Инженерно-строительный факультет Кафедра «Гражданское строительство и прикладная экология»

ГОУ Санкт-Петербургский государственный политехнический университет

Инженерно-строительный факультет

Кафедра «Гражданское строительство и прикладная экология»

Участок пл.	№	Mi, кгс·м		Ao	h		Кол-во стержней, ∅		μ, %
Торцевой	1		99,00	0,015	0,990	0,36	5∅3	0,42	6,46
	2		48,06	0,0076	0,96	0,18	5∅3	0,35	5,38
	3		233,00	0,037	0,98	0,87	5∅5	0,98	15,07
Средний	1		70,08	0,011	0,995	0,25	5∅3	0,35	5,38
	2		28,11	0,004	0,995	0,111	5∅3	0,35	5,38
	3		155,39	0,025	0,985	0,57	5∅4	0,76	11,69

п).

Закон передачи нагрузки устанавливается путем проведения биссектрис углов между продольными и поперечными ребрами. Величина расчетного пролета принимается равной расстоянию между осями продольных ребер.



Рис. 6. Схема загрузки диафрагмы:

а – грузовая площадь, б – расчетная схема
Находим вес 1п.м. диафрагмы:



где - средняя ширина сечения диафрагмы



- объемный вес тяжелого бетона; ;

- коэффициент перегрузки;

(0,15-0,08)·0,07·1,1·2400=12,94 кгс/м

Наибольшее значение треугольной нагрузки q₀, передаваемой от плиты, включая вес плиты, вес утеплителей, пароизоляции и вес снега найдем по формуле:



где,

и - соответственно временная и постоянная расчетные нагрузки, приходящиеся на 1м² плиты покрытия;

576,8·3=1730,4 кгс/мп

Наибольший изгибающий момент в пролете и поперечная сила на опорах при треугольном законе передачи нагрузки определяются по формулам:





где,

- расчетный пролет диафрагмы.

Вследствие монолитного сопряжения элементов панели друг с другом в работу сечения диафрагм включается некоторый участок плиты, т.е. диафрагмы имеют вид тавра (рис.7).



Рис. 7.
Ширина полки этого тавра принимается равной примерно 1/3 пролета диафрагмы:



Далее устанавливаем положение нейтральной оси. Если изгибающий момент от расчетных нагрузок оказывается меньше момента внутренних сил, воспринимаемых сжатой полкой таврового сечения, относительно центра тяжести растянутой арматуры или равен ему, то нейтральная ось проходит в полке, т.е если нет то нейтральная ось проходит в ребре.



где,

=15-1,5=13,5см.



Условие выполняется, следовательно, можно утверждать, что нейтральная ось сечения плиты проходит в полке. Расчет требуемой арматуры производится аналогично прямоугольному сечению.





Принимаем 1Ø18-А-400;

3.4.2. Подбор поперечной арматуры диафрагмы
Поперечная арматура в диафрагме ставится для обеспечения прочности по наклонным сечениям.

Расчет прочности изгибаемых элементов по бетонной полосе между наклонными сечениями имеет цель предотвращение разрушение элемента от действия сжимающих усилий вдоль полосы и производится из условия:



где,

- расчетное сопротивление бетона осевому растяжению (по первой группе предельных состояний);

- средняя ширина сечения диафрагмы.



Условие выполняется.
Конструктивно принимаем хомуты Ø6-A-400 с шагом 100мм.
Диафрагму армируем одним плоским сварным каркасом, который состоит из одного рабочего стержня продольной арматуры Ø18-А400, поперечных стержней – хомутов Ø6-А-400 с шагом на приопорном участке, равным l/4, S=100 мм; в пролёте S- 200 мм и конструктивного стержня, диаметр которого назначается из конструктивных соображений:



3.5.Расчет усилий и подбор арматуры в продольных ребрах


Рис.8. Схема загружения продольного ребра
Продольные ребра рассматриваются, как свободно опертые балки. Нагрузки на них передается непосредственно от плиты по закону треугольника. Практически нагрузку принимают равномерно распределенной:



где,

g и р – временная и постоянная расчетные нагрузки на 1м² (см. Таблицу сбор нагрузок);

- собственный вес 1п.м. ребра.



где - высота продольного ребра;

- средняя ширина ребра

;

- объемный вес тяжелого бетона ;

- коэффициент надежности по нагрузке.





Наибольший изгибающий момент в середине пролета:



Наибольшая поперечная сила на опорах:



где,

- расчетный пролет ребра принимается равным, расстоянию между осями диафрагм:



При расчете арматуры в ребре необходимо учесть работу плит, часть которой попадает в сжатую зону. Поэтому профиль сечения ребра представляет собой полутавр с шириной полки:





Рис.9. Профиль сечения ребра
Расчетный профиль будет зависеть от положения нейтральной оси, которое устанавливается проверкой условия:



где,





Условие выполняется, и площадь поперечной арматуры подбирается как для прямоугольного сечения шириной :





Принимаем верхний стержень Ø10-А-400, , нижний - Ø16-А-400, .

3.6.Схема армирования продольных ребер
Для экономии металла рекомендуется предусмотреть обрыв стержней. Обрыв стержней назначается в соответствии с эпюрами изгибающих моментов. Для этого на арматурном чертеже ребра строится так называемая эпюра материалов, представляющая собой эпюру моментов , которые может воспринять ребро имеющимся в сечении количеством арматуры. Для построения эпюры материалов воспользуемся формулой:



где - табличный коэффициент, определяемый по фактическому проценту армирования





Рис.10. Эпюра материалов при армировании сварными каркасами.
При построении эпюры материалов считают, что обрываемый стержень необходимо завести за точку теоретического обрыва, где он уже не нужен по расчету, для бетона B25 длина анкеровки w:



Продольное ребро армируем одним плоским сварным каркасом, который состоит из двух рабочих стержней продольной арматуры Ø10-А400 и Ø16-А400, поперечных стержней – хомутов Ø6-А-400 с шагом S=100 мм и конструктивного стержня, диаметр которого назначается из конструктивных соображений: