Расчет по образованию нормальных трещин

Категория трещиностойкости плиты - третья. В ней при действии полной нормативной нагрузки допускается образование и ограниченное по ширине раскрытие трещин.

При статическом расчете плиты (п. 2. 2) установлены значения нормативных нагрузок: постоянных - g_n = 6,054 кН/м² и временных – p_n = 2,0 кН/м².

Погонные нагрузки на плиту: ; , где b_n - номинальная ширина плиты, b_n=1,1 м.

 

 

Изгибающие моменты в плите от нормативных нагрузок:

от постоянной

 

 

от временной

 

 

от полной

 

 

Усилие предварительного обжатия с учетом всех потерь

 

  

 

Расстояние от центра тяжести сечения до верхней ядровой точки

 

Упругопластический момент сопротивления сечения относительно растянутой грани

 

 

Изгибающий момент, воспринимаемый сечением при образовании трещин,

 

 

где R_bt,ser - расчетное сопротивление бетона растяжению для второй группы предельных состояний, определяемое по таблице 3.3[6], R_bt,ser=1.4МПа.

 

M < M_crc

51,59 > 33,26кН*м,

 

следовательно, трещины не образуются.

 

Определение прогибов плиты

Предельные прогибы плит перекрытий при l₀ < 5,7, [f_lim] = l₀/200 = 5360/200 = 26,8 мм.

При отсутствии трещин в растянутой зоне кривизна плиты от действия постоянных нагрузок:

 

Кривизна, обусловленная выгибом от кратковременного действия усилия предварительного обжатия:

 

 

кривизна, обусловленная выгибом вследствие усадки и ползучести бетона от усилия предварительного обжатия:

 

 ,

; ;

,

 

Полная кривизна плиты

 

 

 

Определяем прогиб плиты

 

 

-следовательно, необходимо уменьшить величину преднапряжения.

 

Конструирование плиты

 

Геометрические параметры запроектированной плиты см. рис. 3. В качестве продольной рабочей арматуры устанавливаем 4 стержня Æ 10 мм из арматуры класса А800(см. п.2.3.1). Поперечную арматуру устанавливаем по конструктивных требованиям, 4 каркаса Æ3 В-500 с шагом S = 100 мм.

Для предотвращения образования трещин на верхней поверхности плиты от усилия предварительного обжатия на концевых участках каркасов в зоне действия максимальных поперечных сил устанавливаем дополнительные стержни Æ 10 мм класса А400 на длине 400 мм.

По всей верхней поверхности плиты конструктивно укладывается горизонтальная арматурная сетка для «распределения» местных нагрузок, а также восприятия напряжений от усадки бетона, усилий при изготовлении, транспортировке и монтаже, предварительного обжатия, случайных механических воздействий и др. Площадь ее поперечного сечения назначаем, исходя из минимального процента армирования, равного 0,05%.

 

 

Шаг продольных и поперечных стержней в сетке принимаем равным 200 мм. Тогда количество продольных стержней, стержней.

Требуемая площадь поперечного сечения арматуры

 

 

По сортаменту (таблица 3.13[6]) подбираем Æ 3 мм.

У концов плиты ниже напрягаемой арматуры устанавливаем горизонтальные корытообразные сетки для предотвращения трещин вдоль напрягаемых стержней в зоне анкеровки и их продергивания. Длина каждой сетки 400 мм, диаметр стержней сеток - 4 мм, шаг - 100 мм, защитный слой - 10 мм.

У нижней грани плиты в середине пролета предусматривается такая же, но плоская горизонтальная распределительная сетка длиной 500 мм и с шагом стержней 200 мм.

В плите предусматриваем установку четырех монтажных петель, заглубленных в бетон. Петли устанавливаем над пустотами. Для возможности строповки в пустотах у петель предусматриваем отверстия. Диаметр петель принимаем 12 мм из арматуры класса А240.

Для обеспечения сопротивления смятию плиты на опорах от вертикальной нагрузки вышележащих стен и опорного давления, предотвращения распространения огня при пожаре, а также ликвидации «мостика холода» у наружных стен концевые участки пустот на длине 15 см заделываем с одного конца бетонными пробками, с другого - предусматриваем сужение пустот.

 

Рис.6.Армирование многопустотной плиты