2.3.2 Расчет по прочности сечения, нормального к продольной оси плиты

Положение границы сжатой зоны определяется из условия:

;

Нмм

Следовательно, граница сжатой зоны проходит в полке, и расчет плиты ведется как прямоугольного сечения с размерами и .

Коэффициент

.

При : .

Граничная относительная высота сжатой зоны определяется по формуле:

,

где - характеристика сжатой зоны бетона, определяемая по формуле:

; - коэффициент, принимаемый равным для тяжелого бетона ;

- напряжение в арматуре, МПа, определяемое для арматуры класса A-V по формуле:

где - напряжение, принимаемое при коэффициенте ;

МПа.

- предельное напряжение в арматуре сжатой зоны, принимаемое для конструкций из тяжелого бетона с учетом действующих нагрузок МПа.

.

Величина должна удовлетворять условию:

и .

При электротермическом способе натяжения

МПа,

где - длина натягиваемого стержня (расстояние между наружными гранями упоров), м.

При выполнении условия получим МПа. Значение вводится в расчет с коэффициентом точности натяжения , определяемым по формуле:

.

При электротермическом способе натяжения величина вычисляется по формуле:

,

где - число стержней напрягаемой арматуры в сечении элемента.

Число напрягаемых стержней предварительно принимаем равным числу ребер в ребристой плите плите, т.е. . Тогда

.

При благоприятном влиянии предварительного напряжения . Предварительное напряжение с учетом точности натяжения составит: МПа.

При условии, что полные потери составляют примерно 30% начального предварительного напряжения, последнее с учетом полных потерь будет равно: МПа.

МПа.

С учетом всего вышеизложенного:

.

Так как , то площадь сечения растянутой арматуры определяется по формуле:

,

где - коэффициент условий работы арматуры, учитывающий сопротивление напрягаемой арматуры выше условного предела текучести, определяемый по формуле:

.

Для арматуры класса A-V (A800) . С учетом этого получим:

.

Поэтому принимаем .

Тогда площадь сечения арматуры будет равна:

мм².

Принимаем по сортаменту 4 16 A-V (A-800) с мм²

По конструктивным соображениям размещаем арматуру в 2 ряда. Расстояние в свету между рядами, в соответствии с п. 5.12 [1] принимается равным для нижней горизонтально расположенной арматуры не менее 25 мм.

Принимаем расстояние между центрами стержней равным 32 мм (2 d). Тогда

a = 25 + 20 = 45 мм

h₀ = h – а = 400 – 45 = 355 мм.

Делаем поверочный расчет с учетом рабочей высоты сечения. Положение границы сжатой зоны:

;

Нмм

Следовательно, граница сжатой зоны проходит в полке, и расчет плиты ведется как прямоугольного сечения с размерами и .

Коэффициент

.

При : .

.

При благоприятном влиянии предварительного напряжения . Предварительное напряжение с учетом точности натяжения составит: МПа.

При условии, что полные потери составляют примерно 30% начального предварительного напряжения, последнее с учетом полных потерь будет равно: МПа.

МПа.

С учетом всего вышеизложенного:

.

Так как , следовательно:

,

.

Принимаем .

Тогда площадь сечения арматуры будет равна:

мм².

Принятый вариант удовлетворяет поставленным условиям, поэтому принимаем данную комбинацию к дальнейшему расчету.