где α – коэффициент, принимаемый равным 0,85 для тяжелого бетона;
напряжение в арматуре: для принятой ненапрягаемой арматуры класса А-III ; предельное напряжение в арматуре сжатой зоны: для принятых условий работы МПа;подставляя найденные значения, находим:
т.о. можно убедиться в выполнении условия (1):
Минимальная рабочая толщина плиты [2]:
,где
максимальный изгибающий момент: ; расчетное сопротивление бетона сжатию. ширина рассматриваемого участка плиты: ; коэффициент, определяемый согласно прил. 4 [2] в зависимости от : ;Полная высота сечения плиты:
где а – толщина защитного слоя бетона: согласно п. 5.4 [4] для рабочей продольной арматуры плиты а ≥ 15 мм, т.о. принимаем а = 20 мм;
Толщина плиты монолитных междуэтажных перекрытия промышленных зданий принимается не менее 60 мм [1], следовательно, принимаем толщину плиты h = 70 мм. Тогда рабочая (полезная) высота плиты перекрытия будет составлять:
3.5 Расчет площади поперечного сечения арматуры.
Армирование плиты, согласно заданным параметрам, производится сетками. Принимаем армирование сварными сетками с использованием арматуры класса А-III с расчетным сопротивлением продольному растяжению
=355 МПа.Определение параметра
[2]: ,где
изгибающий момент; расчетное сопротивление бетона сжатию: ширина рассматриваемого участка плиты: ; рабочая высота плиты: .Определение расчетного значения площади арматуры:
,где
изгибающий момент; коэффициент, принимаемый согласно прил. 4 [2] в зависимости от относительной высоты сжатой зоны ; рабочая высота плиты: ; расчетное сопротивление арматуры растяжению: МПа.Примеры расчета площади арматуры:
- в крайних пролетах:
;
по таблице в прил. 4 [2] находим (интерполяцией) соответствующее значение
, тогда имеем:;
- в средних пролетах и над средними опорами:
;
по таблице в прил. 4 [2] находим (интерполяцией) соответствующее значение
и получим:;
- над второй и предпоследней опорой:
;
по таблице в прил. 4 [2] находим (интерполяцией) соответствующее значение
и получим: .Окончательный выбор продольной рабочей арматуры в плите перекрытия представлен в табл. 2.
3.6 Проверка по проценту армирования.
Процент армирования вычисляется следующим образом [2]:
μ =
,где
фактическая площадь арматуры, определяемая по табл. 1 прил. 5 [2]; - площадь бетона; ширина рассматриваемого участка плиты: ; рабочая высота плиты: .Полученные значения фактического процента армирования представлены в табл. 2.
Определение количества, диаметра арматуры и фактического процента армирования для плиты перекрытия.
Таблица 2
Сечение | Расчетные характеристики | Количество и диаметр арматуры | , см2 | µ, % | |||
М, Н×м | h | , см2 | |||||
Крайних пролетов | 4352 | 0,12 | 0,9360 | 2,62 | 2,55 | 0,5 | |
Средних пролетов и над средними опорами | 2523 | 0,07 | 0,9633 | 1,48 | 1,70 | 0,3 | |
Над второй и предпоследней опорами | 2884 | 0,08 | 0,958 | 1,70 |
| 1,70 | 0,3 |
Полученные значения фактического процента армирования удовлетворяют соответствующим рекомендациям [1], в которых оптимальный процент армирования для плиты составляет
.Окончательно принимаем сварные плоские сетки (при расчетном диаметре рабочих стержней более 5 мм [2]) по ГОСТ 23279-85 «Сетки арматурные сварные для железобетонных конструкций и изделий», при необходимо учесть величину изгибающего момента при назначении шага арматурных стержней (расстояния между стержнями). Для сечения крайних пролетов принимаем легкую сетку
шириной 200 см и длиной 350 см с шагом продольных и поперечных стержней, равным 100 мм, над первой и предпоследней опорой – сетку шириной 95 см и длиной 350 см с шагом продольных стержней 100 мм и шагом поперечных стержней 150 мм, в сечении средних пролетов – сетку шириной 200 см и длиной 350 см с шагом продольных и поперечных стержней 200 мм, над средними опорами – сетку шириной 95 см и длиной 350 см с шагом продольных и поперечных стержней 200 мм. Т.о. на каждую плиту длиной необходимо по 2 сетки каждого типа.