1. Obliczenia statyczne płyty stropu.
Do obliczeń przyjęto wersję 1 siatki stropu.
1.1. Wyznaczenie momentów.
$$M_{1} = \pm \frac{\left( g + q \right) \bullet l_{\text{eff}}^{2}}{11}$$
$$M_{2} = \pm \frac{\left( g + q \right) \bullet l_{\text{eff}}^{2}}{16}$$
1.2. Obliczenie długości efektywnych.
$$l_{eff1} = l_{1} - \frac{b}{2} + 0,025l_{1}$$
leff2 = l2 − b
$$l_{eff1} = 2 - \frac{0,2}{2} + 0,05 = 1,95\ \lbrack m\rbrack$$
leff2 = 2 − 0, 2 = 1, 80 [m]
1.3. Wyznaczenie grubości płyty.
przyjęto grubość płyty hf = 10 cm
d + a1 = h → d = h − a1
$$a_{1} = c_{\text{nom}} + \frac{\phi}{2}$$
cnom = cmin + c
cmin:
1) cmin ≥ ϕ dla dg ≤ 32mm cmin ≥ 6 mm
2) klasa ekspozycji XC2 cmin = 20 mm
c = 5 mm
cnom = 20 + 5 = 25 mm
$$a_{1} = 25 + \frac{6}{2} = 28\text{\ mm} \approx 30\ mm = 3\ cm$$
d = 10 − 3 = 7 cm
$$\frac{l_{\text{eff}}}{d} \leq 50$$
$\frac{1,95}{0,07} = 27,85 < 50$ warunek spełniony dla przęsła skrajnego
$\frac{1,8}{0,07} = 25,71 < 50$ warunek spełniony dla przęsła środkowego
1.4. Zebranie obciążeń.
Rodzaj obciążenia | Obciążenie charakterystyczne | Współczynnik | Obciążenie obliczeniowe |
---|---|---|---|
kN/m2 | - | kN/m2 | |
stałe: 1) tynk cementowo-wapienny
2) płyta stropu żelbetowego
3) wełna mineralna twarda
4) wylewka betonowa
5) płytki ceramiczne
|
0,38 2,5 0,1 2 0,42
|
1,3 1,1 1,2 1,3 1,2 |
0,494 2,75 0,12 2,6 0,504
|
zmienne: | qk = 7, 0 |
1,2 | qd = 8, 4 |
razem: | (g+q)k = 11, 6 |
(g+q)d = 14, 87 |
1.5. Obliczenie wartości momentów.
$$M_{1} = \pm \frac{14,87 \bullet {1,95}^{2}}{11} = \pm 5,14\text{\ kNm}$$
$$M_{2} = \pm \frac{14,87 \bullet {1,8}^{2}}{16} = \pm 3,01\ \text{kNm}$$
1.6. Obliczenie momentów minimalnych.
przęsło przedskrajne
$$\sum_{}^{}{{M_{2} = V}_{1} \bullet 1,95 + 3,01 - 5,14 - 8,57 \bullet \frac{{1,95}^{2}}{2}}$$
V1 = 9, 45 kN
V2 = 8, 57 • 1, 95 − 9, 45 = 7, 26 kN
T = 9, 45 − 8, 57 • x
T = 0 → 9, 45 − 8, 57 • x = 0
$$x = \frac{9,45}{8,57} = 1,1\text{\ m}$$
$$M_{\min}^{'} = 9,45 \bullet 1,1 - 5,14 - 8,57 \bullet \frac{{1,1}^{2}}{2}$$
Mmin′ = 0, 07 kNm
przęsło środkowe
$$\sum_{}^{}M_{2} = V_{1} \bullet 1,8 + 3,01 - 3,01 - 8,57 \bullet \frac{{1,8}^{2}}{2}$$
V1 = 7, 71 kN
V2 = 8, 57 • 1, 8 − 7, 71 = 7, 71 kN
T = 7, 71 − 8, 57 • x
T = 0 → 7, 71 − 8, 57 • x = 0
$$x = \frac{7,71}{8,57} = 0,9\ m$$
$$M_{\min}^{'} = 7,71 \bullet 0,9 - 3,01 - 8,57 \bullet \frac{{0,9}^{2}}{2}$$
Mmin′ = 0, 46 kNm
W obu przypadkach momenty minimalne rozciągają dolne włókna w przęśle, więc nie zachodzi potrzeba zbrojenia górnej części płyty.
2. Wyznaczenie ilości zbrojenia.
parametry płyty:
beton B25 (C20/B25) fcd = 13, 3 MPa
stal A-I fyd = 210 MPa
b = 1, 0 m, hf = 0, 1 m, d = 0, 07 m, a1 = 0, 03 m,
2.1. Zbrojenie w przęśle pośrednim.
Msd = M2 = 3, 01 kNm = 0, 00301 MNm
$$A_{0} = \frac{M_{\text{sd}}}{f_{\text{cd}} \bullet b \bullet d^{2}} = \frac{0,00301}{13,3 \bullet 1,0 \bullet {0,07}^{2}} = 0,046$$
$$\xi_{\text{eff}} = 1 - \sqrt{1 - 2A_{0}} = 1 - \sqrt{1 - 2 \bullet 0,046} = 0,047$$
ζeff = 1 − 0, 5ξeff = 1 − 0, 5 • 0, 047 = 0, 976
$$A_{s1} = \frac{M_{\text{sd}}}{\zeta_{\text{eff}} \bullet d \bullet f_{\text{yd}}} = \frac{0,00301}{0,976 \bullet 0,07 \bullet 210} = 0,000209\ m^{2} = 2,09\ \text{cm}^{2}$$
przyjęto 8 • ϕ6 As1 = 2, 26 cm2
2.2. Zbrojenie w przęśle skrajnym.
Msd = M1 = 5, 14 kNm = 0, 00514 MNm
$$A_{0} = \frac{M_{\text{sd}}}{f_{\text{cd}} \bullet b \bullet d^{2}} = \frac{0,00514}{13,3 \bullet 1,0 \bullet {0,07}^{2}} = 0,079$$
$$\xi_{\text{eff}} = 1 - \sqrt{1 - 2A_{0}} = 1 - \sqrt{1 - 2 \bullet 0,079} = 0,082$$
ζeff = 1 − 0, 5ξeff = 1 − 0, 5 • 0, 082 = 0, 959
$$A_{s1} = \frac{M_{\text{sd}}}{\zeta_{\text{eff}} \bullet d \bullet f_{\text{yd}}} = \frac{0,00514}{0,959 \bullet 0,07 \bullet 210} = 0,000364\ m^{2} = 3,65\ \text{cm}^{2}$$
przyjęto 13 • ϕ6 As1 = 3, 67 cm2
2.3. Zbrojenie nad podporą pośrednią.
Z powodu występowania tej samej wartości momentu przyjęto takie samo zbrojenie jak w przęśle pośrednim.
przyjęto 8 • ϕ6 As1 = 2, 26 cm2
2.4. Zbrojenie nad podporą przedskrajną.
Z powodu występowania tej samej wartości momentu przyjęto takie samo zbrojenie jak w przęśle skrajnym.
przyjęto 13 • ϕ6 As1 = 3, 67 cm2