2.4.4 Расчет по раскрытию трещин, нормальных к продольной оси

Расчет ведем при γ_sp = 1. Предельная ширина раскрытия трещин: непродолжительная a_crc1,max = 0,3 мм, продолжительная a_crc2,max = 0,2 мм. Изгибающие моменты от нормативных нагрузок: постоянной и длительной M_n1 = 105,7 кН·м, суммарной М _n2 = 134,4 кН·м.

Определяем приращение напряжений в арматуре:

– от действия постоянной и длительной нагрузок:

– от действия полной нагрузки:

где z₁ = h₀(1 – ξ) = 35,5·0,971 = 34,47 см – плечо внутренней пары; e_sp = 0 – так как усилие обжатия приложено в центре тяжести площади нижней напрягаемой арматуры; W_s = A_s·z₁ = 8,04 · 34,47 = 277 см³

Определяем ширину раскрытия трещин:

– от непродолжительного действия полной нагрузки:

– от непродолжительного действия постоянной и длительной нагрузки:

– от продолжительного действия постоянной и длительной нагрузки:

где - коэффициент армирования; δ = 1 – для изгибаемых элементов; η = 1,2 – для канатной арматуры; φ_l = 1 – при непродолжительном действии нагрузки 1,5 – при длительном действии нагрузки; d = 16 мм – диаметр арматуры, мм

Проверяем условия:

Условие удовлетворяется, величина раскрытия трещин не превышает допустимого значения.

2.4.5 Расчет прогиба плиты

Предельно допустимый прогиб для рассчитываемой плиты с учетом эстетических требований согласно нормам принимается равным:

см.

Определяем параметры, необходимые для определения прогиба плитыс учетом трещин в растянутой зоне.

Изгибающий момент от постоянной и длительной нагрузок М_n = 105,7 кН·м. Суммарная продольная сила равна усилию обжатия N_tot = 222064,8 Н, эксцентриситет:

.

Коэффициент φ_l = 0,8 при длительном действии нагрузки. Коэффициент φ_m определяем по формуле:

Определяем коэффициент ψ_s, характеризующий неравномерности деформаций растянутой арматуры на участке между трещинами:

Вычисляем кривизну оси при изгибе:

.

где ψ_b = 0,9, υ = 0,15 – при длительном действии нагрузок, A_b = b^’_f ·h^’_f с допущением, что ξ = ξ^’_f /h₀.

Прогиб от постоянной и длительной нагрузок составит:

см.

Вывод: прогиб не превышает предельную величину:

.

2.5 Конструирование плиты

Основной рабочей арматурой плиты является предварительно напрягаемая арматура 4 16 A-V (A-800), определяемая расчетом по нормальным сечениям и укладываемая в растянутой от действия эксплуатационных нагрузок зоне плиты.

Полку плиты армируем сеткой С-1 из стержней 107 класса АII (А300) с шагом s = 60 мм из условия прочности полки плиты, работающей на местный изгиб.

Продольные ребра армируем из условия прочности по наклонным сечениям каркасами К-1. В состав каркаса К-1 входят продольные рабочие стержни 107 класса АII (A300) и поперечные стержни 25 класса Bp-I (B500) с шагом:

– 100 мм – в приопорных участках на длине l/4;

– 300 мм – в средней части пролета;

Для усиления бетона опорной зоны плиты укладывают сетки С-2 из проволки класса Вр-I (B500).

Рисунок 2.3 – Опалубка и схема армирования плиты П-1

3. Расчет и конструирование однопролетного ригеля

3.1 Характеристики материалов ригеля

Бетон тяжелый класса по прочности на сжатие В15: МПа, МПа; коэффициент условий работы бетона . Начальный модуль упругости МПа.

Арматура ненапрягаемая продольная и поперечная класса A-II (А300): МПа, МПа.