11 Особенности расчета и конструирование ребристых монолитный и сборных перекрытий с п литами.

12. В состав перекрытия входят ригели, кот. могут располаг-ся: вдоль или поперек здания.

Пролеты ригеля 6,9,12м. Ригель с колонной образует раму, кот-я совместно с диском перекрытия обеспечивают пространственную жесткость здания.

Р асчетные пролеты плит при опирании:

а)на полки ригеля;

б)по верху ригеля;

в)на консоли

г)на стену и прогон

Плиты перекрытия:

1. с овальными пустотами

2. с вертикальными пустотами

3. с круглыми пустотами

4. ребристые

5. ребристые с ребрами в низ

6. сплошные (120, 160 мм)

7. плиты типа “2Т”

8. коробчатого сечения

Неразрезность ригеля реализуется устройством

допол. арматуры закладных деталей, выпуска

стержневой и т.д.

13. Расчет плиты

h=(1/15…1/25)l₀ (без предворит. напряжения)

h=(1/20…1/30)l₀ (с предворит. напряжением)

l₀=l-b/2 (b-ширина ригеля)

M=(g+v)l²₀/8

Расчетное сечение приводят к тавру (ребристы плиты) или к двутавру (с круглыми пустотами)

Расчетные схемы

I. Связевый

Если более 4х сил, то можно заменить эквивалентной нагрузки.

II.

Р асчетные пролеты принимают равными осевым пролетам.

14. Особенности статического расчёта элементов сборного железобетонного перекрытия. Область применения расчёта усилий по упруго-пластической стадии. Особенности определения усилий в стадии изготовления и монтажа.

Сборные балочные перекрытия Расчёт плиты перекрытий. Панели перекрытий обычно проектир. прод. напр., класс бетона по прочности на сжатие > B 25.

Плиты настилают по однопролётной независимой схеме

Р асчётный пролёт:

Расчётное сечение приводят к тавровому или двутавровому, суммируя ширину рёбер.

Расчётное сечение приводят к тавровому или двутавровому, суммируя ширину рёбер.

Расчёт выполн. как для прямоугольного сечения, шириной , т.к. обычно x< ; если это условие не выполняется, то в расчете учитывают и сжатое ребро.

Поперечную арматуру рассчитывают в ребре шириной b. В пустотных панелях высотой <300мм. Допускается поперечную арматуру не устанавливать. Плиты также необходимо рассчитывать на стадии изготовления, монтажа и транспортировки.

Сборные безбалочные перекрытия. (напр ЦУМ)

Стат. расчёт: В многоэтажных зд. Со сборными безбалочными перекрытиями рассчит. как раму. Ригелями рамы явл. межкол. пл., стойками – кол. При этом учитывается повышение жесткости колонн за счёт устройства капителей. Изгиб моменты в межкол-ой пл. можно определить как в неразрезной балке с учётом перераспределения момента

– расчетная равномерно распред. Нагрузка.

– расстояние в свету м/у капителями

Пролётные плиты рассчитывают по методу предельного равновесия как плиты, опёртые по контуру при шарнирном опирании по 4м сторонам.

Расчёт плиты в стадии изготовления. При распалубке и снятии изделия с формы подъемными петлями плита работает, как консольная балка. Вылет консоли l_c. Изгибающий момент от собственного веса плиты в основании консоли с учетом коэффициента динамичности k_d равен:

кНм

Н апряжение в напрягаемой арматуре в сжатой зоне равно:

МПа Таким образом, после обжатия бетона в арматуре остаются растягивающие напряжения. Усилие предварительного напряжения рассматривается как внешняя сила: Изгибающий момент в консоли относительно верхней арматуры

кНм, Вычисляем где R_b определяется по классу бетона равной отпускной прочности. Требуемое сечение арматуры в верхней зоне плиты, как для внецентренно сжатого элемента: .

15. Особенности конструктивного расчета в стадии эксплуатации предварительно напряженных сборных элементов. Связь расчёта со способом предварительного напряжения, с технологией изготовления. Рекомендации и ограничения норм, учитываемые в расчёте.

Расчет предварительно напряженных элементов на действие изгибающих моментов в стадии эксплуатации по предельным усилиям. Предельные усилия в сечении, нормальном к продольной оси элемента, следует определять исходя из следующих предпосылок: сопротивление бетона растяжению принимают равным нулю; сопротивление бетона сжатию представляется напряжениями, равными R_b и равномерно распределенными по сжатой зоне бетона; растягивающие напряжения в арматуре принимают не более расчетного сопротивления растяжению R_s; сжимающие напряжения в арматуре принимают не более расчетного сопротивления сжатию R_sc. Расчет по прочности нормальных сечений следует производить в зависимости от соотношения между значением относительной высоты сжатой зоны бетона , определяемой из соответствующих условий равновесия, и значением граничной относительной высоты сжатой зоны ζ_R, при которой предельное состояние элемента наступает одновременно с достижением в растянутой арматуре напряжения, равного расчетному сопротивлению R_s.

Значение ζ_R определяют по формуле

,                                                                             где ε_s,el - относительная деформация арматуры растянутой зоны, вызванная внешней нагрузкой при достижении в этой арматуре напряжения, равного R_s;

ε_b,ult - относительная деформация сжатого бетона при напряжениях, равных R_b, принимаемая равной 0,0035.

