1.3 Расчет панели по первой группе предельных состояний
1.3.1 Расчет прочности панели по сечению, нормальному к продольной оси
Расчетное сечение панели – тавровое с полкой в сжатой зоне.
Определяем положение границы сжатой зоны. Для этого сравниваем M с моментом, который в состоянии воспринять полностью сжатая полка
т.е. граница сжатой зоны проходит в пределах полки – сечения рассчитываются как прямоугольные с шириной, равной bf.
Определяем
=
Принимаем
= 0,1375;
0,931.
При расчете по прочности железобетонных
элементов с высокопрочной арматурой
расчетное сопротивление
должно быть умножено на коэффициент
,
определяемый по формуле
,
если выполняется условие
=
выполняется условие
=
(для тяжелого бетона = 0,85)
=
Для арматуры класса AV коэффициент принимается 1,15.
Таким образом,
,
.
Вычисляем площадь сечения растянутой арматуры
=
(cм²)
=
9,77(cм²)
= 977 (мм²)
В соответствии с сортаментом горячекатаной арматурной стали d = 25 (мм);
=
9,82 (см²).(2Ø25 AV)
1.3.2 Расчет полки панели на местный изгиб
Расчетный пролет при ширине ребер вверху
10 см составит
= 146,5 – 2 * 10 = 126,5 см. Нагрузка на 1м²
полки может быть принята такой же, как
и для панели, равная q````.
Изгибающий момент для полосы шириной b=1 м с учетом частичного защемления в ребрах
=
Рабочая высота сечения
=
5 – 1,5 = 3,5 (см)
Определяем
=
= 0,25; 
0,878
(
)
Вычисляем
по формуле:
=
Согласно ГОСТу назначаем сетку с поперечной рабочей арматурой № 14, As= 3,92 (см²).
.
1.3.3 Расчет прочности панели по сечению, наклонному к продольной оси
Расчет ведут по наклонному сечению,
которое имеет наименьшую несущую
способность. Диаметр стержней задают
из условия технологии электросварки
так, чтобы отношение диаметра поперечного
стержня к диаметру продольного стержня
составляло
.
Задаем диаметр арматуры класса AI диметром, равным 6мм.
(число
хомутов)
Выписываем расчетные данные для дальнейшего расчета:
Проверяем, требуется ли поперечная арматура:
121,148 <
условие не выполняется, следовательно, требуется поперечная арматура.
Определяем промежуточные значения:
,
,
,
так как
,
,
то принимаем
.
.
Должно выполняться условие:
,
поэтому принимаем
.
.
,
где
,
,
.
Если
,
,
то
:
При этом должно выполняться условие:
,
Также должно выполняться
условие
,
где
,
.
.
Условие выполняется.
Рассчитываем шаг хомутов:
< 15 (см)
dw = 8 (мм), Aw = 101 (мм2)
По пункту 5.27 (1) принимаем
шаг
.
Должно выполняться условие:
,
где
.
Условие выполняется, поэтому
принимаем шаг хомутов
.
Также должно выполняться условие прочности для элементов, армированных хомутами:
,
при этом
,
а с
в расчетах принимается равным
.
.
.
Так как
,
то принимаем
.
Условие выполняется.
1.4 Расчет панели по второй группе предельных состояний
1.4.1 Определение геометрических характеристик сечения
.
Статический момент площади приведенного сечения относительно нижней грани:
,
Отношение модулей упругости:
.
Площадь приведенного сечения
,
где
где
.
Расстояние от нижней грани до центра тяжести приведенного сечения:
.
Момент инерции:
,
Момент сопротивления приведенного сечения по нижней зоне:
.
Момент сопротивления приведенного сечения по верхней зоне:
.
Расстояние от ядровой точки, наиболее удаленной от растянутой зоны до центра тяжести приведенного сечения:
,
где
.
Расстояние от ядровой точки, наименее удаленной от растянутой зоны до центра тяжести приведенного сечения:
.
Упругопластический момент сопротивления по растянутой зоне:
,
где
для таврового сечения с полкой в сжатой
зоне.
Упругопластический момент сопротивления по растянутой зоне в стадии изготовления и обжатия элемента:
,
где
для таврового сечения с полкой в
растянутой зоне при
и
.