Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

1799

.pdf
Скачиваний:
8
Добавлен:
07.01.2021
Размер:
1.84 Mб
Скачать

 

 

Характеристики бетона

 

Таблица 5

 

 

 

 

Класс

Коэффициент

Расчетные сопротивления для

Начальный

бетона на

условий

 

предельных состояний, МПа

модуль

сжатие

работы

 

 

 

 

 

 

упругости Еb,

первой группы

второй группы

 

бетона γb2

МПа

 

Rb

 

Rbt

Rb,ser

 

Rbt,ser

 

 

 

 

 

В20

1,0

11,50

 

0,90

15,0

 

1,4

24∙103

 

0,9

10,35

 

0,81

-

 

-

 

В25

1,0

14,50

 

1,05

18,5

 

1,6

27∙103

 

0,9

13,05

 

0,95

-

 

-

 

ВЗ0

1,0

17,00

 

1,20

22,0

 

1,8

29∙103

 

0,9

15,30

 

1,08

-

 

-

 

Примечание. При расчете по I группе предельных состояний Rb и Rbt следует принимать с коэффициентом γb2 = 0,9 .

Класс арматуры следует принимать в соответствии с указаниями [2, п. 2.19 а, б, в и п. 2.24]. В зависимости от класса арматуры по [2, табл. 19, 20, 22, 23, 29] определяются характеристики арматуры и заносятся в табл. 6.

 

 

Характеристики арматуры

Таблица 6

 

 

 

 

Расчетные сопротивления для

Модуль

 

 

предельных состояний, МПа

Класс

 

первой группы

 

второй

упругости

арматуры,

 

 

группы

арматуры

 

 

 

 

 

диаметры

Rs

 

Rsw

 

Rsc

Rs,ser

Еs, МПа

А-I

225

 

175

 

225

235

210∙103

 

 

 

 

 

 

 

 

А-II

280

 

225

 

280

295

210∙103

 

 

 

 

 

 

 

 

А-III,

355

 

285

 

355

390

 

6...8 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

200∙103

А-III,

365

 

290

 

365

390

10...40 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вр-1,

375

 

270

 

375

-

 

3 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вр-1,

365

 

265

 

365

-

170∙103

4 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вр-1,

360

 

260

 

360

-

 

5 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

43

 

 

 

Следует обратить внимание на соблюдение размерности расчетных формул: усилия М и Q в Н∙см и Н, размеры в см.

При расчете прочности нормальных и наклонных сечений поперечное сечение панели приводится к тавровому профилю в соответствии с рекомендациями рис. 24.

Вводимая в расчет ширина полки приведенного сечения bf I для ребристых панелей не должна превышать [2, п. 3.16]:

а) ширину панели поверху bкв;

б) (1/3)∙l0 + b;

в) 12∙ hf I + b – для сечений при hIf 0,1. h

Для пустотных панелей bf I = bкв. Рабочая высота (см) сечения панели

h0 h a,

где а – расстояние от наиболее растянутого края сечения до центра тяжести растянутой арматуры панели, рекомендуется принимать в соответствии с назначенной толщиной защитного слоя по [2, п. 5.5]:

для пустотных панелей (расположение арматуры в один ряд по высоте) – 30...35 мм;

для ребристых панелей (расположение арматуры в два ряда по высоте) – 50...60 мм.

3.4.2. Расчет прочности нормальных сечений

Расчет прочности нормальных сечений производится в соответствии с [2, п. 3.16] (см. рис. 24). Предполагается, что продольной сжатой арматуры по расчету не требуется.

Требуемая площадь сечения растянутой арматуры определяется в зависимости от положения нейтральной оси:

M R

b

bI hI h

0,5 hI 100.

(26)

 

f f 0

f

 

При соблюдении условия (26) нейтральная ось проходит в пределах полки и сечение рассчитывается как прямоугольное с

шириной

bf I, т.е. определив

0

M

 

 

,

(27)

R bI h2

100

 

b f

0

 

 

 

44

а)

 

 

bkв

 

 

 

h f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h0 h

a

 

b

1

b

2

bk

 

 

 

 

 

 

 

 

 

As

б)

в)

b = 2∙ b1+∑ b2

г)

Рис. 24. К расчету прочности нормальных сечений:

45

а, б – действительное сечение; в – приведенное сечение; г – варианты напряженного состояния

находят по табл.7 коэффициент ν и подсчитывают требуемую площадь растянутой арматуры (см2):

As

 

M

(28)

 

.

