Компоновка поперечного сечения плиты

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 3Следующая ⇒

а – поперечное сечение; б – приведенное сечение

Рисунок 1.2.1 - Многопустотная панель

Принимается панель со следующими параметрами (рис. 1.2,а):

- ширина панели по низу - b=150 см;

- ширина панели по верху - b ^/f=146 см;

- толщина полки - h ^/f =3 см;

- ширина ребер между пустотами 3 см;

- высота поперечного сечения многопустотной предварительно напряженной плиты:

Если h≤22, то принимаем h =22см (т. к. это унифицированный размер плиты, изготавливаемый на заводах)

- расстояние от центра тяжести растянутой арматуры до внешнего растянутого края сечения 3см; рабочая высота сечения h₀=h - a=22 - 3=19 см.

Вычислим размеры эквивалентного сечения.

Определение количества пустот из условия, что на каждые 200 мм приходится 1 пустота:

n = b (в мм)/200= 1500/200 = 7.5.

Итого принимаем 7 пустот.

При расчете по предельным состояниям поперечное сечение многопустотной плиты приводится к эквивалентному тавровому сечению (рис 1.2, б) с шириной полки b`_f=146см, толщиной полки h`_f=3 см, высотой h=22см и толщиной ребра b=34 см.

а – поперечное сечение; б – приведенное сечение

Рисунок 1.2.2 - Многопустотная панель

Материалы для панели

Многопустотная панель перекрытия проектируется предварительно напряженной с электротермическим натяжением арматуры на упоры форм. Изделие подвергается тепловой обработке при атмосферном давлении.

Рабочую предварительно напряженную арматуру выбираем по приложению Б (характеристики арматуры принимаем по приложениям Ж-К):.

Рабочую предварительно напряженную арматуру продольных ребер принимаем класса A_т-800:

- нормативное сопротивление R_sn=785МПа;

- расчетное сопротивление R_s = 680МПа;

- модуль упругости E_s=1.9·10^-5 МПа.

В качестве ненапрягаемой арматуры плиты будем использовать стержневую арматуру класса A-400 и обыкновенную арматурную проволоку периодического профиля класса Вр-500.

Для изготовления плиты выбираем бетон по приложению Б. Принимаем бетон класса В40 с характеристиками (характеристики бетона принимаем по приложениям Г-Е):

- нормативная призменная прочность, МПа R_bn=R_b,ser=29,

- расчетная призменная прочность, МПа R_b=22,

- нормативное сопротивление при растяжении, МПа R_btn=R_bt,ser=2.10,

- расчетное сопротивление при растяжении, МПа R_bt=1.40,

- коэффициент условий работы бетона γ_b2=0.9,

- начальный модуль упругости бетона, МПа E_b=3.25·10^-4,

Расчет многопустотной плиты по предельным состояниям первой группы

Расчет прочности плиты по сечению, нормальному к продольной оси

Расчет прочности плиты выполняется как балки таврового сечения при максимальном изгибающем моменте в середине пролета M=63.76 кН·м.

Проектирование такого изгибаемого элемента следует осуществлять так, чтобы арматура в растянутой зоне работала с расчетным сопротивлением R_s, то есть с напряжением, равным пределу текучести (физическому или условному). Поэтому усилие в арматуре в стадии предельного равновесия будет равно N_s=R_s·A_sp. В то же время усилие в сжатой зоне бетона N_b составит R_b·A_b так как считается, что все волокна сжатой зоны бетона высотой х имеют одинаковое значение напряжения, равное R_b.(рис. 1.3.)

Рисунок1.3 - К расчету прочности нормальных сечений изгибаемых элементов

Предварительное напряжение в напрягаемой арматуре в соответствии с СП 52-102-2004 «Предварительно напряженные железобетонные конструкции» должно удовлетворять условиям:

Тогда s _sp =0.9 R_sn =0.9*785 = 706.5 МПа. Принимаем s _sp = 700 МПа. При этом неравенство 700>0,3×785=235,5 выполняется. Значение предварительного напряжения в арматуре σ_sp вводится в расчет с коэффициентом точности натяжения γ_sp согласно СП 52-102-2004, принимаемым равным:

0.9- при благоприятном влиянии предварительного напряжения;

1.1- при неблагоприятном влиянии предварительного напряжения.

В соответствии с СП 52-102-2004 вычислим граничную относительную высоту сжатой зоны по формуле:

Предельное значение напряжения в арматуре сжатой зоны

Характеристика сжатой зоны бетона:

здесь α - коэффициент, принимаемый равным:

для тяжелого бетона α= 0,85;

ω=0,85-0,008*22=0,674

Предельное значение предварительного напряжения в арматуре

;

σ_sR=680+400-700=380

Величины ξ, α_m и ζ связаны друг с другом и, зная одну из них, с помощью таблиц легко найти две другие. Поэтому при определении площади арматуры A_sp вначале вычисляется α_m, а затем по таблице принимается ξ и ζ, и из условия равновесия по ζ находится A_sp. Вычисляем: