Выбор бетона и арматуры, определение расчетных характеристик материалов

Ребристая предварительно напряженная плита армируется стержневой арматурой класса Ат-V с электротермическим натяжением на упоры форм.

Изделие подвергается тепловой обработке при атмосферном давлении.

Бетон тяжелый класса В25. соответствующий напрягаемой арматуре. Согласно [3]:

нормативное сопротивление бетона сжатию

R_bn = R_b.ser = 18,5 МПа (прил. 1).

здесь R_b.ser расчетное сопротивление бетона сжатию для предельных состояний второй группы;

расчетное сопротивление бетона сжатию для предельных состояний первой группы R_b = 14,5 Мпа;

коэффициент условий работы бетона γ_b2 = 0,9;

нормативное сопротивление при растяжении

R_btn = R_bt.ser = 1,60 МПа (прил. 1);

расчетное сопротивление при растяжении R_bt = 1,05 МПа;

начальный модуль упругости бетона E_b = 27000 МПа.

Передаточная прочность бетона R_bp устанавливается так, чтобы при обжатии отношение напряжений σ_bp/R_bp £ 0,75, кроме того, R_bp ³ 0,5 В.

Для напрягаемой арматуры класса Ат-V:

нормативное сопротивление растяжению R_sn = 785 МПа (прил. 2);

расчетное сопротивление растяжению R_s = 680 МПа;

начальный модуль упругости E_s = 190000 МПа.

Предварительное напряжение арматуры принимается равным:

σ_sp = 0,6∙ R_sn = 0,6∙785 = 470 МПа.

Рекомендуется [3] назначать σ_sp с учетом допустимых отклонений р так, чтобы выполнялись условия:

σ_sp + p £ R_s.ser, σ_sp - р ³ 0.3∙ R_s.ser.

Значение р при электротермическом способе натяжения арматуры определяется по формуле (в МПа): р = 30 + 360/l, l - длина натягиваемого стержня: м.

Проверяем выполнение условий, если

р = 30 + 360/6 = 30 + 60= 90 МПа:

σ_sp + р = 470 + 90 = 560 < R_s.ser = 785 МПа.

σ_sp - р = 470 – 90 = 380 > 0,3∙ R_s.ser = 0,3∙785 = 235,5 МПа.

Условия выполняются.

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

γ_sp = 1 ± Δγ_sp.

Вычисляем предельное отклонение предварительного напряжения:

Δγ_sp = 0,5(р/σ_sp)∙(1+1/√n) = 0,5(90/470) ∙ (l+l/√2) = 0,16;

здесь n = 2 - число напрягаемых стержней в сечении плиты.

При проверке по образованию трещин в верхней зоне плиты при обжатии принимается γ_sp = 1 + 0,16 = 1,16;

при расчете по прочности плиты γ_sp = 1 – 0,16 = 0,84.

Предварительное напряжение с учетом точности натяжения

σ_sp = 0,84∙470 = 385 МПа.