2.2.2. Расчет плиты по предельным состояниям второй группы
Геометрические характеристики расчетного сечения
Расчетное сечение таврового профиля с полкой в сжатой зоне. Размеры сечения h=30 см, b'f = 161 см, ширина ребра b =14 см, h'f = 5 см, рабочая высота сечения h0 = 27 см, (а = 3 см).
П
лощадь
бетона
A = b'f· h'f·+(h - h'f)b = 161·5+(30-5)14= 1155cм2 =0,1155м2.
Коэффициент приведения
α = Еs /Еb = 20·104/3,25·104 =6,154 ≈ 6,2.
Площадь приведенного сечения (рис.2.7)
Аred = 161·5 + 14·25 + 6,2·4,02 = 1180см2 = 0,118м2.
Статический момент приведенного сечения относительно нижней грани
Расстояние от оси, проходящей через нижнюю грань продольного ребра до центра тяжести приведенного сечения
y0 = 26588/1180 = 22,532 ≈ 22,5см.
Момент инерции приведенного сечения относительно центра тяжести сечения
Момент сопротивления приведенного сечения по нижней зоне
Wred = Jred / y0 = 84509/22,5 = 3759 см3 = 0,003756м3.
То же по верхней зоне
.
Упругопластический момент для таврового сечения с полкой в сжатой зоне для расчетов в стадии эксплуатации при γ = 1,3
Wpl = γWred = 1,3·3759 = 4883см3 = 0,004883м3.
То же для таврового сечения с полкой в растянутой зоне для расчетов в стадии изготовления, при b'f /b = 161/14= 11,5 > 2, коэффициент γ = 1,15.
W/pl = γ·W/red = 1,15·11268 = 12958см3 = 0,01296м3.
Коэффициент γ определяется по таблице 12 приложения. Основные геометрические характеристики расчетного сечения представлены на рис. 2.7.
Рис. 2.7. К определению расчетных характеристик сечения
Установление уровня предварительного натяжения арматуры.
Уровень предварительного напряжения для горячекатаной и термомеханически упрочненной арматуры назначается так, чтобы соблюдались условия
;
,
Коэффициент точности натяжения арматуры γsp (учет возможных отклонений) при определении потерь предварительного натяжения и расчетах по второй группе предельных состояний принимается равным 1,0.
Предварительно назначим уровень преднапряжения 80% от Rsn
σsp = 0,8Rsn = 0,8·800 = 640 МПа.
Расчет потерь предварительного напряжения арматуры
Расчет потерь производится в соответствии с [10] при коэффициенте точности натяжения арматуры γsр = 1,0.
Первые потери
Δσsp1 – потери от релаксации напряжений в стержневой арматуре A800 при электротермическом способе натяжения
Δσsp1 = 0,03σsp= 0,03·640 = 19,2 МПа,
Δσsp2 – потери от температурного перепада между натянутой арматурой и упорами не учитываются, так как форма пропаривается в пропарочной камере вместе с изделием, Δσsp2 = 0,
Δσsp3 – потери от деформации формы при неодновременном натяжении арматуры в расчетах не учитываются, так как уже учтены в расчете удлинений арматуры, Δσsp3 = 0.
Δσsp4 – потери от деформации анкеров при электротермическом способе натяжения учтены в расчете полных удлинений арматурных стержней и поэтому равны нулю, Δσ4 = 0.
Первые потери преднапряжения равны
Δσsp(1) = Δσsp1+ Δσsp2+ Δσsp3+ Δσsp4= 19,2+0+0+0 = 19,2 МПа.
Начальное усилие обжатия с учетом первых потерь
Р1 = Аsp(σsp – Δσsp(1)) = 4,02·10-4 (640 – 19,2)103 = 249,6 кН.