2.7 Расчет наклонных сечений панели на поперечную силу

Исходные данные для расчета:

Продольные ребра армированы плоскими каркасами с поперечными стержнями из арматуры класса В500 (R_sw = 300 МПа) и продольными (верхним и нижним) стержнями каркаса из 8 А400 (R_s = 355 МПа).

Примем предварительно диаметр поперечных стержней равным 5 мм (при двух поперечных стержнях в сечении панели = 2∙19,6 = 39,2 мм²), а шаг поперечных стержней на приопорных участках равным = 150 мм, что меньше 0,5h₀ = 0,5320 = 160 мм

Тогда при заданном поперечном армировании расчет прочности наклонных сечений сводится к проверке несущей способности.

1. Проверяем условие прочности по бетонной полосе

Q = 80900 Н < 0,3R_bbh₀ = 0,317180320= 293760 Н – условие выполняется.

2. Вычисляем параметры, необходимые для проверки условия прочности:

_{где Аl=b x h=63000 мм}²

= , что больше принятого шага = 150 мм; 1,5∙1,365∙1,15∙180∙320² =43б4∙10^{6 Н∙мм;}

Q_b,max = 2,5R_btbh₀ = 2,5∙1,15∙180∙320 = 165600 Н;

Q_b,min = 0,5_nR_btbh₀ = 0,5∙1,365∙1,15∙180∙320 = 45209 Н;

=

по условию

q_sw = 78,4 Н/мм > 0,25_n R_bt b = 0,25∙1,365∙1,15∙180 = 70,6 Н/мм, следовательно, хомуты учитываются в расчете;

q₁ = q - 0,5ν = 24,7 – 0,5∙17,5 = 15,95 кН/м;

= =

= =

= > = 743 мм.

Поперечная сила , воспринимаемая бетоном:

= < Q_b,min = 45209 Н,

поэтому принимаем = Q_b,min = 45,2 кН.

Поперечная сила Q_sw, воспринимаемая хомутами в наклонном сечении с длиной горизонтальной проекции с₀ = 2h₀ = 2∙3205 = 640 мм

Q_sw = 0,75 q_sw c₀ = 0,75∙78,4∙640 = 37632Н = 37,6 кН.

Поперечная сила Q в нормальном сечении, проходящем на расстоянии с = 1650 мм от опоры

Q = Q_max – q₁c = 80,9 – 15,95∙1,650 55 кН.

3. Проверяем условие прочности

Q = 55 кН < + Q_sw = 45,2 + 37,6 = 82,8 кН;

условие удовлетворяется. Следовательно, принятые диаметр и шаг поперечных стержней обеспечивают прочность наклонных сечений панели при действии поперечных сил.

Согласно п. 5.2.1 [3] у концов предварительно напряженных элементов на длине не менее 0,6 длины зоны передачи предварительного напряжения l_p следует предусматривать установку дополнительной поперечной или косвенной арматуры, охватывающей напрягаемую арматуру.

Длина зоны передачи напряжений

где = 630,5 МПа – предварительное напряжение с учетом первых потерь;

= 20 мм – диаметр напрягаемых стержней;

= = 2,31,15 = 2,875 МПа (здесь  = 2,3 для горячекатаной и термомеханически упрочненной арматуры класса А).

Тогда у концов продольных ребер на длине 0,6l_p = 0,61097 = 658 мм устанавливаем дополнительную поперечную арматуру в виде U-образных сеток из проволоки 5 В500 с шагом стержней 100 мм; эти сетки охватывают напрягаемую арматуру и ставятся на всю высоту продольного ребра.

2.8 Расчет полки на местный изгиб

При отсутствии поперечных ребер полка работает как балочная плита на изгиб в коротком направлении, т. е. между продольными ребрами. Для расчета из полки вырезается полоса шириной которая рассматривается как балка пролетом частично защемленная в продольных ребрах (рис. 6).

Расчетный пролет полки в свету между продольными ребрами

Погонная нагрузка на полосу шириной численно равна распределенной по площади, т.е. (табл.1).

Изгибающий момент в полке с учетом ее частичной заделки в продольные ребра (т.е. с учетом возможности поворота опорных сечений)

Арматуру полки подбираем как для изгибаемого элемента прямоугольного профиля размером с рабочей высотой сечения

Требуемая площадь сечения рабочих стержней на 1 м ширины полки

Принимаем шаг рабочих поперечных стержней 250 мм ( Ø8 В500,

Продольные стержни полки приняты из проволоки Ø4 В500 с шагом 150 мм( 8 шт)