2166

– относительно верхней грани

Wplsup Wredsup 1,25 14014 103 17518 103 мм3 ,

где значения коэффициента γ, учитывающего пластические свойства бетона, принимаются по прил. 5.

Сечение двутавровое симметричное:

bf 2160 3,69 6 ; b 586

bf 3,169 2 . b

Принимается =1,25.

Определяется расстояние от центра тяжести приведенного сечения до нижней ядровой точки

и до верхней ядровой точки

11

Определение потерь предварительного напряжения

Расчет потерь ведется при коэффициенте точности натяжения арматуры

=1.

Первые потери

Величина предварительного напряжения sp 0,3Rsn . Также для арматуры А1000 – не более 0,9Rsn .

Многопустотные плиты перекрытий, как правило, изготавливаются с применением электротермического способа натяжения арматуры. sp

назначается с учетом допустимых температур нагрева. В расчете принимается данный метод.

Для стержневой арматуры верхний предел sp при электротермическом методе – 700 МПа. Принимается это значение:

sp =700 МПа.

При электротермическом способе натяжения среди первых потерь учитываются только потери от релаксаций sp1 . Для стержневой арматуры

sp1 0,03 sp 0,03 700 21 МПа.

Потери от температурного перепада sp 2 0 (исключаются техноло-

гией изготовления плит).

Потериотдеформацииформы sp3 0 ипотериотдеформациианкеровsp 4 0 учитываются при расчете длины заготовки арматуры).

Таким образом, первые потери

sp(1) sp1 sp 2 sp3 sp 4 21 0 0 0 21 МПа.

Усилие предварительного обжатия с учетом первых потерь

P1 Asp sp sp 1 6,28 104 700 21 103 426,41 кН.

Вторые потери

Потери от усадки бетона

sp5 b,sh Es 0,0002 20 104 40 МПа,

где b,sh 0,0002 – деформация усадки бетона B35.

Максимальное сжимающее напряжение на уровне крайнего волокна без учета влияния собственного веса плиты

1680102,44 2361296,79 4041399,23 Па 4,04 МПа.

12

Принимается передаточная прочность бетона Rbp 15 МПа.bp 4,04 0,9Rbp 13,5 МПа – условие выполняется. Нагрузка от собственной массы плиты

qgn 3,0 2,2 6,6 кНм .

Изгибающий момент от собственного веса плиты

Напряжение на уровне центра тяжести продольной арматуры

где b,cr – коэффициент ползучести бетона (принимается по прил. 6). Для класса бетона B35 и нормальной влажности 40–75% b,cr 2,1.

13

Полные потери

sp sp 1 sp 2 21 57,66 78,66 100 МПа,

следовательно, принимаются полные потери

sp 100 МПа.

Усилие в арматуре с учетом всех потерь

P2 Asp sp sp 6,28 10 4 700 100 103 376,8 кН.

Расчет трещиностойкости плиты

Момент трещинообразования сечения

Mcrc 1,95 103 0,017839 376,8 0,079 0,055 0,9

34,79 45,44 80,23 кН м.

Принимается Mn Mtot 79,34 кН м (для конструкций 3-й категории требований по трещиностойкости).

Mcrc 80,23кН м Mn 79,34,

следовательно, условие выполняется, трещины в растянутой зоне бетона не образуются. Расчет на раскрытие трещин производится в случае невыполнения условия.

Расчет прогибов для участков без трещин в растянутой зоне

Расчет производится из условия

f fult ,

где f – прогиб от внешней нагрузки, fult – предельно допустимый прогиб.

fult 200l 6000200 30 мм; f Sl02 1r ,

где S – табличный коэффициент, в случае загружения для плиты, равный

485 (см. прил. 6).

Полная кривизна в сечении с наибольшим моментом

14

где b,red 15 10 4 при непродолжительном действии нагрузки;

s2 s1 300 300 11,76;

Rb,ser 25,5

Asp 6,28 10 4 0,008. bh0 0,411 0,19

В соответствии с полученными значениями вспомогательных коэффи-

f fult 30 мм.

Условие выполняется, прогиб не превышает предельно допустимого значения.

15

РАЗРЕЗНОЙ РИГЕЛЬ

Требуется запроектировать разрезной ригель перекрытия при свободном опирании концов ригеля на консоли колонны. Опирание плит перекрытия осуществляется на ригель по верху. Шаг колонн в направлении длины ригеля равен 7 м.

Бетон для ригеля перекрытия следует принять тяжёлый. Класс бетона В35. В качестве продольной арматуры ригеля целесообразно применить арматуру класса А400, в качестве поперечной – арматуру класса А240. На рисунке 3 показана конструктивная схема перекрытия.

Рис. 3. Конструктивная схема перекрытия

Назначаются размеры поперечного сечения ригеля. Высота сечения

где Lp – пролет ригеля в осях.

16

Ширина сечения

b 0,3 0,5 h 0,3 0,5 600 250 мм.

Конструктивная длина ригеля

lp Lp bk 2a 7000 400 2 20 6560 мм,

где bk – размер сечения колонны,

a – зазор между колонной и торцом ригеля. Длина расчетного пролета ригеля

l0 Lp bk 2a c 7000 400 2 2 140 6420 мм 6,42 м,

где с – длина площадки опирания, принимается с=14 см.

Расчетная нагрузка на 1 погонный метр от веса ригеля (сечение 0,25 0,6 м, плотностьжелезобетона 25 кНм3 , учитываетсякоэффициент

надежности f 1,1 qp 0,25 0,6 25 1,1 4,125 кНм .

Полная нагрузка с учетом нагрузки от перекрытия и коэффициента надежности п=0,95

Поперечная сила

Q ql0 62,4 6,42 200,3 кН. 2 2

Прочность нормальных сечений ригеля в пролете

Расчетные характеристики материалов:

– бетон – тяжелый класса В35.

Rb 19,5 МПа, Rbt 1,3 МПа, Rbn Rb,ser 25,5 МПа, Rbtn 1,95 МПа,

Eb 34500 МПа (определяется в соответствии с прил. 1);

– арматура – напрягаемая класса А400, Rs 355 МПа.

Расчетное сечение в середине пролета рассматривается как прямоугольное с размерами 0,25 0,6 м. Предварительно назначается рабочая высота сечения h0 h a 60 6 54 см.

17

Требуемая интенсивность хомутов qw определяется в зависимости от величины

По конструктивным требованиям при рабочей высоте сечения 540 мм шаг должен быть не более 5402 270 мм и не более 300 мм. Принимается

шаг 250 мм.

Фактическая погонная нагрузка на хомуты

Поперечная сила, воспринимаемая хомутами Qsw

Qsw 0,75qswc0 0,75 106,76 1,08 86,48 кН,

где с0 – длина проекции наклонной трещины, равная с, не более

2h0 2 0,54 1,08.

Q Qmax q1c0 200,3 45,3 1,08 151,38 кН. Q 151,38 кН Qb Qsw 94,77 86,48 181,25 кН

Условие выполняется, прочность наклонного сечения обеспечена. Конструктивныетребованияобязываютдлябалоквысотойболее150 мм

на приопорных участках длиной 4l иметь шаг поперечных стержней не более 12 рабочей высоты элемента и не более 300 мм. На остальной части пролета шаг стержней не должен превышать 34 h или 500 мм.

20