3 Назначение размеров для расчета панелей

Рисунок 7 - Эквивалентное сечение плиты

Рабочая высота

м,

где а – защитный слой,

d - диаметр арматуры, принятый предварительно.

Толщина полки

м.

Ширина ребра

м.

Расчетную ширину полки м

По назначенным расчетам сечения плиты и b определяем коэффициент

м²,

где R_b=19,5 МПа[4] – расчетное сопротивление сжатию бетона для класса В40.

В зависимости от А_0, после интерполяции табличных значений находим η=0,94, ξ=0,12 и вычисляем площадь сечения арматуры

мм²,

где R_s = 510 МПа – расчетное сопротивление растяжению арматуры класса АIII. Принимаем 4 стержней диаметром 25 мм, с площадью A_s=1964 мм².

Насыщение поперечных сечений панелей арматурой оценивают коэффициентом армирования

,

где - площадь сечения арматуры,

площадь всего бетона в поперечном сечении.

Величина называется процентом армирования.

Предельный процент армирования для панелей определяется по формуле

.

Минимальный процент армирования в панелях устанавливается из условия равнопрочности армированного сечения с неармированным и принимается равным 0.05% от , т.е.

.

Фактический процент армирования выше минимального, поэтому расчет ведем с учетом арматуры.

Характеристика сжатой зоны бетона

, - в МПа.

Граничная относительная высота сжатой зоны бетона

.

4. Расчет прочности по первой группе предельных состояний

Целью расчета по первой группе предельных состояний является определение несущей способности панелей, то определение таких условий, при которых в арматуре в сжатой зоне бетона никогда не будут достигнуты предельное состояние и связанная с ним опасность разрушения, потери устойчивости и др.

Расчет панелей производится:

а) по нормальному сечению элемента, то есть сечению, перпендикулярному к продольной оси, с целью определения площади сечения бетона и площади поперечного сечения продольной арматуры;

б) по наклонному сечению на приопорных участках панели с целью

определения площади сечения поперечных и наклонных стержней.

4.1 Расчет прочности по нормальным сечениям

Расчет сечений плит выполняется по эквивалентному сечению в зависимости от положения нейтральной линии :

Рисунок 8 - Форма сжатой зоны в расчетном сечении панели

а) при расположении границы сжатой зоны в полке;

Если нейтральная линия проходит в полке, т.е. соблюдается условие

- условие выполняется, значит, расчет производится как для прямоугольного сечения шириной и проверяется выполнение условия прочности

498501 Н·м 1123539 Н·м

при этом высота сжатой зоны x определяется

м.

Условие прочности выполняется.

Рисунок 9 - К расчету прочности по допускаемым напряжениям

0. 4.2 Расчет прочности по наклонным сечениям

Опыты показывают, что наклонные трещины могут возникать вблизи опор панели в результате совместного действия изгибающего момента и поперечной силы.

Прочность наклонного сечения, определяемая работой бетона на растяжение, окажется достаточной, если

,

где k₁ = 0.6 – опытный коэффициент для тяжелого бетона.

R_bt=1.4 МПа – расчетное сопротивление бетона на растяжение, для В40

168484 кН кН

Условие прочности не выполняется, в элементе появляются наклонные трещины и его прочность по наклонному сечению должна быть обеспеченна арматурой, поставленной по расчету.

Требуемое усилие

при этом должно выполняться условие

- коэффициент, учитывающий влияние сжатых полок в тавровом сечении, , при этом , 0, следовательно, для расчета принимаем мм, тогда ;

=1,39МПа

Условие прочности имеет вид

=290*8,138+1,39=3,75МПа

168.484 МПа<375МПа

Условие прочности выполняется