Расчет сплошной панели перекрытия

для крупнопанельного домостроения по серии 91

Сплошные плиты работают на изгиб в двух направлениях, плита считается опертой по контуру, если отношения ее длиной стороны к короткой стороне<2 (обычно 1-1,5). Толщина плиты может составлять 100-160мм. Перекрытия с плитами, опертыми по контуру, применяют главным образом для архитектурной выразительности. По расходу материала эти перекрытия менее экономичны перекрытий с балочными плитами.

Арматуру в плитах устанавливают параллельно сторонам в обоих направлениях, причем в нижнем ряду устанавливают арматуру, идущую вдоль короткой стороны, поскольку в этом направлении действует больший изгибающий момент.

Армирование возможно отдельными стержнями и вязаными или сварными сетками; размер ячеек должен быть одинаковым.

Произведем расчет контурной плиты перекрытия.

Характеристика изделия

Панель перекрытия с размерами в плане 5700×3300мм, толщиной 100мм. Выполнена из бетона класса В20, с коэффициентом условий работы бетона γ_в2=0,9.

Армирование производится сварными сетками с рабочей арматурой класса А400 и монтажной арматурой класса В500.

Расчет производится по первой группе предельных состояний.

Сбор нагрузок

Таблица 2. - Сбор нагрузок на 1м² перекрытия

Нагрузка	Расчет, м	Норматив. значение, кН/м2	Коэффиц. надежн. γf	Расчетн. значение, кН/м2
Постоянные: 1.Линолеум 4мм 2.Стяжка 20мм 3.Мастика 4.Панель 100мм	0,004×16 0,02×20   0,1×25	0,064 0,4 0,02 2,5	1,2 1,3 1,2 1,1	0,08 0,52 0,024 2,75
Всего постоянных:		2,984		3,374
Временные: для жилого здания		1,5	1,3	1,95
Полная нагрузка:		4,48		5,32

За расчетную ширину панели принимаем 1м, поэтому нагрузка на 1пм панели будет численно равна нагрузке на 1м².

Статический расчет

Определяем отношение сторон панели для уточнения расчетной схемы:

-панель работает как плита, опертая по контуру.

Рисунок 4. Расчетная схема

Расчет рабочей арматуры будет производиться по двум направлениям на действие изгибающих моментов М₁ и М₂. Используем таблицу для расчета плит, опертых по контуру, при равномерно распределенной нагрузке:

, (18)

где:α-табличный коэффициент, зависит от отношения сторон панели и характера их работы из таблицы 3:

l₀₁ и l₀₂ – расчетные длины панели в обоих направлениях, м

Таблица 3. - Данные для расчета контурных плит

глубина опирания панели составляет 85мм:

Тогда подставляя значения в формулу 18, получаем:

Расчет прочности

Рисунок 5. Расчетное сечение по короткой стороне панели

Рисунок 6. Расчетное сечение по длинной стороне панели

Определяем рабочую высоту панели по обеим сторонам:

где: а – расстояние от центра тяжести рабочего стержня до крайнего нижнего волокна бетона, в первом случае, а=15мм; во втором случае, а=25мм:

Определяем коэффициент α₀ по короткому пролету:

(21)

где:R_b-расчетное сопротивление бетона растяжению с учетом коэффициента γ_b2, кН/см²

Подставляем значения в формулу 21, получаем:

По α₀ определяем значение коэффициента η=0,965, определяем площадь поперечного сечения рабочей арматуры, по формуле:

, (22)

где:R_s-расчетное сопротивление арматуры сжатию, кН/см²

Эта площадь сечения на 1м панели, расставим арматуру с шагом 200мм, получаем 6 стержней с площадью 1,76см², что соответствует Ø6 класса А400 с площадью 1,7см². Принятую арматуру укладываем по короткому пролету.

Производим расчет рабочей арматуры по длинному пролету. Определяем коэффициент α₀, по формуле:

, (23)

По α₀ определяем значение коэффициента η=0,985, определяем площадь поперечного сечения рабочей арматуры, по формуле:

, (24)

Эта площадь сечения на 1м панели, расставим арматуру с шагом 300мм, получаем 4 стержня с площадью 0,54см², что соответствует Ø5 класса В500 с площадью 1,7см². Принятую арматуру укладываем по длинному пролету.

Армирование панели

Армирование панели производим сеткой с рабочей арматурой в обоих направлениях. Подлинному пролету располагаем арматуру Ø5 класса В500 с шагом 300мм, по короткому пролету располагаем арматуру Ø6 класса А400 с шагом 200мм.

Для анкеровки устанавливаем петли Ø12 класса А240 в количестве 4 штуки. Для подъема панели устанавливаем 2 петли Ø25 класса А240.

Расчет брусковой перемычки

Брусковые перемычки используются в качестве конструктивного элемента для перекрытия проемов оконных и дверных, кроме этого перемычки могут быть плитными и их расчет будет таким же.

Армирование перемычек производится плоскими, пространственными или гнутыми каркасами. Уточнение армирования лучше производить согласно альбому серии, по которому перемычка принята.

Маркировка перемычек принята по ГОСТ 948-84 в соответствии с требованиями ГОСТ 23009-78.

Первая цифра указывает на размеры сечения в мм., абривиатура ПБ - перемычка брусковая, вторая цифра – округленное значение длины в дм., третья цифра – округленное значение максимальной нагрузки в кН/м. В перемычках имеющих строповочные петли, добавлена строчная «п».

Характеристика изделия

Брусковая перемычка марки 5ПБ27-37-п, с размерами поперечного сечения 250×220мм, длиной 2720мм, предназначена для перекрытия оконного проема в кирпичной стене. Выполнена из тяжелого бетона класса В20, с коэффициентом условий работы γ_b2=0,9.

В качестве рабочей используется стержневая арматура класса А400, поперечная – проволочная класса В500.

Расчет производится по первой группе предельных состояний (на прочность).