R ν h 100

 

s

0

 

 

При несоблюдении условия (26) нейтральная линия располагается в ребре. Параметр α0 определяется с учетом свесов полки:

 

M R

bI b hI h

0,5 hI 100

 

 

0

b

f

f

0

 

f

.

(29)

 

R b h2

100

 

 

 

b

0

 

 

 

 

 

По табл. 7 находим относительную высоту сжатой зоны ξ, которая должна быть сравнена с граничной ξR [2, п. 3.12]:

R

 

 

 

 

 

,

(30)

 

R

 

 

1

s

1

 

 

 

500

 

 

 

 

 

1,1

 

где Rs расчетное сопротивление продольной арматуры по первой группе предельных состояний в МПа, ω = 0,85 – 0,008∙Rb, здесь Rb расчетное сопротивление бетона сжатию в МПа с учетом коэффициента условийработыγb2 =0,9.

Если ξ ξR, требуемое количество растянутой арматуры (см2) вычисляем по формуле

A

b h

bI

b hI

Rb

.

(31)

 

S

0

f

f R

 

 

 

 

 

s

 

Количество требуемой арматуры, подсчитанное по формуле (28) или (31), подбирается с минимально возможным превышением по сортаменту (табл. 8), с указанием числа, диаметра, класса арматуры и

ее площади, например, 4 ø16 АIII, АSФ = 8,04 см2.

Размещение принятой арматуры должно проводиться в соответствии с [2, п. 5.12; 5.18] и рис. 22. В многопустотных панелях обязательна установка стержней в крайних ребрах, в промежуточных возможна установка не в каждом ребре. Причем соблюдение симметрии не обязательно.

После размещения принятой арматуры необходимо провести корректировку значений а и h0.

Проверка прочности нормального сечения

46

47

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 7

 

Значения ξ, ν и α0

для расчета прочности нормальных сечений

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ξ

ν

α0

ξ

ν

α0

ξ

ν

α0

ξ

ν

α0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,01

0,995

0,010

0,19

0,905

0,172

0,37

0,815

0,301

0,55

0,725

0,399

0,02

0,990

0,020

0,20

0,900

0,180

0,38

0,810

0,309

0,56

0,720

0,403

0,03

0,985

0,030

0,21

0,895

0,188

0,39

0,805

0,314

0,57

0,715

0,406

0,04

0,980

0,039

0,22

0,890

0,196

0,40

0,800

0,320

0,58

0,710

0,412

0,05

0,975

0,048

0,23

0,885

0,203

0,41

0,795

0,326

0,59

0,705

0,416

0,06

0,970

0,058

0,24

0,880

0,211

0,42

0,790

0,332

0,60

0,700

0,420

0,07

0,965

0,067

0,25

0,875

0,219

0,43

0,785

0,337

0,61

0,695

0,424

0,08

0,960

0,076

0,26

0,870

0,226

0,44

0,780

0,343

0,62

0,690

0,428

0,09

0,955

0,085

0,27

0,865

0,236

0,45

0,775

0,349

0,63

0,685

0,432

0,10

0,950

0,095

0,28

0,860

0,241

0,46

0,770

0,354

0,64

0,680

0,435

0,11

0,945

0,104

0,29

0,855

0,248

0,47

0,765

0,359

0,65

0,675

0,439

0,12

0,940

0,113

0,30

0,850

0,255

0,48

0,760

0,365

0,66

0,670

0,442

0,13

0,935

0,121

0,31

0,845

0,262

0,49

0,755

0,370

0,67

0,665

0,446

0,14

0,930

0,130

0,32

0,840

0,269

0,50

0,750

0,375

0,68

0,660

0,449

0,15

0,925

0,139

0,33

0,835

0,275

0,51

0,745

0,380

0,69

0,655

0,452

0,16

0,920

0,147

0,34

0,830

0,282

0,52

0,740

0,385

0,70

0,650

0,455

0,17

0,915

0,155

0,35

0,825

0,289

0,53

0,735

0,390

0,71

0,645

0,458

0,18

0,910

0,164

0,36

0,820

0,295

0,54

0,730

0,394

0,72

0,640

0,461

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

:условия из оси

проверки Для

Ф S

прочности

R

 

s

 

А

 

R

определяется

.

b

 

b

 

I f

 

h

 

I f

 

(32)

