Характеристики прочности бетона и арматуры
Бетон В45:
Нормативная прочность бетона на сжатие для предельных состояний соответственно первой группы – Rbn=32МПа,
Расчетная прочность бетона на сжатие для предельных состояний второй группы – Rb, ser=32МПа;
Нормативная прочность бетона на растяжение для предельных сотояний первой группы – Rbtn=2,2 МПа;
Расчетная прочность бетона на растяжение для предельных состояний второй группыRbt, ser=2,2МПа;
Расчетная прочность бетона на сжатие для предельных состояний первой группы – Rb=25МПа;
Расчетная прочность бетона на растяжение на растяжение для предельных состояний первой группы – Rbt=1,45МПа;
Начальный модуль упругости бетона при сжатии – Eb=34*103 МПа;
Арматура А 1000:
Нормативная прочность арматуры на растяжение для первой группы предельных состояний – Rsn=980МПа;
Расчетная прочность арматуры на растяжение для второй группы предельных состояний – Rs, ser=980МПа;
Расчетная прочность арматуры на растяжение для первой группы предельных состояний – Rs=815МПа;
Расчетная прочность арматуры на сжатие для первой группы предельных состояний – Rsc=390МПа;
Модуль упругости продольной арматуры – Es=19*104 МПа;
Предварительное напряжение арматуры:
; (1)
Проверяю условия:
sp=0.05sp, (2)
sp=0.05*735=36,75
; (3)
771,75<980 – Условие выполняется;
Предельное отклонение предварительного напряжения:
, (4)
где n – число арматурных стержней=2;
; (5)
При проверке по образование трещин в верхней зоне плиты при обжатии принимаем
Предварительное напряжение с учетом натяжений
– с учетом потерь.
Расчет пустотной плиты в предельном состоянии первой группы
Расчетный пролет и нагрузки
Для установления расчетного пролета плиты предварительно задаюсь размерами сечения ригеля:
Высота – , (6)
где l – длина ригеля;
Ширина – , (7)
50х20 см-размеры ригеля
При опирании на ригель поверху расчетный пролет:
, (8)
Таблица 1 – Нормативные и расчетные нагрузки на 1м2 перекрытия
Нагрузка
Нормативная нагрузка, Н/ м2
Коэффициент надежности по нагрузке
Расчетная нагрузка, Н/ м2
Постоянная:
многопустотная плита с круглыми пустотами
слой цементного раствора,
δ=20 мм (ρ=2200 кг/м3 )
керамические плитки, δ=13 мм (ρ=1800 кг/м3)
3000
440
240
1,1
1,3
1,1
3300
570
264
Итого 3680 - 4134
Временная
В том числе:
длительная
кратковременная
5000
2000
3000
1,2
1,2
1,2
6000
2400
3600
Полная нагрузка
В том числе:
постоянная и длительная
кратковременная
8680
7180
1500
-
-
-
10134
-
-
Расчетная нагрузка на 1 м2 при ширине плиты 1,533 м.
постоянная
полная
Нормативная нагрузка на 1 м:
постоянная
полная
в том числе постоянная и длительная
Усилия от расчетных и нормативных нагрузок
От расчетной нагрузки
; (9)
.
; (10)
От нормативной полной нагрузки
От нормативной постоянной и длительной нагрузок
Установление размеров сечения плиты
Высота сечения многопустотной (7 круглых пустот диаметром 15,9 см) предварительно напряженной плиты:
Рабочая высота сечения:
; (12)
Толщина верхней и нижней полок (22–15,9) 0,5=3,05 см.
Ширина ребер: средних-3,5 см; крайних-4,65 см.
В расчетах по предельным состояниям первой группы расчетная толщина сжатой полки таврового сечения h'ƒ=3 см; отношение h'ƒ/h=3/22=0,14›0,1, при этом в расчет ввожу всю ширину полки b'ƒ=1500 мм;
расчетная ширина ребра
Расчет прочности плиты по сечению, нормальному к продольной оси
М=72 кНм. Сечение тавровое с полкой в сжатой зоне.
; (13)
.
Нахожу из таблицы III.1 учебника В.Н. Байкова коэффициент ξ=0,07;
; (14)
1,33 см ‹ 3 см – нейтральная ось проходит в пределах сжатой полки; η=0,965.
Характеристика сжатой зоны:
; (15)
Граничная высота сжатой зоны:
, (16)
где в знаменателе формулы ξR принимаю 500 МПа, поскольку γb2‹1;
; (17)
Коэффициент условий работы, учитывающий сопротивление напрягаемой арматуры выше условного предела текучести, согласно формуле:
; (18)
здесь η=1,15 – для арматуры класса А-1000;
принимаем γs6=η=1,15.
Вычисляю площадь сечения растянутой арматуры:
; (19)
Принимаю 6Ø10 А-1000, As=4,71см2.
Расчет прочности плиты по сечению, наклонному к продольной оси
Проверяю, требуется ли поперечная арматура по расчету по первому условию:
; (20)
Проверяю, требуется ли поперечная арматура по расчету по второму условию:
(21)
Для того, чтобы подсчитать Q вычисляем q1:
; (22)
Сравниваем , (23)
Условие выполняется, назначаю С=Сmax=2,5ho;
C=2,5·190=475 мм.
Для определения Q вычисляю:
; (24)
Проверяю прочность бетона по сжатой полосе по условию:
(25)
где
Условие выполняется
Расчет многопустотной плиты по предельным состояниям второй группы
Геометрические характеристики приведенного сечения
Круглое очертание пустот заменяю эквивалентным квадратным со стороной h=0,9в=0,9*1,59=14,3 см. Толщина полок эквивалентного сечения h'f=3 см. ............