1. Обчислення навантаження та зусиль

При і номінальна ширина панелі 1,2 м навантаження на 1 м довжини згідно табл. 2.1 будуть:

• постійне характеристичне навантаження

• постійне граничне навантаження

• тимчасове характеристичне навантаження

• тимчасове граничне навантаження

• тимчасове довготривале характеристичне навантаження

• тимчасове довготривале розрахункове навантаження

• короткочасне характеристичне

• короткочасне граничне

Розрахунковий згинальний момент від дії повного навантаження:

де

Розрахунок згинального моменту від всього характеристичного навантаження( ):

де

Розрахунковий згинальний момент від постійного і довготривалого навантаження при

де

Розрахунковий згинальний момент від тимчасового навантаження при

Поперечна сила на опорі від дії повного розрахункового навантаження:

2.4.2 Визначення площі розтягнутої арматури перерізів з полицю в стиснутій зоні (таврових перерізів) . Розрахунок поздовжньої арматури приймаємо із умови забезпечення міцності таврового перерізу, нормального до поздовжньої осі елемента. Січення панелі з овальними пустотами приведено до двотаврового перерізу ( див. рис. _____); для цього овальні отвори замінені на прямокутні розмірами Поличку в розтягнутій зоні при розрахунку міцності перетину в роботі не враховуються, тому на рис. _____, вона показана пунктирними лініями. Товщина поличок визначена вище: розтягнутій сумарна ширина ребра

1. Визначаємо розрахункову висоту перерізу :

2. Визначаємо положення нейтральної осі:

3. Оскільки

4. момент який може сприйняти верхня частина перерізу:

5. Визначаємо момент який сприймає прямокутна частина перерізу шириною становитиме:

6. Визначаємо та :

7. Визначаємо необхідну площу арматури робочої зони:

Підбираємо 4 Ø14 А600С. Площа повздовжньої робочої арматури A_s=6,16 см². (Конструювання плити рис. 3.2.1);

2.4.3 Розрахунок і конструювання поперечної арматури в похилому перерізі:

Для сприймання поперечних сил на при опорних ділянках плити довжиною в поперечному перерізі встановлюють чотири каркаси КР-1, в яких поперечна арматура Ø4 В500. Крок поперечної арматури в каркасах з конструктивними вимогами .

1. Визначаємо робочу висоту перетину:

2. Знаходимо коефіцієнт армування:

3. Знаходимо коефіцієнт k:

Приймаємо k=2,0;

4. Обчислюємо поперечну силу, що сприймається бетонним перерізом:

5. Міцність бетону на зсув:

Міцність бетонних похилих перетинів забезпечується. Поперечну арматуру приймаємо конструктивно: 3 Ø4 А240С з кроком .

4. Розрахунок панелі по граничному стані другої групи.

Визначимо геометричні характеристики приведеного перерізу:

Площа приведеного перерізу

де — площа перерізу напруженої арматури, — ненапруженої арматури; де — площа перерізу поздовжньої арматури сітки і

— площа перерізу 4 Ø5 Вр-І каркасів К-І; для сіток

Статичний момент відносно нижньої грані перерізу панелі:

(де ).

Відстань від центру тяжіння приведеного перерізу до нижньої грані панелі:

Момент інерції приведеного перерізу відносно центру тяжіння:

2. де

Момент опору для розтягнутої грані перерізу:

це ж саме, по стиснутій границі перерізу:

Відстань від ядрової точки, найбільш віддаленої від розтягнутої зони (верхньої) до центру тяжіння приведеного перерізу:

де

це ж саме, найближча до розтягнутої зони (нижньої):

Визначення втрат попередньо напруження при натягу арматури на упори. Попереднє напруження і арматурі без врахування втрат прийнято:

При розрахунку втрат коефіцієнт точності напруження арматури Визначаємо перші втрати:

• від релаксації напружень в арматурі по формулі

• від температурного перепаду так як при пропарюванню форм з упорами нагрівається разом з панеллю;

• при деформації бетону від швидконатікаючою повзучості покроково обчислюємо:

зусилля обтягу

• ексцентриситет зусилля відносно центру тяжіння приведеного перерізу:

• напруження в бетоні при обтягуванні:

Встановлюємо значення передаточної міцності бетону із умови тоді Отже співвідношення

Обраховуємо стискуюче напруження в бетоні на рівні центру тяжіння напружуваної арматури від зусилля стиску (без врахування моменту від власної ваги панелі перекриття)

