2.3. Статический расчет.

Для выполнения расчетов по первой и второй группам предельных состояний нужно вычислить следующие усилия:

Изгибающий момент (кН∙м) от полной расчетной нагрузки:

Изгибающий момент (кН∙м) от полной нормативной нагрузки

Изгибающий момент (кН∙м) от нормативной длительно действующей нагрузки

Поперечная сила (кН) от полной расчетной нагрузки

Где l_o - расчетный пролет, определение которого показано на рис. 3:

принимается а_р=150 мм, b_р=200 мм.

2.4. Расчет по первой группе предельных состояний.

2.4.1. Исходные данные.

Панель перекрытия запроектирована из тяжелого бетона класса В30, подвергаемого тепловой обработке при атмосферном давлении. Арматура принимается классом А III диаметром 10…40 мм.

В зависимости от принятого класса бетона и арматуры по табл. 12, 13, 18, 19, 20, 22, 23, 29 [2] определяются характеристики бетона и арматуры. При расчете по первой группе предельных состояний R_b и R_bt следует принимать с коэффициентом =0,9.

При расчете прочности нормальных и наклонных сечений поперечное сечение панели приводиться к тавровому профилю (см. рис. 4). При этом:. Рабочая высота сечения панели ,

где а=3см (согласно п. 5.5 [2], расположение арматуры в один ряд по высоте).

2.4.2. Расчет прочности нормальных сечений.

Расчет прочности нормальных сечений производится в соответствии с п.3.16. [2]. Предполагается, что продольной арматуры по расчету не требуется.

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

Рис.4. К расчету прочности нормальных сечений.

а) действительное сечение; б) приведенное сечение

Условие соблюдается, значит, нейтральная ось проходит в пределах полки, и сечение рассчитывается как прямоугольное с шириной . Находим моментный коэффициент:

По таблице 7 [1], находим коэффициент =0,958 и подсчитываем требуемую площадь растянутой арматуры:

По таблице 8 [1] принимаю: 4 ø 22 А-III, Аs=15,20 см^².

Размещаем арматуру в соответствии с п. 5.12, 5.18 [2]. Уточняем значения а и h_o:

Проверка прочности нормального сечения.

Для проверки прочности определяется положение нейтральной оси из условия:

.

Условие соблюдается - нейтральная ось находится в полке, высота сжатой зоны вычисляется по формуле:

.

Несущая способность сечения:

Несущая способность считается достаточной, если выполняется условие:

.

Условие выполняется: , несущая способность достаточна.

2.4.3. Расчет прочности наклонных сечений

на действие поперечных сил.

Необходимость расчета определяется условием:

Для тяжелого бетона _b3 = 0,6. Правая часть неравенства – минимальная несущая способность бетонного сечения на восприятие поперечной силы.

Так как условие не выполняется, то поперечная арматура определяется расчетом. Для этого предварительно назначается диаметр d_w=4мм стали класса Вр-I и шаг поперечных стержней S из конструктивных условий.

При высоте шаг поперечных стержней определяется как:

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

, где

–усилие погонное одного стержня поперечной арматуры, см;

–площадь сечения поперечной арматуры в см²;

–площадь сечения одного стержня поперечной арматуры в см²;

–число хомутов в поперечном сечении; зависит от количества каркасов в панели;

–коэффициент, учитывающий влияние сжатых полок в тавровых сечениях, принимаемый не более 0,5.

, ;

Длина проекции опасного наклонного сечения (см) на продольную ось элемента:

, где _b2=2 для тяжелого бетона.

, округленному до целого числа шагов хомутов (в большую сторону), ;

Поперечное усилие (Н), воспринимаемое бетоном:

Поперечное усилие, воспринимаемое хомутами, пересеченными наклонной трещиной:

Проверка прочности наклонного сечения производится из условия:

,

, прочность наклонного сечения обеспечена.

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

, где

, но не более 1,3;

; ;

;

;

, прочность наклонной полосы между трещинами на действие сжимающих напряжений обеспечивается.