Файл: Курсовой проект по дисциплине Железобетонные и каменные конструкции на тему Проектирование несущей железобетонной конструкции.docx

42,05 см [рисунок 2.4].

[3, п. 4.5]





Рис. 2.4. Приведенное сечение плиты

Приведенная площадь сечения:





Приведенный статический момент относительно нижней грани сечения:





Положение центра тяжести приведенного сечения:



Приведенный момент инерции:



=

Момент сопротивления по нижней зоне



то же по верхней зоне

2.3.4 Назначение величины предварительного напряжения арматуры

Для арматуры должны выполняться условия:

[3, 1]

где значение допустимых отклонений Р при электротермическом способе принимается [3, п.1.23]:







Принимаем s_sp =500 МПа.

2.3.5 Определение потерь предварительного напряжения

Первые потери ( ):

1. 
   От релаксации напряжений арматуры. При электротермическом натяжении стержневой арматуры:
   

=0,03

---

=0,03´500=15 МПа [3, поз.1 табл.5].

2. 
   От температурного перепада потери не учитываются, так как форма с изделием подогревается в тоннельной камере до одинаковой температуры.
   
3. 
   От обмятия анкеров. При электротермическом способе натяжения в расчете не учитывается [3, табл.5, поз.3].
   
4. 
   От сил трения арматуры. При натяжении на упоры и отсутствии огибающих приспособлений не учитываются [3, табл.5, поз.4].
   
5. 
   От деформации стальной формы. При электротермическом способе натяжения в расчете не учитываются [3, табл.5, поз.5].
   
6. 
   От быстронатекающей ползучести бетона [3, табл.5, поз.6]. Напряжения в бетоне на уровне центра тяжести предварительно напряженной арматуры s_bp равны
   

Передаточная прочность бетона R_bp для арматуры A-IV назначается по [3, п.2.6] из условия R_bp ≥11 МПа, R_bp ≥ 0,5B20 =7,5 МПа.

Принимаем R_bp=12,5 МПа.



Так как





Вторые потери:

7. 
   От усадки бетона [3, табл.5, поз.8]. Для В20 < В30 и при тепловой обработке изделия при атмосферном давлении s₈=35 МПа.
   
8. 
   От ползучести бетона [3, табл.5, поз.9].
   

где a = 0,85 - при тепловой обработке бетона.

Суммарные вторые потери s_los2 = 7,34 + 35 = 42,34МПа.

Общие потери s_los =s_los1 + s_los2 = + 42,34 =59,55 МПа. В соответствии с [3, п.1.2.5] принимаем s

---

_los = 100 МПа.

2.3.6 Проверка прочности бетона в стадии обжатия

Напряжения в бетоне на уровне крайнего сжатого волокна после отпуска арматуры равны [2, п.1.29]:







[3, табл.7, п.1.29] выполняется, прочность бетона в стадии обжатия обеспечена.

2.3.7 Определение коэффициента точности натяжения арматуры

Коэффициент точности натяжения арматуры g_sp определяется по формуле: . [3, 6]

При электротермическом способе натяжения

, [3,7]

где n_p =7 –число стержней напряженной арматуры

тогда g_sp = 1 ± 0,12.

2.3.8 Проверка принятого сечения предварительно напряженной арматуры

Ранее было принято x_R = 0,55. Необходимо уточнить значения коэффициента x_R и площади сечения арматуры A_sp.

Коэффициент x_R определяем по формуле:





- с учетом полных потерь; при неавтоматизированном электротермическом натяжении арматуры Δ [3, п.3.28];



= 500 МПа [3, п.3.12].

Поскольку полученное значение совпадает со значением, принятым в п.2.3.2 x_R=0,55, то перерасчет арматуры не требуется.

.

2.3.9 Расчет прочности плиты по сечению наклонному к продольной оси по поперечной силе

Расчетная поперечная сила на опоре равна:

---

Влияние свесов сжатых полок (при 7 отверстиях, с учетом )



[3, 77]

Влияние усилия обжатия продольной предварительно напряженной арматуры







Принимаем 1,5

Вычисляем



Так как , то поперечная арматура по расчету не требуется и она ставится конструктивно [3, п.5.27]. На приопорных участках длиной =6,0/4=1,5 м необходимо установить 4 каркаса Ø 5 Вр-I с шагом см (рисунок 2.5). В середине пролета поперечная арматура не требуется.



Рис. 2.5 - Распределение поперечной арматуры.

2.3.10 Проверка прочности по сжатой полосе между наклонными трещинами

Расчет производится по формуле:











где β =0,1 для тяжелого бетона

Условие выполняется, прочность между наклонными трещинами обеспечивается.

2.3.11 Расчет плиты в стадии изготовления

При распалубке и снятии изделия с формы подъемными петлями плита работает, как консольная балка [рис. 2.6]. Вылет консоли l_c=0,4 м. Изгибающий момент от собственного веса плиты в основании консоли с учетом коэффициента динамичности k_d=1,4 [3, п.1.13] равен:

---

Рис. 2.6 - Работа плиты при распалубке

Напряжение в напрягаемой арматуре в сжатой зоне равно:

МПа [3, п.3.14], где при расчете элементов в стадии обжатия s_sc,u=330 МПа [3, п.3.12]; s_sp^’ определяется с учетом потерь до обжатия с коэффициентом g_sp > 1 [3, п.3.14], то есть [2.3.7]. Таким образом, после обжатия бетона в арматуре остаются растягивающие напряжения.

Усилие предварительного напряжения рассматривается как внешняя сила:



Изгибающий момент в консоли относительно верхней арматуры







где R_b определяется по классу бетона [3, табл.13] равной отпускной прочности R_bp=12,5 МПа; g_b8=1,2 [3, табл.15, поз.8].

Требуемое сечение арматуры в верхней зоне плиты, как для внецентренно сжатого элемента:



Оставляем ранее принятую арматурную сетку [п.2.3.1].

2.4 Расчет плиты по 2-ой группе предельных состояний

2.4.1.Проверка на образование начальных трещин в сжатой зоне при эксплуатационных нагрузках в стадии изготовления

После освобождения арматуры на упорах под действием силы обжатия Р₁ плита изгибается, и в верхней зоне могут возникнуть начальные трещины.

Трещины не возникнут, если удовлетворится условие:



где момент от внешних сил (собственного веса):



Момент силы Р₁ относительно ядровой точки, наиболее удаленной от растянутой (верхней) зоны:



где Р₁= кН [п.2.3.5];

---