при (що <0,8) втрати від швидконатікаючої повзучості будуть:

Сумарне значення перших втрат:

З врахуванням перших втрат напруження буде

Визначаємо другі втрати:

• від усадки бетону (по табл. 2.11 [10]);

• від повзучості бетону по формулі (2.28 [10]) при і для бетону, який піддається тепловій обробці при атмосферному тиску:

Другі втрати напруження складають:

Сумарні втрати попереднього напруження арматури складають:

Зусилля обтягу з врахуванням всіх втрат напружень в арматурі

2.5.1 Розрахунок по виникненню тріщин, нормальних до поздовжньої осі, проводиться для виявлення необхідності розрахунку по розкриттю тріщин. Так як дана панель відноситься до елементів, яким висуваються вимоги третьої категорії тріщиностійкості, то згідно табл. 2.10 [10] коефіцієнт надійності по навантаженню і розрахунковий момент від повної нормативного навантаження буде При (де — момент внутрішніх зусиль) тріщини не утворюються.

Обраховуємо момент, який сприймає переріз, нормальним до поздовжньої осі елемента, при виникненні тріщин по формулам (2.106) і (2.107) [10].

де (де для двотаврових січень при

згідно п. 4,б додаток VI [10]); — ядровий момент зусилля обтягу, рівний при

Відстань від центру ваги приведеного січення до ядрової точки, найбільш віддаленої від розтягнутої зони, по формулі (2.108):

де

Зусилля попереднього обтягу з врахуванням всіх втрат: при

Значення

що більше як наслідок, в експлуатаційній стадії роботи панелі тріщин в ній не буде. Тому розрахунок на розкриття тріщин не потрібно виконувати.

Провіряємо, чи виникнуть початкові тріщини у верхній зоні панелі при її обтягу з коефіцієнтом точності натягу Згинальний момент від власної вали панелі

Розрахункова умова:

де — для міцності бетону, відповідній 1/2 класу С30/35, що рівно С15/20;

так як то розрахункова умова (3.23 [10]) виконується, початкові тріщини не появляються.

2.5.2 Розрахунок прогину панелі перекриття. Прогин в середині прольоту панелі при відсутності тріщин в розтягнутій зоні визначаємо по значенню кривизни використовуючи формулу (2.126 [10]):

де — жорсткість приведеного січення; — при дії короткочасного навантаження; — при дії постійного і довготривалого навантаження для конструкції, яка експлуатується при вологості повітря

Кривизна панелі з врахуванням дії навантаження попереднього обтягу по формулі (2.126 [10])

Визначаємо значення кривизни і прогинів:

• від дії короткочасного навантаження:

• від дії постійного і тривалого тимчасового навантаження:

кривизна, обумовлена згином елемента від тимчасової дії зусилля попереднього обтягу Р з врахуванням всіх втрат по формулі (2.128 [10]):

кривизна, обумовлена згином внаслідок усадки і повзучості бетону від обтягу по формулі (2.129 [10]):

де — втрати напруження від усадки бетону; втрати для напруженої арматури від повзучості бетону приймаємо рівним нулю ( ), так як напруження в бетоні на рівні крайнього стиснутого волокна, виникаючого від зусилля попереднього напруження, порівняно малі:

Кривизна панелі з врахуванням дії навантаження попереднього обтягу:

Максимально допустимий прогин:

Повний прогин при рівномірно розподіленому навантажені на плиту:

Прийняте січення плити і армування задовольняють вимогам розрахунку по першій і другій групі граничних станів.

2.6 Розрахунок панелі в стадії виготовлення, транспортування і монтажу. Визначення зусиль. Для транспортування і монтажу плити її конструкція передбачає влаштування чотирьох петель із сталі класу А400С. Петлі розташовуються на відстані і 300 мм від бокових граней.

Власна вага плити:

—маса плити

Розрахункове навантаження від власної ваги плити з врахуванням коефіцієнта динамічності :

де коефіцієнт надійності за навантаженням.

Діаметр петель визначається з умов лії монтажного навантаження.

Момент у консольній частині плити в монтажному положенні:

де відстань від краю плити до петлі.

Монтажний момент сприймається верхньою поздовжньою арматурою каркасів. Площа поперечного перерізу цієї арматури розраховується за формулою:

При підйомі плити її вага сприймається двома петлями. Зусилля на одну петлю:

Площа перерізу петлі:

Діаметр петель приймаємо d=8 A400C ( ).