1.7 Расчет прочности наклонных сечений

При расчете принимаем

Поперечная сила на опоре от действия основной комбинации нагрузок .

Рабочая высота плиты d=h-c=220-40=180 мм.

Поперечная сила, воспринимаемая железобетонным элементом без поперечного армирования:

Но не менее

Где

Принимаем k=2

Принимаем

Так как , то поперечная сила может быть воспринята бетоном и поперечная арматура устанавливается конструктивно. Принимаем в опорной зоне 4 каркаса с поперечной арматурой Ø6S500 шагом 100 мм, что не превышает при h h/2=220/2=110 и не более 150 мм.

1.8 Расчет прочности плиты в стадии изготовления и монтажа

В стадии изготовления и монтажа в качестве внешней нагрузки на плиту действует усилие в напрягаемой арматуре и ее собственный вес. Петли расположены в продольных ребрах на расстоянии 0.4 м от торцов плиты, в этих же местах должны укладываться прокладки при перевозке плиты и ее складировании.

Усилие в напрягаемой арматуре в стадии обжатия

Определяем положение границы сжатой зоны. Для этого

- устанавливаем область деформирования сечения при совпадении нейтральной оси с нижней гранью сжатой полки.

≤ область дефор­мирования 1а.

- определяем величину сжимающего усилия воспринимаемого бетоном нижней сжатой полки при прочности бетона (класс бетона С16/20)

• определяем величину усилия, воспринимаемого растянутой арматурой верхней полки

Где 226 - мм площадь сечения продольной арматуры, сетки верхней полки (8Ø6S500);

113 мм – площадь сечения верхних стержней каркасов (4Ø6S400).

Поскольку , нейтральная ось располагается в пределах высоты полки, и в расчет вводим прямоугольное сечение с шириной полки .

Величина относительного усилия

Задаваясь последовательно несколькими значениями Ϛ<0.167, получаем, что при Ϛ=0,106 величина

.

В области 1а

Внутренний момент, воспринимаемый сечением

Момент от собственного веса плиты

где q=3.0 кН/м² – нагрузка от собственной массы плиты;

γ_f=1.4 – коэффициент динамичности при подъеме.

Момент от усилия предварительного обжатия

Так как кНм > прочность сечения плиты в местах установки подъемных петель обеспечена.

1.9 Расчет по образованию нормальных трещин в стадии эксплуатации

Так как рассчитываемая панель по условиям эксплуатации относится к классу ХС2 и эксплуатируется в закрытом помещении, то в конструкции допускается образование трещин. Данный расчет производится на действие частной комбинации нагрузок для выяснения необходимости проверки раскрытия трещин.

Определяем момент трещинообразования

Таким образом, трещины в стадии эксплуатации не образуются, и расчет по раскрытию трещин не требуется.

1.10 Расчет по образованию трещин, наклонных к продольной оси плиты в стадии эксплуатации

Наиболее опасным является сечение по грани опоры, т. е. расположенное на расстоянии l_x=0.12 м от торца плиты и расстоянии l_х1=l/3 l_sup=1/3*0.12=0.04 от центра опоры.

При расчете элементов с передачей преднапряжения с арматуры на бетон без анкеров необходимо учитывать снижение предварительного напряжения Р_mt на коэффициент l_x/ l_bpd. Параметры, необходимые для вычисления расчетной длины анкеровки напрягаемой арматуры l_bpd определяем в следующей последовательности:

-напряжения сцепления арматуры с бетоном

Где – для 7-проволочных канатов,

– по п. 11.2.33[1]

-предельные напряжения сцепления по контакту напрягаемой арматуры с бетоном

Где - для 7-проволочных канатов,

-напряжения в арматуре непосредственно после отпуска с упоров

-базовая длина зоны передачи напряжений

Здесь =1.0 - при постепенной передаче усилия обжатия;

для канатов;

- изгибающий момент от частой комбинации нагрузок в сечении, расположенном в конце базовой длины зоны передачи преднапряжений

Где

-напряжения в арматуре от действия частой комбинации нагрузок

-предварительное напряжение в арматуре с учетом всех потерь

Так как ( )=<0, то в дальнейшем принимаем ( )=0

Расчетная длина анкеровки напрягаемой арматуры

Усилие предварительного обжатия с учетом снижения предварительного напряжения в арматуре

Нормальные напряжения в уровне центра тяжести сечения

Напряжение от местного действия опорной реакции должны учитываться на длине участка х=0.7h по обе стороны от точки приложения силы. Так как х=0.7h=0.7*22=15.4 см> то необходим учет этих напряжений:

Где R – опорная реакция балки от частой комбинации нагрузок

Касательные напряжения в бетоне в уровне центра тяжести сечения

Где – поперечная сила в расчетном сечении от частой комбинации нагрузок

( )*

Главные сжимающие и главные растягивающие напряжения в уровне центра тяжести сечения

,

.

Общие относительные деформации в наклонном сечении плиты от совместного действия главных сжимающих и растягивающих напряжений

Условие выполняется, наклонные трещины не образуются, расчет ширины раскрытия трещин не требуется.