- •Содержание
- •1. Введение.
- •1.1. Разработка конструктивной схемы
- •2. Проектирование панели сборного перекрытия.
- •2.1. Конструктивная схема.
- •2.2. Расчетная схема и нагрузки.
- •2.3. Статический расчет.
- •2.4. Расчет по первой группе предельных состояний.
- •2.4.1. Исходные данные.
- •2.4.2. Расчет прочности нормальных сечений.
- •Для проверки прочности определяется положение нейтральной оси из условия:
- •Условие соблюдается - нейтральная ось находится в полке, высота сжатой зоны вычисляется по формуле:
- •2.4.3. Расчет прочности наклонных сечений
- •2.4.4. Армирование панелей.
- •2.5 Расчет панелей по предельным состояниям второй группы (по раскрытию трещин и деформациям).
- •2.5.1 Проверка трещиностойкости.
- •2.5.2. Проверка жесткости. Прогиб панели определяется по формуле:
2.3. Статический расчет.
Для выполнения расчетов по первой и второй группам предельных состояний нужно вычислить следующие усилия:
Изгибающий момент (кН∙м) от полной расчетной нагрузки:
Изгибающий момент (кН∙м) от полной нормативной нагрузки
Изгибающий момент (кН∙м) от нормативной длительно действующей нагрузки
Поперечная сила (кН) от полной расчетной нагрузки
Где lo - расчетный пролет, определение которого показано на рис. 3:
принимается ар=150 мм, bр=200 мм.
|
|
2.4. Расчет по первой группе предельных состояний.
2.4.1. Исходные данные.
Панель перекрытия запроектирована из тяжелого бетона класса В30, подвергаемого тепловой обработке при атмосферном давлении. Арматура принимается классом А III диаметром 10…40 мм.
В зависимости от принятого класса бетона и арматуры по табл. 12, 13, 18, 19, 20, 22, 23, 29 [2] определяются характеристики бетона и арматуры. При расчете по первой группе предельных состояний Rb и Rbt следует принимать с коэффициентом =0,9.
При расчете прочности нормальных и наклонных сечений поперечное сечение панели приводиться к тавровому профилю (см. рис. 4). При этом:. Рабочая высота сечения панели ,
где а=3см (согласно п. 5.5 [2], расположение арматуры в один ряд по высоте).
2.4.2. Расчет прочности нормальных сечений.
Расчет прочности нормальных сечений производится в соответствии с п.3.16. [2]. Предполагается, что продольной арматуры по расчету не требуется.
Требуемая площадь сечения растянутой арматуры определяется в зависимости от положения нейтральной оси.
Рис.4. К расчету прочности нормальных сечений.
а) действительное сечение; б) приведенное сечение
Условие соблюдается, значит, нейтральная ось проходит в пределах полки, и сечение рассчитывается как прямоугольное с шириной . Находим моментный коэффициент:
По таблице 7 [1], находим коэффициент =0,958 и подсчитываем требуемую площадь растянутой арматуры:
По таблице 8 [1] принимаю: 4 ø 22 А-III, Аs=15,20 см².
Размещаем арматуру в соответствии с п. 5.12, 5.18 [2]. Уточняем значения а и ho:
Проверка прочности нормального сечения.
Для проверки прочности определяется положение нейтральной оси из условия:
.
Условие соблюдается - нейтральная ось находится в полке, высота сжатой зоны вычисляется по формуле:
.
Несущая способность сечения:
Несущая способность считается достаточной, если выполняется условие:
.
Условие выполняется: , несущая способность достаточна.
2.4.3. Расчет прочности наклонных сечений
на действие поперечных сил.
Необходимость расчета определяется условием:
Для тяжелого бетона b3 = 0,6. Правая часть неравенства – минимальная несущая способность бетонного сечения на восприятие поперечной силы.
Так как условие не выполняется, то поперечная арматура определяется расчетом. Для этого предварительно назначается диаметр dw=4мм стали класса Вр-I и шаг поперечных стержней S из конструктивных условий.
При высоте шаг поперечных стержней определяется как:
|
|
|
|
| |
|
|
Для поперечных стержней, устанавливаемых по расчету, должно удовлетворяться условие:
, где
–усилие погонное одного стержня поперечной арматуры, см;
–площадь сечения поперечной арматуры в см²;
–площадь сечения одного стержня поперечной арматуры в см²;
–число хомутов в поперечном сечении; зависит от количества каркасов в панели;
–коэффициент, учитывающий влияние сжатых полок в тавровых сечениях, принимаемый не более 0,5.
, ;
Длина проекции опасного наклонного сечения (см) на продольную ось элемента:
, где b2=2 для тяжелого бетона.
, округленному до целого числа шагов хомутов (в большую сторону), ;
Поперечное усилие (Н), воспринимаемое бетоном:
Поперечное усилие, воспринимаемое хомутами, пересеченными наклонной трещиной:
Проверка прочности наклонного сечения производится из условия:
,
, прочность наклонного сечения обеспечена.
Проверка прочности наклонной полосы между трещинами на действие сжимающих напряжений производится из условия:
, где
, но не более 1,3;
; ;
;
;
, прочность наклонной полосы между трещинами на действие сжимающих напряжений обеспечивается.