Армирование плит с применением композитной арматуры

1. Зона торгового зала.

Исходные данные:

Нагрузки: нагрузка для торговых складов 5 кПа (таблица 8.1 СП20.13330.2011).

Толщина плиты: 10  см.

Расчетное сопротивление композитной арматуры согласно ГОСТ 31938-2012:

R_s =13000/1,2=10833 кг/см².

Расчетное сопротивление на сжатие бетона R_b класса B15: 8,5 МПа.

Расчет выполнен согласно СП 29.13330.2011 «Полы».

В расчет принята равномерно распределенная нагрузка P=0,5 т/м².

При расчете жестких подстилающих слоев по прочности должно выполняться условие:

,

где — расчетный изгибающий момент в рассматриваемом сечении подстилающего слоя, кН·м;

— предельный изгибающий момент в рассматриваемом сечении подстилающего слоя.

Расчетный изгибающий момент , кН·м, в плите подстилающего слоя, расположенного на грунте основания, при действии на пол нагрузки простого вида, равномерно распределенной по площади следа в виде прямоугольника, определяют по формуле:

,

где — коэффициент надежности по нагрузке;

— коэффициент, принимаемый по таблице Ж.2, в зависимости от отношений:

,

где  и  – расчетные длина и ширина прямоугольного следа от нагрузки

м;

l–упругая характеристика гибкости плиты, определяется по формуле:

, где

– жесткость сечения плиты, кН·м

– расчетный коэффициент постели основания,  кН/м 3.

,

где — начальный модуль упругости бетона, МПа, 24х10^-3 МПа;

— высота сечения плиты, 0,1 м,

B=0,0017 кН х м,

l=0,012 м

α=β=1/l=1/0,012=8,3

По табл. Ж.2 (CП 29.13330-2011) методом интерполяции, получим K1=2,6.

Pp=5×1,2=6 кН.

Мр=2,6х6=16 кН х м.

Предельный изгибающий момент , кН·м, на единицу ширины сечения подстилающего слоя следует определять по формуле:

.

где R_s — расчетное сопротивление арматуры, МПа;

x- высота сжатой зоны бетона в сечении, х=(R_sA_s)/(R_bb)=1083×7,03/(18,5×10)=4,11 см;

Аs- площадь сечения арматуры на единицу ширины сечения плиты диаметром 6 мм с шагом 150 мм;  =2х(0,28х7)=3,95;

h₀— рабочая высота сечения (расстояние от сжатой грани сечения до центра тяжести растянутой арматуры рассматриваемого сечения), h₀=h-a-d_s/2=10-1-0,4=8,6см;

— номинальный диаметр арматурных стержней 0,8 см;

— толщина защитного слоя 1 см.

М_ult=A_sхR_s(h₀-x/2)=3,95x10833x6,55=280730 кг х см=28,8 кН х м.

М_р< М_ult,   16 кН х м < 28,8 кН х м.

Согласно расчету окончательно принимаем армирование композитной арматурой диаметром 6 мм с шириной ячейки 150 мм.