Расчетное сопротивление арматуры

 

Характеристики арматуры	Класс стали
	А-I	A-III	Вр-I
Rs, МПа	225	365	375
Rs, МПа	175	285	270
Es, МПа	210000	200000	170000

 

После выбора материала необходимо выписать расчетные ха­рактеристики арматуры и бетона ( табл. 3.5, 3.6).

 

Расчет плиты на прочность по нормальным сечениям ([13,15,16]). Расчетное сечение может рассматриваться как тав­ровое высотой h с полкой в сжатой зоне (рис. 3.6) толщиной

 

h'_f = (h -doтв.) /2.  (3.6)

 

Рис .3.6. Расчетное поперечное сечение плиты

Ширина полки должна быть прнята равной конструктивной ширине плиты поверху .

Ширина ребра расчетного сечения определяется как сумма всех ребер многопустотной плиты (рис. 3.6)

     .    (3.7)

Рабочая высота поперечного сечения

 

 

, (3.8)

 

где - расстояние от ц. т. рабочей арматуры до нижней грани ребра (С = 10-15 мм - защитный слой бетона, d - диаметр рабочей арматуры, рис. 3.6 ).

 

Определение положения нейтральной оси. С этой целью найдем изгибающий момент, воспринимаемый сечением при X = h_f . Х - высота сжатой зоны бетона .

 

, (3.9)

 

где γ_b2 = 0.9 для тяжелого бетона.

 

Если М_n > М_mах, то нейтральная ось будет проходить в пределах толщины полки и тавровое сечение рассчитываем, как прямоугольное размерами , поскольку площадь бетона в растянутой зоне на несущую способность не влияет.

Расчетные формулы приведены в первом столбце табл. 3.7.

 

Если   М_n < М_mах, то нейтральная ось проходит ниже полки (в ребре), и в этом случае сжатая зона сечения состоит из сжатой зоны ребра и свесов полки.

Расчетные формулы приведены во втором столбце табл. 3.7.

 

Таблица 3.7

 

Формулы для двух расчетных случаев таврового сечения

 

Мn ≥ Мmах, x ≤ h'f	Мn < Мmах, x > h'f
Определяем величину табличного коэффициента     Если Ао > 0.455, то необходимо, увеличить высоту поперечного сечения плиты (h) или класс бетона. Площадь рабочей арматуры     (см2).	Определяем величину изгибающего момента, воспринимаемого свесами полки   Определяем величину табличного коэффициента     По табл. 3.8 находим значение коэффициента ξ, и определяем площадь арматуры

 

 

Определяем процент армирования плиты

 

              (3.10)

 

и сравниваем его с оптимальной величиной 1%<μ_опт<2%.

Таблица 3.8

Значения коэффициентов ξ, η, А₀

ξ	η	А0	ξ	ξ	А0
1	2	3	4	5	6
0.01	0.995	0.01	0.36	0.820	0.295
0.02	0.990	0.02	0.37	0.815	0.301
0.03	0.985	0.03	0.38	0.810	0.309
0.04	0.980	0.039	0.39	0.805	0.314
0.05	0.975	0.048	0.40	0.800	0.320
0.06	0.970	0.058	0.41	0.795	0.326
0.07	0.965	0.067	0.42	0.790	0.332
0.08	0.960	0.077	0.43	0.785	0.337
0.09	0.955	0.085	0.44	0.780	0.343
0.10	0.950	0.096	0.45	0.775	0.349
0.11	0.945	0.104	0.46	0.770	0.354
0.12	0.940	0.113	0.47	0.765	0.359
0.13	0.935	0.121	0.48	0.760	0.365
0.14	0.980	0.130	0.49	0.755	0.370
0.15	0.925	0.139	0.50	0.750	0.375
0.16	0.920	0.147	0.51	0.745	0.380
0.17	0.915	0.155	0.52	0.740	0.385
0.18	0.910	0.164	0.53	0.735	0.390
0.19	0.905	0.172	0.540	0.730	0.394
0.20	0.900	0.180	0.55	0.725	0.399
0.21	0.895	0.188	0.56	0.720	0,403
0.22	0.890	0.196	0.57	0.715	0.408
0.23	0.885	0.203	0.58	0.710	0.412
0.24	0.880	0.221	0.59	0.705	0.416
0.25	0.875	0.219	0.60	0.700	0.420
0.26	0.870	0.226	0.61	0.695	0.424
1	2	3	4	5	6
0.27	0.865	0.236	0.62	0.690	0.424
0.28	0.860	0.241	0.63	0.685	0.422
0.29	0.855	0.248	0.64	0.680	0.435
0.30	0.850	0.255	0.65	0.675	0.439
0.31	0.845	0.262	0.66	0.670	0.442
0.32	0.840	0.269	0.67	0.665	0.446
0.33	0.835	0.275	0.68	0.660	0.449
0.34	0.830	0.282	0.69	0.665	0.452
0.35	0.825	0.289	0.70	0.650	0.455

При рациональном армировании плиты фактический процент армирования соответствует оптимальному значению. Максимальный процент армирования не превышает 3%. Количество рабочих стержней рекомендуется принимать по числу ребер плиты n = n_отв +1.

