Проектирование монолитного балочного железобетонного ребристого перекрытия

Расчет и конструирование монолитной плиты

2.1. Расчетная схема и расчетное сечение монолитной плиты
Балочные плиты работают в коротком направлении. Плита рассчитывается как многопролетная неразрезная балка. Для расчета плиты вырезаем полосу шириной bs = 1 м в крайнем и среднем пролетах здания и определяем необходимые геометрические данные.
Расчетная длина крайнего пролета:
.
Расчетная длина крайнего пролета:
.






Рис. 4. Определение расчетных длин





hs = 60 мм — толщина плиты;
hsb = 450 мм — высота второстепенной балки;
bsb = 200 мм — ширина второстепенной балки;
lsup.s = 170 мм — длина площадки опирания на стену (в рабочем направлении).

Плита загружена равномерно распределенной нагрузкой и рассчитывается на основное сочетание нагрузок (рис. 5).

Рис. 5. Расчетная схема плиты и расчетное сечение:
g — расчетная постоянная нагрузка; v — расчетная временная нагрузка; q = g + v — полная нагрузка

Определяем действующую нагрузку на плиту (табл. 1).
Ширина грузовой площади А = 1 м.
Таблица 1
Действующая нагрузка на плиту
Вид нагрузки Подсчет Нормативная нагрузка, кН/м Коэффициент надежности по нагрузке γf Расчетная нагрузка, кН/м
Постоянная нагрузка
Собственный вес пола
(см. задание)

1.3

Собственный вес плиты

1.1

Итого -
-


Окончание табл. 1
Вид нагрузки Подсчет Нормативная нагрузка, кН/м Коэффициент надежности по нагрузке γf Расчетная нагрузка, кН/м
Временная нагрузка
Полезная нагрузка
(см. задание)

1.2

Итого -
-

Полная
нагрузка -
-


2.2. Статический расчет плиты
Изгибающие моменты определяются с учетом перераспределения усилий за счет пластической работы материалов (пластический шарнир) (рис. 6):

Рис. 6. Эпюры моментов в крайнем и средних пролетах здания

крайний пролет плиты:
.
средний пролет:
.

Для среднего пролета здания изгибающие моменты в средних пролетах плиты под влиянием распоров, возникающих за счет окаймления плиты по контуру монолитно связанными балками, уменьшаются на 20 %:
крайний пролет плиты:
.
средний пролет:
.

Величину поперечных сил не определяют, ввиду того что тонкие плиты проектируют без постановки поперечной арматуры и, как правило, выполняются следующие условия:


2.3. Конструктивный расчет плиты
1. Расчетные характеристики материалов принимаем по таблицам [1]:
а) бетон Rb; γb2:
при vn = 5.0 кН/м2 < 8,5 кН/м2 — В15;
Rb = 8.5 МПа;
γb2 = 0.9.
б) γn = 0,95 [3] — коэффициент надежности по назначению здания;

в) арматура:
В500 Rs = 415 МПа;
А400 Rs = 355 МПа.

Плиты армируются обычно рулонными сетками с продольной рабочей арматурой класса В500 (непрерывное армирование). При раздельном армировании применяются плоские сварные сетки с поперечной рабочей арматурой класса А400.
2. Проверяем высоту сечения плиты.
Принимаем:
ξ = 0,15.
αm = ξ·(1 – 0,5·ξ) = 0.15·(1 – 0,5·0.15) = 0.139.

Вычисляем рабочую высоту сечения по формуле:
мм.

Принимая a = 24 мм (а = δз.сл + d/2 = 20 + 8/2 = 24 мм, минимальная толщина защитного слоя δз.сл,min принимается по табл. 8.1. [1]), получим полную толщину плиты по формуле:
h = ho + a = 47.16 + 24 = 71.16 мм.
и принимаем, согласовываясь с унифицированными размерами:
h кратно 10 мм.
h = 80 мм.

Рис. 7. Сечение плиты

3. Подбираем сечение рабочей арматуры (прил. 2):
.

Проверяется условие ξ ≤ ξR
ξ = 0.15 ≤ ξR = 0.502.
Условие выполняется.