для НК-80:

a₁=0,2 м; b₁=0,8 м;

a₂=0,2+2*0,165=0,53 м;

b₂=0,8+2*0,165=1,13 м;

l_b=1,67-0,2=1,47 м;

l_a=0,53+1,47/2=1,02 м;

2/3 l_b=0,98 м;

l_a >l_b; 1,02>0,98 условие выполняется;

=(0,07*22,56+0,04*24,53+0,005*14,72+0,05*23.54+0,10*23,54)1,02=6,288кН/м²

;

Усилие от временной нагрузки:

q=(1+μ)P/b₂=1 *126/1,13=111,50 кН/м;

M_op=ω₁q=0,26*111,50=28,99 кНм;

M₀=M_op+M_oq=28,99+1,698=30,688кНм;

Для АК11:

a₁=0,2 м; b₁=0,6 м;

a₂=0,2+2*0,165=0,53 м;

b₂=0,8+2*0,165=0,93 м;

l_b=1,67-0,2=1,47 м;

l_a=0,53+1,47/2=1,02 м;

2/3 l_b=0,98 м;

l_a >l_b; 1,02>0,98 условие выполняется;

=(0,07*22,56+0,04*24,53+0,005*14,72+0,05*23.54+0,10*23,54)1,02=6,288кН/м²

м²;

Усилие от временной нагрузки:

Выбираем нагрузку АК, т.к. она вызывает наибольший изгибающий момент.

Изгибающие моменты в сечениях 1-1, 2-2:

;

.

В качестве расчётного принимаем:

M₂=31,84кНм.

Поперечная арматура плиты принимается симметричной для верхней и нижней сеток ( ), при расчетной ширине плиты .

х=0,0438 м;

Определяем площадь арматуры:

;

После определения величины из двух выше приведенных уравнений следует задаться шагом стержней и определить диаметр арматуры .

Шаг стержней принимаем u=100 мм;

Определяем диаметр арматуры:

;

Согласно сортаменту принимаем арматуру с шагом 200 мм, диаметром 8 мм. Класс арматуры А240 расчетное сопротивление R_s=210мПа.

Армирование балки

Арматура балки:

1 – продольная рабочая арматура ребра  мм;

мм;

мм;

2 – продольная конструктивная арматура ребра  ;

3 – продольная конструктивная арматура  , ;

мм;

4 – поперечные стержни сеток вута плиты  , ;(наличие вутов - утолщение плиты, повещающий сопротивление изгибающим моментам. Вут плиты служит для увеличения жесткости). На опорных участках продольных ребер дополнительно устанавливают сварные сетки из холоднотянутой проволоки класса Вр-I. В местах сопряжения крайних поперечных ребер с продольными устанавливаются вертикальные сварные сетки для ограничения ширины раскрытия трещин при отпуске напрягаемой арматуры. Вуты армируются наклонными сварными сетками из проволоки Вр-I.

5 – дополнительная продольная арматура приопорного участка ребра  А240(А-I), ;

6 – продольная арматура плиты  , ;

7 – поперечная рабочая арматура плиты  , ;

8 – нижняя опорная закладная деталь ребра;

9 – закладные детали плиты;

10 – труба  строповочного отверстия ребра ;

11 – вертикальные хомуты ребра  , ;

12 – продольные стержни сеток вута плит  , .