1.3 Определение расчетного пролета панели leff

Рисунок 1.1 – Определение расчетного пролета l_eff

l_eff =7300−(200+190)+1/3∙135+1/3∙135=7000 мм=7,0 м.

1.4 Определение расчетной схемы панели и максимальных расчетных усилий Msd,max, Vsd,max

Максимальный изгибающий момент:

М_sd.max= (1.1)

М_sd.max= =52,03 кН∙ м;

Максимальная поперечная сила:

V_sd,max= (1.2)

V_sd.max= =23,73 кН.

Рисунок 1.2 − Расчетная схема панели и эпюры “M_sd” и ”V_sd”.

1.5 Определение размеров расчетного (эквивалентного) сечения

Рисунок 1.3 – Действительное и расчетное поперечное сечение плиты

Для получения расчетного (эквивалентного) сечения круглые пустоты панели заменяются на квадратные равной площади со стороной квадрата равной:

h₁=0,9∙d=0,9∙159=143,1 мм.

h^’_f = = =143,1 мм

b_w=b^’_f –n∙h₁=1160–6∙119,25=301,4 мм=30,14 см.

1.6 Расчет рабочей арматуры

Расчетное сечение тавровое, геометрические размеры которого показаны на рисунке 2.6. Бетон тяжелый класса С30/37, для которого f_sk =30МПа.

f_сd = =

где γ_с = 1,5 – частный коэффициент безопасности для бетона.

Рабочая арматура класса S800, для которой f_pk =800 МПа, f_pd =640 МПа (таблица 6.6)[5]. Расчет рабочей арматуры плиты производится исходя из методики расчета изгибаемых элементов по альтернативной модели в предположении прямоугольной эпюры распределения напряжений в сжатой зоне бетона. Для то-го, чтобы определить случай расчета необходимо установить нахождение нейтральной оси, проверив выполнение условие 2.3:

М’_f ≥ М_sd.max (1.3)

где М’_f − изгибающий момент, воспринимаемый полкой таврового сечения и определяемый по формуле:

М’_f = α ∙ f_сd ∙ b^’_f ∙ h^’_f ∙(d – 0,5∙ h^’_f ) (1.4)

где d = h – c = 220−40=180мм.

c= c_cov + (1.5)

c= 30 +

где c_cov=30 мм – минимальный защитный слой бетона для условий эксплуатации ХС1.

¢ =20 мм − предполагаемый максимальный диаметр арматуры.

Для тяжелого бетона принимаем α = 1,0.

М’_f = 1,0∙16,67∙1190∙38,5∙(180 – 0,5∙38,5)=122,77∙10⁶ Н∙мм =122,77кН∙м.

Так как условие 2.3 выполняется, то нейтральная ось располагается в полке, и сечение рассчитываем как прямоугольное с шириной b^’_f . Определяем значение коэффициента α_m :

(1.6)

; при найденном значении α_m определяем ξ и η:

ξ = 0,14, η = 0,949.

Значение граничной относительной высоты сжатой зоны сечения ξ_lim, при котором предельное состояние элемента наступает одновременно с достижением в растянутой арматуре напряжения равного расчетному сопротивлению, определяем по формуле:

(1.7)

где ω - характеристика сжатой зоны бетона, определяемая:

, (1.8)

где k - коэффициент, принимаемый для тяжелого бетона 0,85;

ω =0,85-0,008*20=0,69;

- предельное напряжение в арматуре сжатой зоны сечения, принимаемое равным 500 Н/мм²;

- напряжение в арматуре, определяемое при наличии напрягаемой арматуры по формуле:

(1.9)

(1.10)

где - величина предварительного напряжения в арматуре. В соответствии с указаниями пункта 9.8 [1] предварительное напряжение =(0,5...0,9) следует назначать с учетом допустимых отклонений р, таким образом, чтобы выполнялось условие:

(1.11)

где р - максимально допустимое отклонение значения предварительного напряжения, вызванное технологическими причинами.

При электротермическом способе натяжения арматуры:

(1.12)

где l - длина натягиваемого стержня (расстояние между наружными гранями упоров), м.

Принимаем значение ;

560+79,93=639,93 МПа<0,9·800=720 МПа;

560-79,93=480,07 МПа>0,3·800=240 МПа;

Следовательно, требование выполняется.

у_sp - коэффициент точности натяжения арматуры, определяемый

(1.13)

где (1.14)

где п_р=4 - число напрягаемых стержней.

=0,89∙560=498,4 МПа.

∆ - напряжения от неупругих относительных деформаций напрягаемой арматуры, определяемое:

(1.15)

, принимаем

следовательно, при расчете требуемой арматуры необходимо принимать с коэффициентом , определяемым:

(1.16)

где - коэффициент принимаемый для арматуры класса S800 равным 1,15

принимаем

Требуемая площадь сечения напрягаемой арматуры:

мм² (1.17)

мм²;

По таблице сортамента принимаем четыре стержня диметром 10 мм, для которых мм²

= = 0,15% по таблице 11.1.[1]

Уточняем значение рабочей высоты сечения d:

мм.