Проектирование сборных железобетонных плит перекрытий, регилей и колонн многоэтажных производственных зданий

Вывод:  Т.к. условие выполняется, следовательно сечение по прочности подобрано удовлетворительно.

 

3.4.3 Расчет прочности наклонных сечений на действие

поперечных  сил.

• Необходимость расчета, согласно ([2] п. 3.32), определяется условием:

;

Где  для тяжелого бетона;

для бетона класса B20;

;

;

 

Вывод: Условие не выполняется, следовательно, поперечная арматура определяется расчетом.

Следовательно, принимаем:

 

Шаг ;

 

Стержни поперечной арматуры, согласно ([4] табл. 9):

класс Вр-I  Ø 5 мм,

; , - количество стержней в сечении

 

• Для поперечных стержней, устанавливаемых по расчету, должно выполняться условие:

;

Где  - площадь сечения поперечной арматуры;

- коэффициент, учитывающий влияние сжатых полок в тавровых сечениях;

погонное усилие в поперечных стержнях в пределах наклонного сечения;

- для Bp-I Ø5, согласно ([4] табл.6);

;

 

;

 

Вывод: Условие выполняется, следовательно, поперечная арматура подобрана удовлетворительно.

• Длина проекции опасного наклонного сечения на продольную ось элемента определяется по формуле:

;

Где  - для тяжелого бетона;

 

;

 

• Поперечное усилие воспринимаемое бетоном определяется по формуле:

;

Где   , округленному до целого числа шагов хомутов в большую сторону, ;

 

;

• Поперечное усилие, воспринимаемое хомутами, пересеченными наклонной тещиной, определяется по формуле:

;

• Проверка прочности наклонного сечения производится из условия:

;

;

;

Вывод: Условие выполняется, следовательно, сечение подобрано верно.

 

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

;

Где  ;

;

;

;

;

;

 

;

 

Вывод: Проверка проходит, следовательно, сечение по действию сжимающих усилий подобрано удовлетворительно.

 

3.4.4 Армирование панелей.

Рабочая арматура пустотных панелей  является продольной арматурой сварной сетки, расположенной в нижней полке. Распределительная арматура этой сетки принимается из стержней классов Вр-I, А-I диаметром 4…6 мм. Шаг стержней распределительной арматуры не должен превышать 600 мм, согласно ([2] п. 5.22).

Рекомендуется для монтажных петель применять арматурную сталь класса A-I, согласно ([2] п. 2.24). Диаметр петель назначается по требуемой площади поперечного сечения одной петли, определяемой при условии распределения веса плиты на три петли с учетом коэффициента динамичности 1,4. ([2] п.1.13) и коэффициента, учитывающего сгиб петли 1,5.

• Необходимая площадь сечения одной петли определяется по формуле:

Где  нормативная нагрузка от собственного веса панели, ;

конструктивная ширина панели, ;

конструктивная длина панели, ;

расчетное сопротивление арматуры для класса А-I, ;

;

• Принимаем 4 петли из арматуры класса A-I Ø 14 мм с .

3.5 Расчет панелей по предельным состояниям II группы.

(по раскрытию трещин и деформациям)

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

 

 

;

 

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

 

;

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

;

 

3.5.1 Проверка трещиностойкости.

Расчет ширины раскрытия трещин не производится при соблюдении условия, согласно ([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, т.е ;

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

;

Где   момент усилия относительно той же оси, что и для определения ;

Значение  определяют по формуле:

;

Для определения геометрических характеристик  сечение панели должно быть приведено к эквивалентному по моменту инерции.

Для пустотной панели – к двутавровому.

• Определим геометрические характеристики:

;

;

;

;

;

• Расстояние от центра тяжести приведенного сечения до верхней ядровой точки определяется по формуле:

 

 

• Эксцентриситет приложения силы относительно центра тяжести приведенного сечения, определяется по формуле:

 

Где    напряжения в нижней и верхней продольной арматуре, численно равные значениям потерь от усадки бетона, согласно ([2] поз. 8 таб. 5), как для арматуры, натягиваемой на упоры. Для бетонов классов В35 и ниже:

;

- т.к.предполагается отсутствие  сжатой (верхней) арматуры;

для изгибаемых элементов без  предварительного напряжения усилие рассматривается как внешняя растягивающая сила, определяемая по формуле:

;

• Момент усилия определяется по формуле:

 

; 

 

• Момент, воспринимаемый сечением, нормальным к продольной оси элемента, при образовании трещин определяется по формуле:

;

• Проверка:

;

;

 

Вывод: Проверка не проходит, следовательно нужно проводить расчет ширины раскрытия трещин.

• Проверка ширины раскрытия трещин при продолжительном действии длительных нагрузок, согласно ([2] п.4.14), определяется по формуле:

;

Где  для изгибаемых элементов;

для стержневой арматуры периодического профиля;

при продолжительном действии нагрузки;

коэффициент армирования сечения, принимаемый равным отношению площади сечения арматуры к площади сечения бетона (при рабочей высоте и без учета сжатых свесов полок), но не более 0,2. Для двутаврового сечения определяется по формуле:

;

модуль упругости арматуры A-III, ;

диаметр арматуры, ;

напряжение в стержнях крайнего ряда продольной рабочей арматуры;

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

;

• Относительная высота сжатой зоны бетона с трещиной:

;

Где  для тяжелого бетона;

коэффициент армирования, определяется по формуле:

;

;

• Высота сжатой зоны определяется по формуле:

 

;

 

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

;

;

;

;

• Плечо внутренней пары сил определяется по формуле:

;

 

• Напряжение в растянутой арматуре в сечении с трещиной:

 

;

 

• Проверка ширины раскрытия трещин при продолжительном действии длительных нагрузок:

;

;

;

 

Вывод: Проверка проходит, ширина раскрытия трещин в норме, следовательно,   арматура подобрана удовлетворительно.

 

3.5.2 Проверка жесткости.

• Прогиб панели определяется по формуле:

Где  для равномерно загруженной свободно опертой балки;

величина кривизны;

Величина прогиба ограничивается эстетическими требованиями, поэтому  расчет прогибов проводится на длительное действие постоянных и длительных нагрузок, согласно ([2] п. 1.20).

;

Где  коэффициент, учитывающий неравномерность распределения деформаций крайнего сжатого волокна бетона по длине участка с трещинами;

коэффициент, учитывающий работу растянутого бетона на участке с  трещинами:

;

Где  при длительном действии нагрузок;

;

;

;

;

;

• Прогиб панели:

 

;

 

• Проверка:

;

 

 

Вывод: Неравенство выполняется, следовательно, расчет плиты выполнен удовлетворительно.

 

IV. Список литературы

 

1. В.Н. Байков, Э.Е. Сигалов «Железобетонные конструкции» М., Стройиздат, 1985.

2. СНиП 2.03.01-84. «Бетонные и железобетонные конструкции» М., Стройиздат, 1985.

3. СНиП 2.01.85. «Нагрузки и воздействия» М., Стройиздат, 1986.

4. Методические указания «Проектирование сборных железобетонных плит перекрытий                                    многоэтажных  производственных зданий» Омск, 1986

5. Методические указания «Проектирование сборных железобетонных ригелей и колонн многоэтажных производственных зданий» Омск, 1986.

6. «Железобетонные конструкции»  под ред. Л.П. Полякова, Киев, Вища  школа, 1984.