И поперечных сил Vsd.

Максимальный изгибающий момент в середине пролёта:

, (1. 0)

где:

– расчётная нагрузка на 1 м.п. плиты перекрытия,

– расчётный пролет плиты перекрытия.

кН∙м.

Максимальная поперечная сила на опоре

, (1.3)

где

– расчётная нагрузка на 1 м.п. плиты перекрытия,

– расчётный пролет плиты перекрытия.

кН.

Определение размеров эквивалентного сечения.

Приведенное (эквивалентное) расчётное сечение многопустотной плиты по по предельным состояниям несущей способности (ULS) – тавровое.

Высота плиты принята 220 мм. Диаметр отверстий 159 мм. Толщина полок: мм. Принимаем: верхняя полка мм, нижняя полка мм. Ширина швов между плитами 10 мм.

Конструктивная ширина плиты мм. Ширина верхней полки плиты мм. Толщина промежуточных ребер 26 мм. Количество отверстий в плите: шт. Принимаем: 7 отверстий.

Отверстий: мм.

Промежуточных ребер: мм.

Итого: 1269 мм.

На крайние ребра остается: мм.

мм – высота эквивалентного квадрата.

мм – толщина полок сечения.

Приведённая (суммарная) толщина рёбер:

мм.

Рисунок 1. 4 - Определение размеров для пустотной плиты.

Проверка прочности плиты по нормальным сечениям на действие

изгибающего момента М_sd.

Рабочая высота сечения:

, (1. 0)

где:

– высота плиты,

– расстояние от центра тяжести арматуры до наружной грани плиты перекрытия ,

мм – толщина защитного слоя бетона для арматуры (класс среды по условиям эксплуатации XC1),

мм.

Определяем положение нейтральной оси, предполагая, что нейтральная ось проходит по нижней грани полки, определяем область деформирования:

, (1. 0)

где:

– относительная высота сжатой зоны,

– толщина полки сечения,

– рабочая высота сечения.

. Т. к. сечение находится в области деформирования 1Б, для которой .

Находим величину изгибающего момента, воспринимаемого бетоном сечения, расположенным в пределах высоты полки:

, (1. 0)

где:

– относительная высота сжатой зоны,

– коэффициент, учитывающий длительное действие нагрузки ,

– расчётное сопротивление бетона сжатию,

– ширина полки сечения,

– рабочая высота сечения.

Проверяем условие:

,

следовательно, нейтральная ось расположена в пределах полки и расчёт производится как для прямоугольного сечения с шириной мм.

Определяем коэффициент :

, (1. 0)

где:

– максимальный изгибающий момент в середине пролёта,

– коэффициент, учитывающий длительное действие нагрузки =1,

– расчётное сопротивление бетона сжатию,

– ширина полки сечения,

– рабочая высота сечения.

, что меньше , следовательно, армирование плиты одиночное.

При ; .

Определяем требуемую площадь поперечного сечения продольной арматуры:

, (1. 0)

где:

– максимальный изгибающий момент в середине пролёта,

– расчётное сопротивление арматуры класса S500,

– коэффициент,

– рабочая высота сечения.

мм².

Армирование производим сеткой, в которой продольные стержни являются рабочей арматурой плиты.

Принимаем 8 8 S500 .

Коэффициент продольного армирования:

, (1. 0)

где:

– площадь поперечного сечения продольной рабочей арматуры,

– ширина ребра сечения,

– рабочая высота сечения.

%;

.

Поперечные стержни сетки принимаем 4 S500 с шагом 200 мм.

Кроме того, в верхней полке предусматриваем сетку из продольной и поперечной арматуры 4 S500 с шагом 200 мм в обоих направлениях.

Поперечное армирование плиты.

Для поперечного армирования конструктивно принимаем короткие каркасы, устанавливаемые в приопорных четвертях пролёта плиты перекрытия. Каркасы устанавливаются в крайних рёбрах и далее через 2-3 пустоты.

Количество каркасов с одной стороны для данной плиты равно четырём.

Диаметр продольных и поперечных стержней каркаса принимаем 4 S500.

Шаг поперечных стержней по конструктивным соображениям при мм, мм, принимаем мм.

Проверка прочности плиты на действие поперечной силы V_sd.

Проверяем условие:

; кН.

, (1. 0)

где:

– ширина ребра сечения,

– рабочая высота сечения,

– расчётное сопротивление бетона растяжению,

МПа.

;

.

Всю поперечную силу может воспринять бетон плиты, поперечная арматура устанавливается конструктивно.

Проверка плиты на монтажные усилия.

В стадии монтажа в качестве внешней нагрузки на плиту действует её собственный вес. Монтажные петли располагаются на расстоянии мм от торцов плиты, в этих же местах должны были укладываться прокладки при перевозке плиты и её складировании.

Нагрузка от собственного веса плиты:

, (1. 0)

где:

– приведенная толщина плиты,

– конструктивная ширина плиты,

– удельный вес железобетона,

– частный коэффициент безопасности для воздействия,

– коэффициент динамичности .

кH/м.

Рисунок 1. 5 - Расчётная схема плиты при монтаже.

Определяем величину опорного расчетного изгибающего момента от веса консольной части плиты:

, (1. 0)

где:

– нагрузка от собственного веса плиты,

– расстояние, на котором располагаются монтажные петли от торцов плиты.

кHм.

Этот момент воспринимается продольной арматурой верхней сетки и конструктивной продольной арматурой каркасов.

В верхней сетке в продольном направлении расположены стержни 4 S500 с шагом 200 мм.

Площадь этих стержней:

мм².

Определяем коэффициент :

, (1. 0)

где:

– опорный расчётный изгибающий момент от веса консольной части плиты,

– коэффициент, учитывающий длительное действие нагрузки =1,

– расчётное сопротивление бетона сжатию,

– ширина полки сечения,

– рабочая высота сечения.

.

При ; .

Необходимое количество арматуры на восприятие опорного момента:

, (1. 0)

где:

– опорный расчётный изгибающий момент от веса консольной части плиты,

– расчётное сопротивление проволочной арматуры класса S500,

– коэффициент,

– рабочая высота сечения.

мм²,

Площадь требуемой арматуры мм², что значительно меньше имеющейся мм².

Прочность панели на монтажные усилия обеспечена.

Расчёт монтажных петель.

Определяем нагрузку от собственного веса плиты.

Объём плиты перекрытия:

, (1. 0)

где:

– конструктивная ширина плиты,

– конструктивная длина плиты,

– приведенная толщина плиты.

м³.

Определяем нагрузку от собственного веса плиты:

, (1. 0)

где:

– объём плиты перекрытия,

– частный коэффициент безопасности для воздействия,

– удельный вес железобетона,

– коэффициент динамичности .

кН.

При подъеме плиты вес ее может быть передан на 2 петли.

Усилие на одну петлю:

кH.

Определяем площадь поперечного сечения одной петли из арматуры класса S240:

, (1. 0)

где:

– усилие на одну петлю,

– расчётное сопротивление арматуры класса S240.

мм².

Принимаем петлю 12 S240 мм².