Для арматуры с условным пределом текучести значение ε_s,el определяют по формуле

,                                                                              

где σ_sp - предварительное напряжение в арматуре с учетом всех потерь и γ_sp = 0,9; 400 - в МПа.

Для ненапрягаемой арматуры с физическим пределом текучести.

Д ля напрягаемой арматуры, расположенной в сжатой зоне, расчетное сопротивление сжатию R_sc должно быть заменено напряжением σ_sc, равным (МПа):

(500 - σ΄_sp) - при учете коэффициента условий работы бетона γ_b1 = 0,9

(400 - σ΄_sp) - при γ_b1 = 1,0.

Значения σ΄_sp определяют с коэффициентом γ_sp = 1,1.

Во всех случаях напряжение σ_sc принимают не более R_sc.

Расчет по прочности сечений изгибаемых элементов производят из условия

М ≤ М_иlt                                                                                                                          

где М - изгибающий момент от внешней нагрузки;

M_ult - предельный изгибающий момент, который может быть воспринят сечением элемента.

Значение M_ult для изгибаемых элементов прямоугольного сечения (рисунок 3) при  определяют по формуле

M_ult = R_b b x (h₀- 0,5х) + R_sc A'_s (h₀ - а');                                                          

при этом высоту сжатой зоны х определяют по формуле

.    В формулах этого пункта и обозначения площадей сечения A_s и A'_s относятся как к напрягаемой, так и к ненапрягаемой арматуре.

16. Особенности конструктивного расчета в стадии изготовления и монтажа предварительно напряженных сборных элементов. Связь расчета со способом предварительного напряжения, с технологией изготовления. Рекомендации и ограничения норм, учитываемые в расчете.

При расчете предварительно напряженных элементов в расчетные формулы вводят предварительно растягивающие напряжения напрягаемой арматуры , действующие до обжатия элемента либо при снижении до нуля напряжений в бетоне. Такое снижение напряжений (во всем сечении или только на уровне растянутой арматуры) может вызываться воздействием на элемент внешних фактических или условных сил. При указанных напряжениях напрягаемой арматуры и нулевом напряжении бетона всего поперечного сечения состояние этого сечения принимают за исходное.

Значения предварительного напряжения принимают с учетом механических свойств арматурной стали, при этом они не должны быть выше вполне определенных регламентируемых нормами значений, т.к. появление пластических деформаций сопровождается необратимыми потерями напряжений, соответствующими остаточным деформациям арматуры. Значения предварительного напряжения напрягаемой арматуры , создаваемые в ней, или способные возникнуть в процессе ее натяжения, назначают таким образом, чтобы выполнялись условия: где растягивающее напряжение напрягаемой арматуры допустимые отклонения предварительного напряжения, МПа При механическом способе натяжения арматуры , а при электротермическом или электротермомеханическом способах определяется по формуле:

где длина натягиваемого стержня (расстояние между наружными гранями упоров). Максимальные предварительные напряжения арматуры ограничены в связи с опасностью обрыва при натяжении или развития недопустимых неупругих деформаций. Минимальные напряжения приняты из условия обеспечения проектного положения натягиваемой арматуры и ограничения чрезмерного раскрытия трещин в бетоне (в случае их образования).

При расчете предварительно напряженных элементов следует учитывать потери предварительного напряжения арматуры.

По СП 52-102-2004 «Предварительно напряженные железобетонные конструкции» передаточную прочность бетона (прочность бетона к моменту его обжатия) следует назначать не менее 15 МПа и не менее 50% принятого класса бетона по прочности на сжатие.

Предварительные напряжения арматуры принимают следующие значения:

- для горячекатанной и термомеханически упрочненной арматуры ;

- для холоднодеформированной арматуры и арматурных канатов

Предварительное напряжение в арматуре вводят в расчет с коэффициентом точности натяжения арматуры, который относится к IV группе коэффициентов надежности метода расчета сечений по предельным состояниям: Знак «+» принимают для учета преднапряжения для стадий изготовления и монтажа элемента (рис. 6.12).

Рис. 6.12. стадия обжатия

Знак «-» принимают для стадии эксплуатации.

Значение принимают при механическом способе натяжения арматуры, при электротермическом и электротермомеханическом способе .

При определении потерь предварительного напряжения арматуры, а также при расчете по раскрытию трещин и по деформациям значение .

(продолжение 16)

Бетонные и железобетонные конструкции» начальное контролируемое напряжение в арматуре при натяжении на упоры с учетом потерь от деформации анкеров и трения об огибающие приспособления равно

Р ис. 6.13. Контролируемое напряжение в арматуре при натяжении на упоры

Значение напряжения в напрягаемой арматуре , контролируемое в месте приложения натяжного усилия при натяжении арматуры на бетон, принимается равным :

Р ис. 6.14. Контролируемое напряжение в арматуре при натяжении на бетон

если напрягаемая арматура ставится в сжатой зоне, то

, где

Для элементов с напрягаемой арматурой без анкеров на длине зоны передачи напряжений значения снижают умножением их на отношение , где расстояние от начала зоны передачи напряжений до рассматриваемого сечения; длина зоны передачи напряжений, т.е. расстояние от торца образца до сечения, в котором деформации арматуры бетона вблизи арматурного стрежня становятся одинаковыми.