Характеристик материалов

Выбор бетона и арматуры, определение расчетных

Высота сечения ребристой предварительно напряженной плиты

Определение усилий от расчетных и нормативных нагрузок.

Изгибающий момент от расчетной нагрузки в середине пролета

М = (g + v) ·l₀²/8 = 18,77·6,45²/8 =97,61 кН×м.

Поперечная сила от расчетной нагрузки на опоре

Q = (g + v) ·1₀/2 = 18,77·6,45/2 = 60,53 кН.

Усилия от нормативной полной нагрузки

М = 15,96·6,45²/8 = 82,7 кН×м.

Q = 15,96·6,45/2 = 51,45 кН.

Изгибающий момент от нормативной постоянной и длительной временной нагрузки

М = 12,92 ·6,45²/8 = 67,18 кН×м.

Назначение размеров сечения плиты (см. рис. 2.2.а).

h = l₀/20 = 645/20 ≈ 32,25 см;

рабочая высота сечения h₀ = h - а = 32,25 - 3 = 29,25 см:

ширина продольных ребер внизу – 7 см, вверху - 10 см:

ширина верхней полки 126 см, толщина 5 см.

В расчетах по предельным состояниям первой группы расчетное сечение тавровое (см. рис. 2.2.б):

расчетная толщина сжатой полки таврового сечения h_f' = 5 см,

расчетная ширина ребра b = 2·7 = 14 см.

Отношение h_f'/h = 5/30 = 0,167 > 0,1, при этом в расчет вводится вся ширина полки b_f'- 126 см.

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

Изделие подвергается тепловой обработке при атмосферном давлении.

Бетон тяжелый класса В20 (по указаниям СНиП 52.01-2003)

нормативное сопротивление бетона сжатию R_bn = R_b,ser = 15 МПа,

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

расчетное сопротивление бетона сжатию для предельных состояний первой группы R_b – 11,5 МПа;

коэффициент условий работы бетона g_b2 = 0,9;

нормативное сопротивление при растяжении R_btn = R_bt,ser = 1,4 МПа;

расчетное сопротивление при растяжении R_bt = 0,9 МПа;

начальный модуль упругости бетона Е_b = 24000 МПа.

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

Для напрягаемой арматуры класса А-IV:

нормативное сопротивление растяжению R_sn = 590 МПа;

расчетное сопротивление растяжению R_s = 510 МПа;

начальный модуль упругости Е_s = 190000 МПа.

Предварительное напряжение арматуры принимается равным

s_sp = 0,8·R_sn = 0,8·590 = 472 МПа.

Рекомендуется назначать s_sp с учетом допустимых отклонений р так, чтобы выполнялись условия:

s_sp + р < R_s,ser, s_sp - р > 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 + 360/6,6 = 84,54 МПа:

s_sp + р = 472 + 84,54 = 556,54 < R_s,ser = 980 МПа,

s_sp - р = 472– 84,54 = 387,46 > 0,3R_s,ser = 0,3·590 = 177 МПа.

Условия выполняются.

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

g_sp = 1±Dg_sp.

Вычисляем предельное отклонение предварительного напряжения:

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

При проверке по образованию трещин в верхней зоне плиты при обжатии принимается g_sp = 1 + 0,12 = 1,12;

при расчете по прочности плиты g_sp = 1 – 0,12 = 0,88.

Предварительное напряжение с учетом точности натяжения

s_sp = 0,88·472 =415,36 МПа.