Конструирование сборной железобетонной плиты, назначение геометрических размеров, классов арматуры и бетона, определение потерь предварительного напряжения. Расчет прочности сплошной колонны среднего ряда фундамента и основных геометрических размеров.
Требуется выполнить расчет и конструирование сборной ж/бетонной плиты покрытия размером 3х6 м, арматура предварительно напряженная, натяжение арматуры механическое на упоры металлических форм, здание неотапливаемое, второй район по нормированию снегового покрова. Нормативные нагрузки и соответствующие коэффициенты надежности элементов покрытия. 1 Ж/б плита размером 3х6 м 1333 1,1 Класс арматуры для продольных ребер Ат-IV, Rsp=510 МПА, Rsp,ser=590 МПА, Es=190000 МПА, для поперечных ребер назначаем арматуру классаВид нагрузки Нормативная нагрузка, КН/м2 Коэффициент надежности по нагрузке Расчетная нагрузка, КН/м2При отношении ширины плиты к расстоянию между поперечными ребрами (0,99 м) больше 2 полк плиты на местный изгиб следует рассчитывать, как балочную. Выделяется, условно, полоса шириной 1 м и рассматривается, как многопролетная неразрезная балка, опорами у которой являются поперечные ребра. Расчетные пролеты принимаются равными расстояниям в чистоте между поперечными ребрами lp= 99 - 10 = 89 см. Расчетная нагрузка на 1 м длины выделенной полосы состоит из собственного веса полки плиты и нагрузки от кровли.С продольными ребрами поперечные ребра связаны монолитно, поэтому в качестве расчетной схемы для поперечного ребра принимаем однопролетную балку с защемленными опорами. Расчетное сечение поперечного ребра принимается тавровым с шириной полки bf", равной расстоянию между поперечными ребрами. h = 13 см, b = (4 10)/2=7 см, b"f = 99 см, h"f = 2,5 см Расчетный пролет принимается как расстояние в чистоте между продольными ребрами. Требуемая площадь арматуры в пролете (расчетное сечение тавровое - полка в сжатой зоне), принимаем приПлита покрытия свободно опирается на ригели поперечных рам и при расчете рассматривается как однопролетная свободно опертая балка. Ширина ребра расчетного таврового сечения принимается равной удвоенной ширине средних значений ширины продольных ребер плиты. Изгибающий момент и поперечная сила определяются как в свободно опертой балке: Требуемая площадь арматуры при определяется в предположении, что нейтральная ось проходит в пределах высоты полки. проверим положение нейтральной оси из условияРасчетное сопротивление поперечной арматуры Ш 4 р-I, Rsw =265 МПА, отношение модулей упругости арматуры и бетона расчетная равномерно распределенная нагрузка равна фактической контролируемое напряжение в напрягаемой арматуре Поперечная сила, которая должна быть воспринята хомутами, определяется в зависимости от выполнения условия: - удовлетворяетсяСтатический момент площади приведенного сечения Расстояние от низшей грани до центра тяжести площади приведенного сечения и момент инерции сечения Момент сопротивления приведенного сечения по нижней зоне Расстояние от центра тяжести площади приведенного сечения до верхней точки ядра сечения предварительно принимаемПотери от релаксаций напряжений в арматуре при механическом способе напряжения Потери от температурного перепада между натянутой арматурой и упорами отсутствуют Потери от деформаций анкеров, расположенных у натянутых устройств: Потери от трения арматуры отсутствуют Устанавливаем передаточную прочность бетона из условия принимаем тогда Вычислим сжимающее напряжение в бетоне на уровне центра тяжести напрягаемой арматуры от усилия обжатия Р1 и с учетом изгибающего момента от веса плиты Напряжение в бетоне с учетом первых потерь , предварительно определив усилие обжатия с учетом потерьРасчет конструкций третьей категории трещиностойкости производится по нормативным нагрузкам (при гf =1,0). 33224 <38151 Нм - трещины в растянутой зоне образуются Проверим, образуются ли трещины в верхней зоне при отпуске арматуры с упоров (при гsp=1 Дгsp = 1 0,1 = 1,1) условие выполняется, начальные трещины в верхней зоне не образуются, (изгибающий момент от собственного веса оказывается большим момента от обжатия). Определим приращение напряжений в арматуре от действия постоянной и длительной нагрузки: где z1 = h0 - 0,5hґf = 40-0,5?2,5=38,75см lsp = 0, т.к. усилие Р2 приложено в центре тяжести арматуры Asp , Ws - момент сопротивления сечения по растянутой арматуреПредельная величина прогиба: Определим кривизну оси плиты , где суммарная продольная сила от предварительного обжатия с учетом всех потерь при коэффициент, учитывающий работу бетона на участках с трещинами при длительно действующей нагрузке, эксцентриситетДанные для расчета сечений: бетон тяжелый класса В15, подвергнутый тепловой обработке при атмосферном давлении, Rb=8,5МПА; Rbt=0,75МПА; Eb=20,5*103МПА В сечении действуют три комбинации расчетных усилий. При расчете сечения на первую и вторую комбинации усилий расчетное сопротивление Rb следует вводить с коэффициентом гb2=1,1 , т.к. в комбинации включены постоянная, снеговая, крановая и ветровая нагрузки; на третью с коэффициентом гb2=0,9 (постоянная и снеговая). Расчет сечения выполняется по 1-й комбинации, как самой невыгодной. При расчете сечения на третью комбинацию усилий расчетное сопротивление Rb следует вводить с коэффициентом гв
