2.1.2 Определение усилий от расчетных и нормативных нагрузок

Изгибающий момент от расчетной нагрузки в середине пролета:

Поперечная сила от расчетной нагрузки на опоре:

Усилия от нормативной полной нагрузки:

Изгибающий момент от нормативной постоянной и длительной временной нагрузок:

2.1.3 Назначение размеров сечения плиты

Высота сечения предварительно напряженной плиты:

.

Рабочая высота сечения: .

Ширина продольных ребер внизу - 8 см, вверху - 10 см.

Ширина верхней полки 116 см, толщина - 6 см.

Размеры сечения плиты приведены на рис. 12.а. В расчетах по первой группе предельных состояний расчетное сечение тавровое (рис. 12.б):

Расчетная толщина сжатой полки таврового сечения .

Расчетная ширина ребра .

Отношение , при этом в расчет вводится вся ширина полки .

Рис. 12. Поперечные сечения ребристой плиты:

а - основные размеры, мм; б - к расчету по прочности, в - к расчету по образованию трещин.

2.1.4 Выбор бетона и арматуры. Определение расчетных характеристик материалов.

Ребристая предварительно напряженная плита армируется стержневой арматурой класса A600 с электротермическим натяжением на упоры форм. Изделие подвергается тепловой обработке при атмосферном давлении.

Бетон тяжелый класса B20:

нормативное сопротивление бетона сжатию МПа;

где - расчетное сопротивление бетона сжатию для предельных состояний второй группы.

расчетное сопротивление бетона сжатию для предельных состояний первой группы МПа;

коэффициент условий работы бетона ;

нормативное сопротивление при растяжении МПа;

расчетное сопротивление при растяжении МПа;

начальный модуль упругости МПа.

Передаточная прочность бетона устанавливается так, чтобы при обжатии отношение напряжений , кроме того .

Для напрягаемой арматуры класса A600:

нормативное сопротивление растяжению МПа;

расчетное сопротивление растяжению МПа;

начальный модуль упругости МПа.

Предварительное напряжение арматуры принимается равным:

МПа.

Рекомендуется назначать с учетом допустимых отклонений так, чтобы выполнялись условия:

, .

Значение при электротермическом способе натяжения арматуры определяется по формуле:

МПа.

где м - длина натягиваемого стержня.

Проверяем выполнение условий:

,

.

Условия выполняются.

Значение предварительного натяжения в арматуре вводится в расчет с коэффициентом точности натяжения арматуры:

.

Вычисляем предельное отклонение предварительного напряжения:

,

где - число напрягаемых стержней в сечении плиты.

При проверке по образованию трещин в верхней зоне плиты при обжатии принимается:

.

При расчете по прочности плиты: .

Предварительное натяжение с учетом точности натяжения:

.

2.1.5 Расчет прочности плиты по сечению, нормальному к продольной оси

Максимальный изгибающий момент от расчетной нагрузки М=143,24 кН∙м.

Расчетное сечение тавровое, с полкой в сжатой зоне (рис. 12, б).

Предполагаем, что нейтральная ось проходит в полке шириной . Вычисляем коэффициент:

.

.

Высота сжатой зоны - нейтральная ось проходит в пределах сжатой зоны полки.

Вычисляем характеристику сжатой зоны :

.

Определяем граничную относительную высоту сжатой зоны бетона:

где - напряжение в растянутой арматуре, принимаемое для арматуры класса A600, как:

МПа;

- предельное напряжение в арматуре сжатой зоны, МПа, т.к. .

Предварительное напряжение с учетом полных потерь:

МПа.

Коэффициент условий работы арматуры , учитывающий сопротивление напрягаемой арматуры выше условного предела текучести, определяется по формуле:

.

.

где - коэффициент, принимаемый для арматуры класса A600 равным 1,2.

Следовательно, .

Вычисляем площадь сечения напрягаемой растянутой арматуры:

.

Принимаем 2 Ø25 A600 с .

Процент армирования:

.