Диаметры стержней рабочей арматуры могут быть одинаковой величины во всех ребрах или различной величины при условии, что стержни большего диаметра располагают в крайних ребрах. Если принять диаметр стержней одинаковым, то площадь сечения одного стержня будет равна

         (3.11)

Диаметр d определяем по табл. 3.9, где площадь (As, см²) и масса 1 п.м. (g, кГ) стержня арматуры. Необходимо учесть, что различие между фактической площадью и рабочей арматуры не должна превышать 5%.

 

Таблица 3.9

Сортамент арматуры

 

Диаметр, мм	3	4	5	6	8	10	12	14
As,см	0.071	0.126	0.196	0.283	0.503	0.785	1.131	1.539
g, кГ	0.052	0.092	0.144	0.222	0.395	0.617	0.888	1.208
Диаметр, мм	16	18	20	22	25	28	32	36
As,см	2.011	2.545	3.142	3.801	4.909	6.158	8.042	10.179
g, кГ	1.578	1.998	2.466	2.984	3.84	4.83	6.31	7.99

 

Расчет плиты на прочность по наклонным сечениям. Определяем минимальную поперечную силу, воспринимаемую бетоном над наклонной трещиной

 

   ,    (3.12)

 

где φ_b3= 0.6 для тяжелого бетона.

Если Q_b > Q_max, то расчет поперечной арматуры не прово­дится. Диаметр и шаг стержней принимаются конструктивно. Диаметр поперечной арматуры принимают в этом случае по диаметру стержня рабочей арматуры по условию сварки(табл. 3.10). Шаг поперечных стержней назначают из условия:

 

S < h/2, но не более 150 мм, если h < 450 мм,

(3.13)

S < h/3, но не более 500 мм, если h > 450 мм.

 

Если Q_b < Q_max то необходим расчет поперечной арматуры. Для этого:

1) задаемся диаметром поперечной арматуры по максимальному диаметру рабочей арматуры и табл. 3.10 (схема а). По табл. 3.9 определяем площадь одного стержня поперечной арматуры А_sw.

 

Таблица 3.10

Соотношение между диаметром рабочей и конструктивной

арматуры. Наименьшее расстояние между стержнями

Диаметры стержней одного направления d1, мм	Наименьшие допустимые диаметры (d2, мм) стержней другого направления для конструктивной арматуры
	по схеме на рис. 3.7 а, б, г	по схеме на рис. 3.7 в
3	3	3
5	3	3
6	3	3
8	3	4
10	3	5
12	3	6
14	4	8
16	4	8
20	5	10
22	6	12
26	8	15
32	8	16
40	10	20

Рис 3.7. Схемы расположения арматуры: а - сетки; б, в – каркасы;

г - сопряжение стержней в сетках, каркасах

 

2) определяем погонное условие в поперечных стержнях

 

(3.14)

 

где φ_b2 = 2 для тяжелого бетона,

φ_f = 0.75-((b'_f-b)· h'_f)/b·h_o< 0.5;

 

 

1) определяем шаг поперечных стержней

 

         (3.15)

 

где A_sw - площадь поперечного сечения стержня поперечной арматуры;

n - количество каркасов в поперечном сечении плиты (вертикальные каркасы ставят с шагом через 3 - 4 отверстия, и не менее 3-х каркасов на один п.м. плиты); R_sw - расчетное сопротивление поперечной арматуры (табл. 3.6).

4) полученную величину S сравниваем с конструктивными требованиями (3.13) и принимаем наименьшую величину.

Проверяем условие прочности сжатого бетона между наклонными трещинами

 ,          (3.16)

 

где φ_w1 = 1 + 5·α·μ_w           (α = Е_Ѕ / Е_b , μ_w = A_sw / b·S),

φ_b1 = 1 - β·R_b              (β = 0.01 для тяжелого бетона, размерность R_b в МПа). Е_Ѕ , Е_b - модули деформации арматуры и бетона (табл. 3.5, 3.6).

В конце расчета привести принятые значения диаметра, шага и класса поперечной арматуры.

Конструирование плиты (/13,16,17/). Верх пустотной плиты армируют конструктивной сеткой С-1 из проволоки Вр-1 диаметром 4 мм (рис. 3.7). Продольные стержни сетки С-1 располагаются над отверстиями. Поперечные стержни сетки С-1 ставят с шагом 150 мм. Стержни продольной рабочей арматуры размещаются снизу каждого ребра. Эти стержни объединяют в нижнюю сетку С-2 конструктивными поперечными стержнями из арматуры класса Вр-1. Диаметр поперечных стержней определяют из условия технологии сварки по диаметру рабочей арматуры (табл. 3. 10). Шаг поперечных стержней принимается равным 300 мм. Плоские сварные каркасы Кр-1 размещают на приопорных участках через два-три ребра (согласно эпюре Q, рс.3.5) длиной, не менее четверти конструктивной длины плиты l'. По четырем углам плит монтируют монтажные петли (МП) из арматуры класса А-1 диаметром не менее 10 мм. Пример армирования плиты приведен на рис. 3.8.

 

---

Дата добавления: 2021-02-10; просмотров: 61; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!