2.4.4. Армирование панелей.

Рабочая арматура является продольной арматурой сварной сетки, расположенной в нижней полке. Распределительная арматура этой сетки принята из арматуры класса Вр-I диаметром 5мм. Шаг стержней распределительной арматуры не должен превышать 600мм [2, п.5.22].

Верхняя полка армируется конструктивной сеткой 200/200/3/3 из стали класс Вр-I.

Поперечные стержни, определяемые из условия прочности наклонных сечений, объединяются с продольной монтажной арматурой того же диаметра, что и хомуты в короткие плоские каркасы, устанавливаемые в приопорных участках ребер панели. Каркасы установлены в крайних ребрах и в промежуточных через ребро.

Петли для подъема закладываются в смежных ребрах панели впотай на расстоянии 0,5м от концов панели. Для монтажных петель применяем арматурную сталь класса А-I [2, п.2.24]. Диаметр петель назначается по требуемой площади поперечного сечения одной петли, определяемой из условия распределения веса плиты на три петли с учетом коэффициента динамичности 1,4 (п.1.13 [2]) и коэффициента, учитывающего сгиб петли 1,5.

, где

- нормативная нагрузка от собственного веса панели (см. п.2.2);

,– конструктивная ширина и длина панели в метрах (см. рис. 2,3);

–расчетное сопротивление арматуры класса А-I.

Принимаю петли 4ø14 с каждая.

2.5 Расчет панелей по предельным состояниям второй группы (по раскрытию трещин и деформациям).

К трещиностойкости панелей перекрытия предъявляются требования 3-й категории [2, п. 1.16, табл. 2;3], согласно которым предельно-допустимая ширина продолжительного раскрытия трещин

.

Предельно-допустимый прогиб панели определяется согласно п.1.20 [2]

Определение ширины раскрытия трещин и прогибов производится от нагрузки с коэффициентом надежности по нагрузке .

2.5.1 Проверка трещиностойкости.

Для определения геометрических характеристик сечение панели должно быть приведено к эквивалентному по моменту инерции двутавровому сечению (см. рис. 5): при этом .

, ,

Расчет ширины раскрытия трещин не производится при соблюдении условия [2, п. 4.5]:

,где

–момент внешних сил относительно оси, проходящей через ядровую точку, наиболее удаленную от растянутой грани сечения. Для изгибаемого элемента он равен изгибающему моменту с коэффициентом надежности по нагрузке , то есть равен.

–момент, воспринимаемый сечением, нормальным к продольной оси элемента, при образовании трещин и определяемый по формуле:

, где

–момент усилия Р относительно той же оси, что и для определения .

Для изгибаемых элементов без предварительного напряжения усилие Р рассматривается как внешняя растягивающая сила.

, где

–напряжения в нижней и верхней продольной арматуре, численно равные значениям потерь предварительного напряжения от усадки бетона по поз. 8 таб. 5 [2] как для арматуры, натягиваемой на упоры. Для бетонов класса В35 и ниже

Здесь и далее предполагается отсутствие сжатой (верхней) арматуры, то есть:

.

, где

е_оr – эксцентриситет приложения силы Р относительно центра тяжести приведенного сечения (см),

где r – расстояние от центра тяжести приведенного сечения до верхней ядровой точки

.

Момент сопротивления приведенного сечения с учетом неупругих деформаций бетона растянутой зоны:

, где

 – коэффициент, учитывающий пластические свойства бетона и зависящий от вида эквивалентного сечения; принимается для двутаврового сечения .

, условие не выполняется, значит необходимо провести расчет ширины раскрытия трещин, нормальных к продольной оси панели.

Проверяется ширина раскрытия трещин при продолжительном действии длительных нагрузок [2, п. 4.14]:

, где

 - коэффициент, принимаемый равным 1,0 для изгибаемых элементов;

 - коэффициент, принимаемый равным 1,0 для стержневой арматуры периодического профиля;

при продолжительном действии нагрузок;

 - коэффициент армирования сечения, принимаемый равным отношению площади сечения арматуры к площади сечения бетона (при рабочей высоте h₀ и без учета сжатых свесов полок), но не более 0,02;

–напряжение в стержнях крайнего ряда продольной рабочей арматуры; d – диаметр арматуры в мм.

Для определения необходимо подсчитать параметры сечения после образования трещин [2, п. 4.28]:

- коэффициент, характеризующий упругопластическое состояние бетона сжатой зоны

Относительная высота сжатой зоны бетона сечения с трещиной:

, где

=1,8 для тяжелого бетона;

- коэффициент армирования;

Высота сжатой зоны:

,

Т.к. , то сечение рассчитывается как прямоугольное с шириной, вторично определяем параметры:

; ;

;

Плечо внутренней пары сил:

Напряжения (МПа) в растянутой арматуре в сечении с трещиной: