Расчётные характеристики определяем в соответствии с СП 63.13330.2012

Для бетона класса В20 по таблице 1 приложения Б определяем расчетные

сопротивления бетона c учетом коэффициента условия работы бетона γ_b1=0,9

 (учитывает действие длительной нагрузки):

 

  - расчетное сопротивление бетона сжатию

R_b=11,5×10³×0,9 кПа=10350кПа;

- расчетное сопротивление бетона растяжению

R_bt = 0,9 ×10³×0,9 кПа=810 кПа.

Принимаем предварительно напряжённую продольную рабочую арматуру класса A-500 с расчетным сопротивлением

R_s=435×10³к Па (таблица 3 приложения Б).

Принимаем поперечную рабочую арматуру проволочную класса В-500.

 

1.5.2 Определение типа задач

Определяется коэффициент

(1.5)

По таблице 5 приложения Б находим x = 0,1

(1.6)

Высота сжатой зоны бетона

x=x×h₀=0,1×0,195=0,0195м

0,0195м < 0,03м –условие выполняется, значит нейтральная ось располагается в полке.

Сечение рассчитывается как прямоугольное, шириной b_f (см. рис. 1.3).

 

              2.5.3 Расчёт рабочей арматуры

 

При расчётах на прочность железобетонного элемента с высокопрочной арматурой рабочее напряжение арматуры принимается  не более расчётного сопротивления арматуры R_s.

Вычисляем площадь сечения продольной арматуры А_s, м², по формуле

По сортаменту арматуры принято

2Æ16 A-500 с A_S =4,02 см²  и

 

2Æ14 A-500 с A_S =3,08 см²  Итого A_S =7,1 см²  (+1,58%)

Крайние стержни - 2Æ14 A-500, средние стержни -    2Æ16 A-500.

 

      Рисунок 1.5 – Расположение рабочей арматуры

 

 

     1.6 Расчёт наклонного сечения

Рисунок 1.6 – Расположение поперечной арматуры в каркасах

 

(1.8)

Проверяем условие

Q≤j_b3× b× h₀× R_bt·(1+j_f+j_n),

(1.12)

где j_b3=0,6 для тяжелого бетона.       

Коэффициент, учитывающий влияние сжатых свесов полки φ_f

где b_f^’ принимаем не более b+3·h_f=0,337+3·0,03=0,427м;

Коэффициент, учитывающий влияниепредварительного напряжения      

где N – усилие предварительного обжатия равное

N=s_SP·A_SP=400·10³·7,1·10^-4 =284кН,                                                     (1.9)

где A_SP – площадь принятой рабочей арматуры;

    s_SP – величина предварительного напряжения, принимаем,

0,8 R_sn =0.8∙500=400МПа.

Если j_n > 0.5, то принимается j_n = 0,5

Существует условие 1+j_f+j_n≤ 1,5

1+0,03+ 0,5< 1,5

1,53 > 1,5 сумму этих коэффициентов принимаем 1,5

31,4≤ 0,6·0,337·0,195·810·1,5=47,9кН

31,4< 47,9кН – условие выполняется, поперечная арматура по расчету не требуется, приниматся конструктивно.

Принимаем поперечные стержни 4Æ4 В-500 с А_SW=0,5см²=0,05·10^-3м² – для четырех каркасов.

Определяем шаг поперечных стержней

При h< 45см(h=22см), S≤ h/2=22/2=11см

Принято S = 10см – в крайних четвертях пролёта. В середине поперечную арматуру можно не устанавливать, так как h=22см ≤ 30см

Проверяем условие

Q≤0,3× j_w1× j_в1× R_b× b× h₀,

где j_в1=1-b × R_b=1-0,01×10,35=0,897

Е_b=24×10³МПа – модуль упругости бетона;

 E_s=20×10⁴МПа – модуль упругости арматуры;

j_w1=1+5×a×m=1+5×7,08×0,000148=1,052

31,4≤ 0,3·0,897·1,052·0,337·0,195·10350=192,55кН

31,4< 192,55- условие выполняется, прочность сжатой зоны бетона между наклонными трещинами обеспечена.

Итоги расчета

Продольная рабочая арматура  - 2Æ16 А500 и 2Æ14 А500.

Поперечная арматура - Æ 4В500 – в четырех плоских каркасах у опор, шаг 100мм. Предварительное напряжение арматуры принято на упоры формы.

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО ТЕМЕ "ПУСТОТНАЯ ПЛИТА"

 

1. Какой вид бетона применяется для изготовления плиты?

2. Почему в середине плиты поперечная арматура не ставится?

3. Преимущества предварительно напряжённых конструкций.

4. Перечислить этапы изготовления предварительно напряжённых конструкций методом натяжения арматуры на упоры.

5. Какие способы натяжения (удлиннения) арматуры знаете?

6. Какая форма сечения плиты принята к расчёту нормального сечения?

7. Что такое расчётный пролёт?

8. Укажите опасные сечения при расчёте плиты, почему они опасны?

9. По какому усилию рассчитывается нормальное сечение плиты, что является результатом расчёта?

10. По какому усилию рассчитывается наклонное сечение плиты, что является результатом расчёта?

11. Какая нормативная литература является основным руководством при расчете плиты?

12. Какая нагрузка больше: нормативная или расчётная?

13. Влияет ли наличие пустот на несущую способность плиты?

14. Как определить нормативную временную нагрузку на плиту перекрытия?

15. Как определяется ширина ребра тавра в расчётном сечении?

16. Какие классы арматуры рационально использовать в предварительно напряжённых конструкциях?