нейтральной положение

48

Расчетная площадь поперечного сечения (см2) при числе

 

 

Выпускаемые

 

Сортамент

 

 

 

 

стержней

 

 

 

Масса

 

диаметры для

 

 

 

 

 

 

 

 

сталейНоминалклассовьный

 

проволоки

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 пог.м,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

диаметр

, мм

 

Вр-I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(кг)

 

 

 

1

2

3

4

 

5

6

7

8

9

A-I

A-II

A-III

 

В500

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А240

А300

А400

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,071

0,14

0,21

0,28

 

0,35

0,42

0,49

0,57

0,64

0,055

3

+

0,126

0,25

0,38

0,50

 

0,63

0,76

0,88

1,01

1,13

0,099

4

+

0,196

0,39

0,59

0,78

 

0,98

1,18

1,37

1,57

1,76

0,154

5

+

0,283

0,57

0,85

1,13

 

1,42

1,70

1,98

2,26

2,55

0,222

+

 

6

+

 

0,503

1,01

1,51

2,01

 

2,52

3,02

3,52

4,02

4,53

0,395

+

 

8

+

 

0,785

1,57

2,36

3,14

 

3,93

4,71

5,50

6,28

7,07

0,617

+

 

+ 10

+

 

1,131

2,26

3,39

4,52

 

5,66

6,79

7,92

9,05

10,18

0,888

+

 

+ 12

+

 

1,539

3,08

4,62

6,16

 

7,70

9,23

10,77

12,31

13,85

1,208

+

 

+ 14

+

 

2,011

4,02

6,03

8,04

 

10,06

12,07

14,08

16,09

18,10

1,578

+

 

+ 16

+

 

2,545

5,09

7,64

10,18

12,73

15,27

17,82

20,36

22,91

1,998

+

 

+ 18

+

 

3,142

6,28

9,43

12,57

15,71

18,85

21,99

25,14

28,28

2,466

+

 

+ 20

+

 

3,801

7,60

11,40

15,20

19,01

22,81

26,61

30,41

34,21

2,982

+

 

+ 22

+

 

4,909

9,82

14,73

19,64

24,55

29,45

34,36

39,27

44,18

3,85

+

 

+ 25

+

 

6,158

12,32

18,47

24,63

30,79

36,95

43,11

49,26

55,42

4,83

+

 

+ 28

+

 

8,042

16,08

24,13

32,17

40,21

48,25

56,29

64,34

72,38

6,31

+

 

+ 32

+

 

10,179

20,36

30,54

40,72

50,90

61,07

71,25

81,43

91,61

7,99

+

 

+ 36

+

 

12,566

25,13

37,70

50,26

62,83

75,40

87,96

100,53

113,09

9,87

+

 

+ 40

+

 

При соблюдении условия (32) нейтральная ось – в полке, высота сжатой зоны (см) вычисляется по формуле

 

R

s

АФ

I

 

 

S

x

 

 

hf .

R

bI

 

 

b

f

 

Несущая способность сечения (Н∙см)

 

 

 

 

MИ Rb

bfI

 

x h0 0,5 x 100.

 

При несоблюдении условия (32) нейтральная ось проходит в

ребре. Тогда высота сжатой зоны (см) вычисляется по формуле

 

 

 

 

 

R

s

АФ

R

b

bI

b hI

 

 

 

 

 

x

 

 

S

 

f

 

f

hfI .

 

 

 

 

 

 

 

 

Rb b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Если x / h0 > ξR, то x = ξR h0 и несущая способность сечения

(Н∙см)

R

bI

b hI

h 0,5 hI R

b x h

0,5 x 100.

M

И

 

b

f

f

 

 

0

 

 

f

b

0

 

 

 

Несущая

способность

сечения

считается

достаточной, если

М ≤ Ми.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Это условие должно обязательно выполняться, если правильно

проведены расчеты по определению требуемого количества растянутой арматуры.

3.4.3. Расчет прочности наклонных сечений на действие поперечных сил

Необходимость расчета определяется условием [2, п. 3.32]:

Q b3 Rbt b h0 100.

(33)

Для тяжелого бетона φb3 = 0,6 . Правая часть неравенства (33) минимальная несущая способность бетонного сечения на восприятие поперечной силы. При выполнении условия (33) поперечная арматура устанавливается без расчета в соответствии с конструктивными требованиями, приведенными на рис. 25. Диаметр поперечных стержней принимается:

для пустотных панелей 3...5 мм класса Вр-1;

для ребристых панелей из условия свариваемости их с продольной арматурой (табл.9).

