- •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:
2.4.4. Армирование панелей.
Рабочая арматура является продольной арматурой сварной сетки, расположенной в нижней полке. Распределительная арматура этой сетки принята из арматуры класса Вр-I диаметром 5мм. Шаг стержней распределительной арматуры не должен превышать 600мм [2, п.5.22].
Верхняя полка армируется конструктивной сеткой 200/200/3/3 из стали класс Вр-I.
Поперечные стержни, определяемые из условия прочности наклонных сечений, объединяются с продольной монтажной арматурой того же диаметра, что и хомуты в короткие плоские каркасы, устанавливаемые в приопорных участках ребер панели. Каркасы установлены в крайних ребрах и в промежуточных через ребро.
Петли для подъема закладываются в смежных ребрах панели впотай на расстоянии 0,5м от концов панели. Для монтажных петель применяем арматурную сталь класса А-I [2, п.2.24]. Диаметр петель назначается по требуемой площади поперечного сечения одной петли, определяемой из условия распределения веса плиты на три петли с учетом коэффициента динамичности 1,4 (п.1.13 [2]) и коэффициента, учитывающего сгиб петли 1,5.
, где
- нормативная нагрузка от собственного веса панели (см. п.2.2);
,– конструктивная ширина и длина панели в метрах (см. рис. 2,3);
–расчетное сопротивление арматуры класса А-I.
Принимаю петли 4ø14 с каждая.
2.5 Расчет панелей по предельным состояниям второй группы (по раскрытию трещин и деформациям).
К трещиностойкости панелей перекрытия предъявляются требования 3-й категории [2, п. 1.16, табл. 2;3], согласно которым предельно-допустимая ширина продолжительного раскрытия трещин
.
Предельно-допустимый прогиб панели определяется согласно п.1.20 [2]
Определение ширины раскрытия трещин и прогибов производится от нагрузки с коэффициентом надежности по нагрузке .
2.5.1 Проверка трещиностойкости.
Для определения геометрических характеристик сечение панели должно быть приведено к эквивалентному по моменту инерции двутавровому сечению (см. рис. 5): при этом .
, ,
Расчет ширины раскрытия трещин не производится при соблюдении условия [2, п. 4.5]:
,где
–момент внешних сил относительно оси, проходящей через ядровую точку, наиболее удаленную от растянутой грани сечения. Для изгибаемого элемента он равен изгибающему моменту с коэффициентом надежности по нагрузке , то есть равен.
–момент, воспринимаемый сечением, нормальным к продольной оси элемента, при образовании трещин и определяемый по формуле:
, где
–момент усилия Р относительно той же оси, что и для определения .
Для изгибаемых элементов без предварительного напряжения усилие Р рассматривается как внешняя растягивающая сила.
, где
–напряжения в нижней и верхней продольной арматуре, численно равные значениям потерь предварительного напряжения от усадки бетона по поз. 8 таб. 5 [2] как для арматуры, натягиваемой на упоры. Для бетонов класса В35 и ниже
Здесь и далее предполагается отсутствие сжатой (верхней) арматуры, то есть:
.
, где
еоr – эксцентриситет приложения силы Р относительно центра тяжести приведенного сечения (см),
где r – расстояние от центра тяжести приведенного сечения до верхней ядровой точки
.
Момент сопротивления приведенного сечения с учетом неупругих деформаций бетона растянутой зоны:
, где
– коэффициент, учитывающий пластические свойства бетона и зависящий от вида эквивалентного сечения; принимается для двутаврового сечения .
, условие не выполняется, значит необходимо провести расчет ширины раскрытия трещин, нормальных к продольной оси панели.
Проверяется ширина раскрытия трещин при продолжительном действии длительных нагрузок [2, п. 4.14]:
, где
- коэффициент, принимаемый равным 1,0 для изгибаемых элементов;
- коэффициент, принимаемый равным 1,0 для стержневой арматуры периодического профиля;
при продолжительном действии нагрузок;
- коэффициент армирования сечения, принимаемый равным отношению площади сечения арматуры к площади сечения бетона (при рабочей высоте h0 и без учета сжатых свесов полок), но не более 0,02;
–напряжение в стержнях крайнего ряда продольной рабочей арматуры; d – диаметр арматуры в мм.
Для определения необходимо подсчитать параметры сечения после образования трещин [2, п. 4.28]:
- коэффициент, характеризующий упругопластическое состояние бетона сжатой зоны
Относительная высота сжатой зоны бетона сечения с трещиной:
, где
=1,8 для тяжелого бетона;
- коэффициент армирования;
Высота сжатой зоны:
,
Т.к. , то сечение рассчитывается как прямоугольное с шириной, вторично определяем параметры:
; ;
;
Плечо внутренней пары сил:
Напряжения (МПа) в растянутой арматуре в сечении с трещиной: