Характеристики прочности бетона и арматуры.

Многопустотную предварительно напряженную плиту армируем канатами класса К-7 c механическим натяжением на упоры форм.

К трещиностойкости плиты предъявляют требования 3-й категории. Изделие подвергаем тепловой обработке при атмосферном давлении.

Бетон тяжелый класса В 30, соответствующий напрягаемой арматуре.

Призменная прочность нормативная , расчетная

коэффициент условий работы бетона ; нормативное сопротивление при растяжении , расчетное , начальный

модуль упругости бетона

Арматура продольная – канаты класса К-7диаметром 12 мм; нормативное

сопротивление , расчетное сопротивление , модуль

упругости .

Предварительное напряжение арматуры принимаем равным

Проверяем выполнение условия при механическом способе натяжения:

.

- условие выполняется.

Вычисляем предельное отклонение предварительного напряжения:

D - принимаем

где n=4– число напрягаемых канатов плиты.

Коэффициент точности натяжения при благоприятном влиянии предварительного напряжения D

При проверке по образованию трещин в верхней зоне плиты при обжатии принимаем

Предварительное напряжение с учётом точности натяжения:

2.1.5. Расчёт прочности плиты по сечению, нормальному к продольной оси.

Сечение тавровое с полкой в сжатой зоне.

Условие: :

Т.к. условие выполняется, т.е. нижняя граница сжатой зоны располагается в пределах полки,

Вычисляем:

По таблице 3.1[1] находим: ,

нейтральная ось проходит в пределах сжатой полки;

Вычисляем граничную высоту сжатой зоны:

-при механическом

способе натяжения;

, т.к.

характеристика деформативных

свойств бетона.

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

для канатов класса К-7; принимаем

Вычисляем площадь сечения растянутой арматуры:

Принимаем арматуру 8Ø9К-7 с

2.2.Расчёт многопустотной плиты по предельным состояниям II группы

2.2.1. Геометрические характеристики приведённого сечения.

.Площадь приведенного сечения

(величиной пренебрегаем ввиду относительной малости)

Расстояние от нижней грани до центра тяжести приведенного сечения

Момент инерции симметричного сечения:

Момент инерции приведённого сечения:

где момент инерции части сечения относительно оси, проходящей через центр тяжести этой части сечения;

Момент сопротивления приведённого сечения по нижней зоне

то же, по верхней зоне

Расстояние от ядровой точки, наиболее удаленной от растянутой зоны (верхней) до центра тяжести приведённого сечения:

То же, наименее удаленной от растянутой зоны (нижней):

где

Отношение напряжения в бетоне от нормативных нагрузок и усилия обжатия к расчетному сопротивлению бетона для предельных состояний второй группы предварительно принимаем равным 0,75.

Упругопластический момент сопротивления по растянутой зоне:

где - коэффициент, принимаемый для двутавровых сечений

при .

2.2.2. Определение потерь предвари тельного напряжения арматуры.

Коэффициент точности натяжения арматуры при этом

Потери от релаксации напряжений в арматуре при электротермическом способе натяжения:

Потери от температурного перепада, между натянутой арматурой и упорами , так как при пропаривании форма с упорами нагревается вместе с изделием.

Усилие обжатия с учётом полных потерь:

Эксцентриситет этого усилия относительно центра тяжести приведённого сечения:

Напряжение в бетоне при обжатии:

Где

Устанавливаем величину передаточной прочности бетона из условия:

Принимаем , тогда

Вычисляем сжимающие напряжения в бетоне на уровне центра тяжести напрягаемой арматуры от усилия обжатия (без учета момента от веса плиты)

Потери от быстронатекающей ползучести при

Первые потери:

С учетом напряжение равно:

Потери от усадки бетона

Потери от ползучести бетона при

Составляют

Вторые потери:

Полные потери:

т.е. меньше установленного минимального значения потерь.

Усилие обжатия с учётом полных потерь:

2.2.3 Расчёт прочности плиты по сечению, наклонному к продольной оси

Проверяем условие обеспечения прочности по наклонной полосе между наклонными трещинами:

, где

=1- коэффициент, учитывающий влияние хомутов, нормальных к продольной оси элемента;

- коэффициент, учитывающий класс и вид бетона.

, где для тяжелого бетона.

Делаем проверку: ;

,

следовательно, размеры поперечногосечения плиты достаточны для восприятия нагрузки.

Проверяем необходимость постановки расчетной поперечной арматуры исходя из условия:

1)

62,37<

2) кН

с= 2,5h₀= см

кН см

=1,5; <0,5

P= кН – усилие предварительного обжатия

кН; условие 2 выполняется

Все необходимые условия прочности выполняются, поперечную арматуру в плите не устанавливаем.

2.2.4 Расчёт по образованию трещин, нормальных к продольной оси

Для элементов, к трещинностойкости которых предъявляются требования 3-ей категории, коэффициент надежности по нагрузке . Расчет производится из условия:

.

Нормативный момент от полной нагрузки .

Момент образования трещин по способу ядровых моментов определяется по формуле:

Так как , то в растянутой зоне от эксплуатационных нагрузок трещины образуются.

Проверяем, образуются ли начальные трещины в верхней зоне плиты при её обжатии, при значении коэффициента точности натяжения γ'_sp=1,1.

Расчётное условие:

Поскольку ,

условие удовлетворяется, начальные трещины не образуются:

здесь - сопротивление бетона растяжению соответствующее

Конструктивно в верхней полке плиты принимаем арматурную сетку марки

Дата добавления: 2015-07-20