1.4 Расчёт прочности нормальных сечений.

а) Выберем материалы для панели перекрытия:

Бетон:

- класс B25;

- расчётное сопротивление осевому сжатию R_b, МПа 14,5;

- нормативное сопротивление осевому сжатию R_b,n, МПа 18,5;

- расчётное сопротивление осевому растяжению R_bt, МПа 1,05;

- нормативное сопротивление осевому растяжению R_bt,n, МПа 1,6;

- начальный модуль упругости бетона E_b, МПа 30000.

Арматура:

- предварительно напряженная класса А-IV;

- нормативное сопротивление R_s,n, МПа 590;

- расчётное сопротивление R_s, МПа 510;

- модуль упругости E_s, МПа 190000.

б) Зададим степень предварительного напряжения арматуры _sp:

; _sp =0,8 · 590 = 472 МПа.

Предельные значения отклонений предварительного напряжения для стержневой арматуры составляют:

;

,

где величина p зависит от способа натяжения арматуры — при электротермическом способе натяжения:

,

где l — длина напрягаемого стержня в метрах.

м;

МПа;

МПа;

МПа — условия выполняются.

в) Определяем расчетный случай:

МН·м = 224 кН·м  M^р_max = 83,05кН·м — 1-ый расчетный случай, т.е. нейтральная ось проходит через полку расчетного таврового сечения панели перекрытия.

г) Определим ширину полки, вводимую в расчет:

, 1 мм — в расчет включается полная ширина полки.

, — условие выполняется.

д) Подбираем диаметр рабочей продольной арматуры.

По таблице 3.1 [1] находим:  = 0,07,  = 0,965.

Высота сжатой зоны:

x =  · h₀ = 0,07 · 28  1,96 см  5 см — нейтральная ось проходит в пределах сжатой зоны.

Относительная граничная высота сжатой зоны:

,

где ,

где Δ_sp = 0 — т.к. применяется электротермическое натяжение арматуры;

— коэффициент точности натяжения арматуры.

Δγ_sp — предельное отклонение предварительного напряжения в арматуре, при 2-х арматурных стержнях (n=2):

.

γ_sp = 1 – 0,16 = 0,84,

_sR = 510 + 400 – 472 · 0.84  513,52 МПа.

Характеристика сжатой зоны:

.

— условие   _R (13) выполнено.

Вычисляем площадь сечения растянутой арматуры:

,

где γ_s6 — коэффициент условия работы, учитывающий сопротивление напрягаемой арматуры выше условного предела текучести, определяется по формуле:

поэтому принимаем γ_s6 =  = 1,2 ( = 1,2 для арматуры класса A-IV).

см².

По приложению 6 [1] принимаем 2Ø18 A-IV с площадью A_sp = 5,09 см²

1.5 Расчет полки панели перекрытия на местный изгиб.

Т.к. соотношение размеров свободной части полки панели перекрытия составляет:

 2, то полка работает по балочной схеме на изгиб только в одном направлении — в коротком l₂ = 1,12 м.

Нагрузка на 1м² полки складывается из собственного веса полки и нагрузки на перекрытие (вес пола и временная):

кН/м²,

q₁ = 1,38 + 0,858 + 8,4 = 10,638 кН/м².

Изгибающий момент для полосы шириной 1 м определяем с учетом частичной заделки полки в ребрах панели перекрытия:

кН·м.

Рабочая высота сечения h₀ = 5 – 1,5 = 3,5 см.

.

По табл.3.1 [1] находим ζ = 0,945.

Задаемся арматурой Ø68 мм A-III с R_s = 355 МПа.

м² = 1,03 см².

По приложению 6 [1] принимаем арматуру 4 Ø6 A-III с A_s = 1,13 см² (шаг поперечных рабочих стержней сетки s = 250 мм). (26 шт.)