3.2. Расчет по прочности продольных ребер панели по нормальному сечению

В расчет вводится приведенное тавровое сечение с полкой в сжатой зоне.

Расчетный пролет панели равен: ℓ_р = ℓ_пл - ℓ_оп = 5050 – 120 = 4930 мм.

Конструктивная ширина b_f = 1250 – 20 = 1230мм.

Полная расчетная нагрузка на 1 м.п.

Р = g^пер·b_п = 23,035·1,25 = 28,79 кН/м.

Максимальные усилия:

М_max = 28,79 ·4,63²/8 = 77,15 кН·м;

Q_max = 28,79 ·4,63/2 = 66,65 кН.

Ширина полки эквивалентного приведенного таврового сечения

b_f’ = 1230 + 20 = 1250 мм.

Ширина ребра b = 2·70 + 20 = 160 мм.

где h₀ = h – a_s = 400 – 50 = 350 см – высота рабочей зоны;

R_b = 14,5 МПа – расчетное сопротивление бетона класса В25 сжатию;

γ_b2 = 0,9 – коэффициент условия работы бетона.

По значению А₀ определяем (по табл. 19.) = 0,04 , 0,980, тогда высота сжатой зоны, определяемая по формуле

х = · h₀ = 0,04·35 = 1,4 см < h_f’=5см.

Граничное значение высоты сжатой зоны определяется по формуле:

,

где - относительная деформация арматуры растянутой зоны, вызванная внешней нагрузкой при достижении в этой арматуре напряжения, равного ;

- относительная деформация сжатого бетона при напряжениях, равных , принимаемая равной 0,0035.

Для арматуры с условным пределом текучести значение определяют по формуле

,

где - предварительное напряжение в арматуре с учетом всех потерь и = 0,9; 400 - в МПа.

;

Величину предварительного натяжения арматуры принимаем:

0,85·R_s,ser = 0,85·800 = 680 МПа;

где R_s,ser = 800 МПа – для арматуры класса А800.

Величина отклонения натяжения арматуры:

р = 30 + 360/ℓ =30+360/5,05= 101,29 МПа;

где ℓ = 5,05 м – длина напрягаемого стержня.

В соответствии с /1/ должны выполняться условия:

= 0,9R_sp,ser , = 0,9∙800 = 720;

= 0,05 < = 0,5022.

Следовательно, разрушение начнется со стороны растянутой зоны.

Коэффициент условия работы, учитывающий повышенную несущую способность арматуры, напряженной выше предела текучести найдем по формуле:

поэтому принимаем .

Определим требуемую площадь напрягаемой арматуры:

см².

Принимаем по сортаменту 2  16 А800 ; А_SP = 4,02 см² .

3.2.1. Определение геометрических характеристик.

Рис.3.3.1.

К определению геометрических характеристик приведенного сечения

В соответствии с рисунком 3.3.1.:

Площадь бетонной части поперечного сечения панели:

см²;

;

Площадь приведенного сечения:

см²;

Статический момент площади приведенного сечения:

см³;

Расстояние от нижней грани до центра тяжести приведенного сечения:

У₀ = S_red/A_red = 33385,7/1214,79 = 27,48 см.

Моменты инерции приведенного сечения

см⁴;

см⁴;

Момент инерции приведенного сечения:

Момент сопротивления приведенного сечения по нижней и по верхней зонам

см³;

см³;

Упругопластический момент сопротивления по растянутой зоне в стадии эксплуатации, изготовления и обжатия

см³;

где =1.75, как для таврового сечения с полкой, расположенной в сжатой зоне.

см³,