Конструктивна схема перекриття

Відповідно до вказівок стосовно компоновки перекриття та з урахуванням вихідних даних на проектування приймаємо розташування головних балок в поперечному напрямі будівлі, а другорядних – у поздовжньому. Крайніми опорами головних балок є цегляні стіни а середніми – залізобетонні колони.

Крайніми опорами другорядних балок є також цегляні стіни, а середніми – головні балки.

Осі зовнішніх поздовжніх та поперечних стін розташовані на відстані 20 см від внутрішніх поверхонь стін.

 

Попереднє визначення товщини плити і розмірів поперечного перерізу балок

 

Для попереднього визначення товщини плити в залежності від корисного навантаження 17 кН/м² приймаємо товщину плити мм.

Прийняті розміри поперечних перерізів елементів перекриття вибираємо по табл.1. З урахуванням рекомендацій приймаємо наступні розміри поперечних перерізів елементів.

Таблиця 1

Попередні розміри поперечного перерізу елементів перекриття

Назва елементу	Поперечний переріз елементу (ескіз)	Висота елемента, мм	Ширина елемента, мм
Плита		=100	=1000
Другорядна балка		= =6000/12=500	= =500/2,5=200
Головна балка	= =6000/10=600	= =600/2,5=240

 

Таблиця 2

Прийняті розміри перерізів

товщина плити	h^1f=10cм
розміри перерізу другорядної балки	см
розміри перерізу головної балки	см

 

Прийняті розміри є попередніми і в наступних розрахунках уточнюються залежно від величини згинаючих моментів.

 

Рис. 1. Прив’язки ділянок обпирання балок на зовнішні стіни

Розрахунок та конструювання плити

Елементи залізобетонного монолітного ребристого перекриття (плиту, другорядну і головну балку) розраховуємо окремо. Розрахунок елементів виконується відповідно до вказівок ДБН В.2.6 – 98:2009 [1, 2].

 

 

Вибір розрахункової схеми

Плити балкового перекриття опираються на другорядні та головні балки, є плитами обпертими по контуру і розраховуються в напрямі коротшої сторони. При розрахунку плити розглядають смугу, шириною 1м, яка обпирається на стіни (крайні опори) та другорядні балки (середні опори), рис.3.

Розрахункова схема плити – нерозрізна багатопролiтна балка, яка завантажена рівномірно розподіленим навантаженням, інтенсивністю , розрахунок навантаження приведено у п. 3.3.

Визначення розрахункових прольотів приведено в пункті 3.2.

 

Рис. 4. Розрахункова схема плити

 

 

Визначення розрахункових прольотів плити

Плита, защемлена в цегляну стіну на величину мм (рис. 5)

Рис.5. До визначення розрахункових прольотів плити

Визначення розрахункових крайніх прольотів:

де: мм – крайній геометричний проліт плити;

мм – ширина ребра другорядної балки;

мм – величина обпирання плити на стіну.

 

Визначення розрахункових середніх прольотів:

 

мм,

 

де: см – середній геометричний проліт плити;

– відстань між гранями другорядних балок.

 

Визначення навантаження на плиту

Розрахунки зводимо до табл.3. Розрахункове навантаження на 1м плити дорівнює навантаженню на 1м², тому що ширина розрахункової смуги плити 1м. Щільність важкого бетону прийнята кН/м³

Таблиця 3

Навантаження на плиту

№ з/п	Вид навантаження	Характеристичне навантаження, кН/м	Коефіцієнт надійності за навантаженням	Граничне розрахункове навантаження, кН/м
	Постійне
	Залізобетонна плита,	2,5	1,1	2,75
	Підлога	1,2	1,3	1,56
	Всього постійне
	Тимчасове
	Корисне навантаження,		1,2

Повне розрахункове навантаження на 1м² плити, з урахуванням коефіцієнта надійності за призначенням

Визначення згинаючих моментів

Розрахункові зусилля з урахуванням їх перерозподілу внаслідок пластичних деформацій бетону визначаються наступним чином:

 

 

- в крайніх прольотах:

кН∙м;

- на опорах В (перші проміжні опори):

кН∙м;

 

- в середніх прольотах:

кН∙м;

- на середніх опорах:

кН∙м.

Епюра згинаючих моментів в плиті приведена на рис. 4.

Рис.4. Епюра згинаючих моментів у плиті

 

Внаслідок невеликої висоти плити поперечні сили не визначаємо, оскільки сприймається бетоном і умова в плиті виконується.

Визначення товщини плити

Товщину плити попередньо прийняту для визначення її ваги уточнюємо з урахуванням дії найбільшого згинаючого моменту кН∙м.

Оптимальний коефіцієнт армування для плит, обпертих по чотирьох сторонах складає , приймаємо .

Таким чином:

 

де: МПа – розрахунковий опір бетону стиску (для класу C 20/25); МПа – розрахунковий опір арматури розтягу (для класу А400С); – коефіцієнт умови роботи бетону.

Використовуючи таблицю коефіцієнтів для розрахунків згинаючих елементів, армованих одиночною арматурою за величиною знаходимо відповідний йому коефіцієнт .

Необхідна робоча висота перерізу плити

 

 

Повна товщина плити

де – діаметр стержнів робочої арматури; – мінімальний захисний шар бетону.

Призначаємо повну товщину плити з кратністю 1 см. Приймаємо мм,

Уточнюємо робочу висоту перерізу:

.

Рис.5. Поперечний переріз плити