2.2. Расчетные данные для подбора сечения.

Бетон панели .

Средняя относительная влажность воздуха >40%.

Коэффициент надежности γn=0,95.

Класс по условиям эксплуатации ХС1.

Марка бетонной смеси по удобоукладываемости П1.

Бетон подвергнут тепловой обработке.

2.2.1 Бетон

Для изготовления сборной панели принимаем: бетон класса

- Расчетное сопротивление бетона сжатию определяем по формуле 2.4:

- Гарантированная прочность бетона: ;

- Средняя прочность бетона на осевое растяжение: ;

- Нормативное сопротивление бетона осевому растяжению, соответствующее 5% квантилю статического распределения прочности:

;

- Нормативное сопротивление бетона осевому сжатию:

;

- Расчетное сопротивление бетона растяжению:

- Модуль упругости бетона:

.

2.2.2 Арматура

арматура S400:

- нормативное сопротивление арматуры

;

- расчетное сопротивление

;

Ненапрягаемая арматура: S240

; ;

Ненапрягаемая арматура: S500 (сетки)

;

Бетон изделия твердеет с помощью тепловой обработки.

2.3 Определение усилий

В виду свободного опирания рассматриваемой сборной железобетонной панели перекрытия, а также, учитывая, что ширина превышает длину, в расчете рассматривается полоса шириной 1000 мм. В качестве расчетной схемы панели принимается шарнирно опертая по обоим концам балка.

Расчетная длина: - участок между срединными сечениями опорных площадок (см. рис. 2.1)

Нагрузка на погонный метр панели:

(2.4)

Рис. 2.1 а) Схема опирания панели перекрытия;

б) расчетная схема работы панели.

Момент в середине пролета и правом опорном сечении:

(2.5)

Максимальная поперечная сила на опоре:

(2.6)

2.4 Расчет прочности панели по сечению, нормальному к продольной оси.

Расчет продольной арматуры ведем из условия обеспечения прочности сечения, нормального к продольной оси элемента. Толщина защитного слоя бетона для конструкции заводского изготовления класса эксплуатации ХС1 принимается .

Предварительный диаметр рабочей арматуры .

Расчетная высота сечения:

(2.7)

(2.8)

Относительная высота сжатой зоны сечения:

(2.9)

Вычисляем характеристику сжатой зоны сечения:

, (2.10)

где kс =0,85 (для тяжелого бетона);

Граничная высота сжатой зоны:

(2.11)

где: (длительное действие нагрузки);

(для ненапрягаемой арматуры)

Площадь сечения продольной арматуры:

(2.12)

Принимаем 4⌀10 S400 (As=314 мм²).

Проверка по минимальному коэффициенту армирования:

Согласно конструктивных требований с учетом симметричности армирования принимается: 4Ø10 S400 (As=314 мм²).

Проверка несущей способности по арматуре:

Так как , прочность панели в данном сечении обеспечена.

2.5 Расчет прочности на действие поперечной силы.

В непреднапряженных конструкциях расчет прочности по наклонному сечению на действие поперечных сил производится по формуле:

, (2.13)

где:

(2.14)

Поскольку , то устанавливать поперечную арматуру по расчету не требуется. При толщине плит ≤ 300мм и соблюдении условий прочности от действия поперечной силы допускается не устанавливать поперечную арматуру. Конструктивно доводим до опоры путем отгиба 30% рабочей арматуры.

Рис. 2.2 Схема армирования плиты в поперечном сечении