Расчет и конструирование плиты
Расчетные пролеты и нагрузки.При расчете балочной плиты, нагруженной равномерно распределенной нагрузкой, вырезают полосу шириной 1 м (см. рис.1) и рассматривают ее как многопролетную балку. Нагрузки на 1 м такой полосы и на 1 м2 численно равны и отличаются только равномерностью.
Расчетные пролеты для крайних полей плиты при глубине опирания ее на стену равной 120 мм:
в коротком направлении – м;
в длинном направлении – м;
отношение .
Расчетные пролеты для средних полей плиты:
в коротком направлении – м;
в длинном направлении – м;
отношение .
Так как для любого пролета отношение , плиту рассчитываем как балочную вдоль коротких сторон. Расчетная схема плиты приведена на рис.2, нагрузки – в табл.1.1.
Определение усилий в плите.Изгибающие моменты в пролетных и опорных сечениях определяем по формулам (13)-(14):
в крайних пролетах: ;
на первых промежуточных опорах:
в средних пролетах и на средних опорах: .
Рис.3. К расчету балочной плиты монолитного перекрытия:
а - конструктивная схема плиты; б – расчетная схема
Для плит, окаймленных по всему контуру ребрами, изгибающие моменты с учетом распора уменьшаем на 20% (см. п.1.1)
;
Поперечные силы при расчете плит, как правило, не определяют, т.к. в плитах перекрытий условия (1) обычно выполняются.
Таблица 1.1
| Вид нагрузки | Нагрузка, кПа | Коэффициент надежности | |||
| нормативная | расчетная | ||||
| при | при | ||||
| Постоянная: плиточный пол цементный раствор ( , ) вес плиты ( , ) ИТОГО Временная полная длительно действующая Полная на перекрытии в т.ч. продолжительно действующая | 0,3 0,44 2,0 2,74 10,5 8,0 1,324 10,74 | 0,285 0,418 1,9 2,603 9,975 7,6 12,578 10,203 | 0,314 0,543 20,9 2,947 11,97 9,12 14,917 12,067 | 1,1 1,3 1,1 1,2 1,2 | |
Подбор арматуры плиты.Арматура подбирается на действие пролетных и опорных моментов как для изгибаемого элемента прямоугольного сечения размером . Расстояние от растянутой грани плиты до центра тяжести растянутой арматуры при защитном слое 10 мм и диаметре рабочей арматуры до 10 мм мм, тогда мм.
1. ,
где
2.
Определяем требуемую площадь сечения арматуры:
в крайних пролетах
;
;
;
на первых промежуточных опорах
;
;
;
;
в средних пролетах и на средних опорах для плит, не окаймленных по всему контуру балками:
;
;
;
;
то же для плит, окаймленных по всему контуру балками:
;
;
;
Конструирование плиты.Армирование балочной плиты можно выполнить сварными рулонными сетками по двум вариантам:
Вариант I – армирование сетками с продольным расположением рабочих стержней и поперечным расположением распределительных стержней; номинальная длина сеток при этом будет равна длине температурного блока здания;
Вариант II – армирование сетками с поперечным расположением рабочих и продольным расположением распределительных стержней; номинальная длина сеток в этом случае будет равна шагу главных балок.
Сварные сетки конструируются согласно ГОСТ 8478-81 «Сетки сварные для железобетонных конструкций», п.1.5, 1.6 и др. Условное обозначение марки сетки
,
где и – соответственно диаметр и шаг продольных стержней;
и – диаметр и шаг поперечных стержней;
и – ширина и длина сетки;
и – длина свободных концов продольных стержней;
– то же, поперечных.
Таблица 1.2
Площадь поперечного сечения арматуры на 1 м ширины плиты, мм2
| Шаг стержней, мм | Диаметр стержней, мм | ||||||||||
После диаметров и указывается класс арматуры. Диаметр продольных стержней в сетках с продольной рабочей арматурой обычно 3…5 мм класса Вр-I или 6…10 класса A-III; диаметр поперечных стержней в сетках с поперечной рабочей арматурой может быть любым. Шаг рабочих стержней в плитах толщиной до 150 мм – не более 200 мм и не менее 100 мм; шаг распределительных стержней принимается по табл. 1.3.
В а р и а н т 1. Для армирования плиты принимаем сварные рулонные сетки с продольными рабочими стержнями Æ6 А-III и распределительными стержнями Æ3-4 Вр-I. Такие рулонные сетки раскладывают поперек второстепенных балок, а поперечные стержни сеток, являющиеся распределительной арматурой плиты, стыкуют внахлестку без сварки так, чтобы расстояние между смежными крайними продольными стержнями стыкуемых сеток составляло не менее 50 мм.
Таблица 1.3