Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Расчет элементов плиты по прочности
Расчет полки плиты Армирование полки проводим по принятой схеме армирования, принимая h=5 см (толщина полки), h0=3.5 см.
з=0.987 В качестве рабочей арматуры выбираем арматуру класса Вр-ǀ, Rs=365 МПа.
Схема расположения арматурных сеток приводится на рис. 4. По ГОСТ 8487-81 принимаем: Сетку С-2 подбираем с рабочей арматурой в поперечном направлении; С-1 – 3 Вр-ǀ -100/3 Вр-ǀ -100, Аs=0.71/0.71 см2; С-2 – 4 Вр-ǀ -150/3 Вр-ǀ -250, Аs=0.75 /0.28 см2.
Расчет поперечного ребра Поперечное ребро рассчитываем как изгибаемый элемент таврового сечения с одиночной арматурой. Расчетное сечение приводится на рис. 2.
Рисунок 2. – расчетное сечение поперечного ребра
Параметры сечения: · hf=50 мм=5 см – высота сечения полки; · h=250 мм=25 см – фактическая высота ребра; · b=0.5∙ (100+50)=75 мм=7.5 см – ширина ребра; · ширина полки:
Где b – ширина ребра по верху.
з=0.995, о=0.01 Нейтральная ось проходит в полке. В качестве рабочей продольной арматуры принимаем арматуру класса А-400 (предполагая диаметр стержней 6-8 мм), Rs=355 МПа:
По сортаменту подбираем стержни рабочей продольной арматуры поперечного ребра - 8 мм, Аs=0.503 см2. Необходимость расчета поперечной арматуры проверяем из условия Q˂ QB, Где Q= Н – внешняя поперечная сила. Минимальная поперечная сила, воспринимаемая бетоном:
Где Поперечную арматуру назначаем по конструктивным соображениям. Диаметр – минимальным по условиям сварки –3Вр-ǀ. Шаг поперечной арматуры на приопорном участке S=h/2=250/2=125 мм˂ 150 мм. Принимаем 125 мм. В средней части ребра S=3∙ h/4=3∙ 250/4=187.5=188 мм. Принимаем 180 мм. Расчет продольных ребер Для расчета плиты в продольном направлении приводим ее сечение к расчетному (рис. 3).
Рисунок 3. – действительное и расчетное сечение плиты
Размеры сечения: bf=144.5 см – ширина плиты по верху; hf=5 см – толщина полки; h=45 см – высота плиты; b=2∙ (10+8.5)/2=18.5 см – средняя суммарная ширина ребер. Величину предварительного напряжения продольной рабочей арматуры принимаем: σ sр=0.6∙ Rsn=0.6∙ 785=471 МПа. Длина напрягаемого стержня: lст=555+25=580 см=5.8 м. Возможное отклонение предварительного напряжения: Проверяем выполнение условий:
Условия удовлетворяются, следовательно, величина предварительного напряжения находится в допустимых пределах. Предельное отклонение предварительного напряжения:
Где Пр=2 – количество напрягаемых стержней (по одному в ребре). Граничная относительная высота сжатой зоны:
Где еs, el – относительная деформация растянутой арматуры, при напряжениях, равных Rs; Еb, ult – относительная деформация сжатого бетона, при напряжениях, равных Rb, принимаемая равной 0.0035.
Коэффициент, характеризующий относительную высоту сжатой зоны:
Где h0=h-2=45-3=42 см. о=0.024, з=0.988. Условие о≤ оR удовлетворяется. Высота сжатой зоны: Следовательно, расчет сечения может производиться как прямоугольного с шириной сечения 144.5 см. Коэффициент условий работы высокопрочной арматуры при напряжениях выше условного предела текучести.
Где з1=1.15 – для арматуры класса Ат-800. Площадь поперечного сечения продольной рабочей арматуры:
По сортаменту подбираем 2-18 Ат-800 с площадью поперечного сечения Аsp=5.09 см2. Для расчета сечений, наклонных к продольной оси, определяем коэффициенты, характеризующие работу сечения:
Где Р2=0.7∙ Аsp∙ уsp=0.7∙ 5.09∙ 471∙ 100=167817.3 Н – усилие предварительного напряжения. Поперечная сила, воспринимаемая бетоном (минимальная):
Где цb3=0.6 для тяжелого бетона. Расчет необходимо продолжить.
Где цb2=2 для тяжелого бетона.
Принимаем С=84 см. Поперечная сила, воспринимаемая бетоном:
Поперечная арматура по расчету не требуется. Конструктивно принимаем поперечную арматуру 4 Вр-ǀ с шагом: На приопорных участках:
В средней части:
Прочность по наклонной полосе между трещинами проверяем из условия:
Где цw1=1+5∙ б∙ мw≤ 1.3
Прочность наклонной полосы между трещинами обеспечена.
Определение геометрических характеристик приведенного Сечения плиты
Поперечное сечение плиты представлено на рис. 5.
Рисунок 4 – Расчетное сечение плиты
Площадь приведенного сечения плиты:
Статический момент приведенного сечения относительно нижней грани:
Расстояние от нижней грани до центра тяжести приведенного сечения:
Момент инерции приведенного сечения:
Момент сопротивления приведенного сечения по нижней зоне:
Момент сопротивления приведенного сечения по верхней зоне:
Расстояние от ядровой точки, наиболее удаленной от растянутой грани, до центра тяжести сечения: Где
Принимаем Расстояние от ядровой точки, наименее удаленной от растянутой грани, до центра тяжести приведенного сечения: Упругопластический момент сопротивления по растянутой зоне:
Где г=1.75 – для тавровых сечений с полкой в сжатой зоне. Упругопластический момент сопротивления по сжатой зоне:
Где г=1.5 – для тавровых сечений с полкой в растянутой зоне при bf/b˃ 2 и hf/h˂ 0.2.
2.5 Потери предварительного напряжения
Потери от релаксации напряжения в арматуре: Потери от температурного перепада у2=0 (изделие подвергается тепловой обработке вместе с силовой формой). Усилие обжатия с учетом потери у1:
Эксцентриситет этого усилия относительно центра тяжести приведенного сечения:
l
Напряжение в бетоне при обжатии:
Передаточная прочность бетона должна быть не менее:
Принимаем Rbp=12 МПа.
Сжимающее напряжение на уровне центра тяжести напрягаемой арматуры с учетом изгибающего момента от собственного веса плиты и передаточной прочности бетона. Потери от быстро натекающей ползучести:
Итого, первые потери:
Потери от усадки бетона уb=40 МПа. Усилие обжатия с учетом всех первых потерь:
Сжимающее напряжение на уровне центра тяжести растянутой арматуры с учетом изгибающего момента от собственного веса плиты: Потери от ползучести бетона:
Вторые потери:
Полные потери:
Усилия обжатия с учетом всех потерь:
2.6 Расчет продольных ребер плиты по образованию трещин, |
Последнее изменение этой страницы: 2020-02-16; Просмотров: 188; Нарушение авторского права страницы