49

Таблица 9

Соотношения диаметров свариваемых стержней при контактной точечной сварке

Диаметры стержней

3-12

14; 16

18; 20

22

25-32

36; 40

одного направления, мм

 

 

 

 

 

 

 

Наименьшие

 

 

 

 

 

 

допустимые диаметры

3

4

5

6

8

10

стержней другого

 

 

 

 

 

 

направления, мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При невыполнении условия (33) поперечная арматура определяется расчетом. Для этого предварительно назначается диаметр dw и шаг поперечных стержней s из конструктивных условий (см. выше).

Для поперечных стержней, устанавливаемых по расчету, должно выполняться условие:

qsw

R

A

100

b3 1 f Rbt

b 100

 

sw

sw

 

 

 

 

,

(34)

 

s

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

где qsw – погонное усилие в поперечных стержнях в пределах наклонного сечения, Н/см; Asw = Asw1 ∙n площадь сечения поперечной арматуры, см2; Asw1 площадь сечения одного стержня поперечной арматуры; n – число хомутов в поперечном сечении; зависит от количества каркасов в панели. В многопустотных панелях каркасы ставятся через одно или в каждом ребре; в ребристой панелив каждом продольном ребре;

f

0,75

bfI

b hfI

 

 

– коэффициент, учитывающий влияние

 

 

 

 

 

b h0

сжатых полок в тавровых сечениях, принимаемый не более 0,5.

Только в этой формуле для ребристых панелей bIf b 3 hIf . При невыполнении условия (34) необходимо увеличить класс

или диаметр арматуры хомутов, уменьшить их шаг.

Длина проекции опасного наклонного сечения (см) на продольную ось элемента (рис. 26)

 

 

b2

1

f

R

b h2

100

 

c

 

 

bt

0

 

,

0

 

 

 

 

 

qsw

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

принимается: с0 h0 и с0 ≤ 2h0.

 

 

 

 

Пустотные плиты,

150 ≤ h ≤ 300

S1

 

 

S1

S1

 

 

S1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s1

1

h

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s1 ≤ 150

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lоп

Монтажная арматура

lоп

lоп

1

l0

 

l0

 

4

 

 

 

 

 

 

Ребристые плиты,

300 ≤ h ≤ 450

Монтажная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

арматура

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S1

 

 

S1

 

 

S2

S2

 

 

S1

 

 

S1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h

lоп

Рабочая арматура

lоп

 

l0

 

s1 1 h

2

s1 ≤ 150

s2 3 h

4

s2 ≤ 500

lоп 1 l0

4

 

 

 

 

 

 

 

 

h > 450

 

 

 

 

Монтажная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

арматура

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S1

 

 

S1

 

S2 S2

S1

 

 

S1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h

lоп

Рабочая арматура

lоп

 

l0

 

s1 1 h

3

s1 ≤ 300

s2 3 h

4

s2 ≤ 500

lоп 1 l0

4

Рис. 25. Конструктивные требования к расположению поперечных стержней в ребрах панелей и в балках

Поперечное усилие (Н), воспринимаемое бетоном,

Qb b2 Rbt b h02 100, c

51

где c = c0, округленному до целого числа шагов хомутов (в большую сторону); φb2 = 2 для тяжелого бетона.

Поперечное усилие, воспринимаемое хомутами, пересеченными наклонной трещиной, определяется по формуле

Qsw qsw c0 .

Проверка прочности наклонного сечения производится из условия

Q Qb Qsw .

(35)

Если условие прочности (35) не соблюдается, необходимо изменить диаметр, класс арматуры или шаг хомутов.

Рис. 26. К расчету прочности наклонного сечения

Проверка прочности наклонной полосы между трещинами на действие сжимающих напряжений производится из условия:

 

Q 0,3 W1 b1 Rb b h0

100,

 

 

(36)

где φW1

= 1 + 5α μw , но не более 1,3,

 

Esw

,

w

 

Asw

;

b s

 

 

 

 

Eb

 

 

 

b1 1 0,01 Rb .

При несоблюдении условия (36) необходимо увеличить высоту панели или принимать бетон более высокого класса.

3.4.4. Расчет полки ребристой панели

Полка панели считается защемленной в продольных ребрах и свободно опертой на поперечные торцевые ребра. Поскольку отно-

52

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]