Файл: В.А. Тесля Расчет и конструирование железобетонной плиты типа 2Т.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.06.2024
Просмотров: 77
Скачиваний: 0
11
В этом случае γ sp= 1+∆ γ sp = 1+ 0,1 = 1,1, что соответствует механическому способу удлинения арматуры. Усилие обжатия:
Р01 = (1,1 560–146,84) (100) Asp = 469,16 (100) 6,03 = 282903,48 Н. На-
пряжения по верхней грани плиты:
σ bp= Р01 /Ared – P01 eop(h-y0 )/Jred + M(h-y0)/Jred = 282903,48/1742,025 – –(282903,48 18,36 31,81)/615351,60 + (7893000 18,36)/615351,60 = 162,400 – -268,504 + 235,500 = 129,396 H/см2 = 1,29 МПа.
Так как верхняя грань испытывает сжатие, постановка дополнительной напрягаемой арматуры в верхнюю зону не требуется.
Проверяем напряжения в бетоне на уровне центра тяжести напрягаемой арматуры с учетом разгружающего влияния от собственного веса
плиты. Необходимо определить отношение σ bp /Rbp и сравнить с данными табл. 7 [1]. B нашем случае σ bp /Rbp = 0,09967, что значительно меньше 0,95
-табличного значения, следовательно, условие выдержано.
7.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВТОРЫХ ПОТЕРЬ НАПРЯЖЕНИЙ
ВАРМАТУРЕ
7.1. Потери от усадки бетона σ 8 =35 МПа. 7.2. Потери от последующей ползучести.
При отношении σ bp /Rbp < 0,75 потери будут определяться по формуле
σ 9 = 128 α σ bp /Rbp при α = 1. Потребуется определение σ bp при γ sp= 1. Усилие обжатия:
Р01 = (560-146,84) (100) 6,03 = 249135,48 Н.
Сучетом наличия усилий в обычной арматуре S’и S:
σ’5 =(1,29/15) 34 = 2,92 МПа
σ6 = 3,38 МПа, усилие обжатия:
Р01 = 249135,48-2,92 (100) 1,57-3,38 (100) 2,26 = 247913,16 Н.
При этом эксцентриситет обжатия eop:
еop =(458,44 15,36 + 249135,48 31,81 – 763,88 38,64)/247913,16 = 31,88 см.
|
|
Напряжения в бетоне σ bp на уровне нижней арматуры S: |
|
||||||
σ |
bp |
= (P01 |
/A |
) + (P01 e |
31,64/I |
red |
) - (78,93 105 31,64) / I |
red |
= 247913,16 / |
|
|
red |
op |
|
|
|
12
/1742,025 + 247913,16 31,88 31,64/615351,6 – 78,93 105 31,64/615351,6 = =142,31 + 406,38 -405,84 = 142,85 H/см2 = 1,43 МПа.
На уровне верхней арматуры S’ напряжения будут:
σ ’bp = 247913,16 / 1742,025 - 247913,16 31,88 15,36 / 615351,6 + 78,93 105×
×15,36/615351,6 = 142,31 - 197,28 + 197,02 = 142,05 H/см2 = 1,42 МПа.
Вэтом случае потери от последующей ползучести в верхней и нижней арматуре будут одинаковы и равны:
σ |
9 = σ |
′ |
= |
128 σ bp |
= 12,20 MПа. |
|
9 |
|
Rbp |
||||
|
|
|
|
|
|
Суммарные потери σ los=146,84 + 35 + 12,20 = 194,04 МПа, что больше нормативного минимума, равного 100 МПа. Условие удовлетворяется.
8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСИЛИЯ ОБЖАТИЯ Р2 И ЭКСЦЕНТРИСИТЕТА ОБЖАТИЯ еop
cм |
cм |
|
18,36 |
15,36 |
3cм |
=41,64cм 38,64cм |
31,81cм |
|
yo |
|
cм |
3cм |
|
e=32,94оp |
Ns'= (35+12,20) (100) 1,57 = 5840,4 H
P01 = (560-194) (100) 6,03 = 220698 H P2 = 206450,4 H
Ns = (35+12,20) (100) 2,26 = 8407,2 H
Рис.4.Схема усилий в поперечном сечении ребра плиты
|
|
Усилие обжатия Р2 = Р01 - |
N ’ |
– N = 220698 - 5840,40 - 8407,20 = |
||
=206450,40 H. |
s |
s |
|
|
||
|
|
|
|
|||
|
|
Эксцентриситет обжатия: |
|
|
|
|
e |
= |
(5840,4 15,36+ 220698 31,81− 8407,2 38,64) = |
6800706,5 |
= 32,94 см. |
||
op |
|
206450,4 |
|
|
206450,4 |
|
13
9. РАСЧЕТ ПЛИТЫ НА ДЕЙСТВИЕ ПОПЕРЕЧНОЙ СИЛЫ ПО НАКЛОННОЙ ТРЕЩИНЕ
Прочность наклонного сечения на действие поперечной силы по наклонной трещине будет обеспечена, если выполняется условие
Q≤ Qb + qsω Co.
Определяем Qb= Mb/C при Мb= ϕ b2 (1+γ f +γ N) Rbt b h20, где ϕ b2 = 2. Остальные компоненты находим:
ϕf =[0,75 (b’f -b) h’f ]/b h0 =[0,75 (85-16) 5,75]/16 52 = 0,358 < 0,5;
ϕN =0,1 P2 /(Rbt b h0 ) = 0,1 206450,4/(0,9 0,9 (100) 16 52=0,306 < 0,5.
Cогласно требований норм (1+ϕ f +ϕ N) не может быть более 1,5, в нашем случае (1+0,358+0,306)=1,664. Поэтому для дальнейших расчетов принимаем 1,5.
Тогда Mb=2 1,5 0,9 0,9 (100) 16 522 = 10513152 Н см. Теперь при-
ступим к определению величины С. Здесь требуется произвести сравнение интенсивности погонной нагрузки, равной 6,471 1,5 = 9,7065 кН/м =
= 97,065 H/см, со значением 0,56 qsω . Если g = 97,065 H/см меньше или рав-
но величине 0,56 qsω , тогда С определяется по формуле
C = Mqb .
Определяем qsω = As Rs /S. Согласно требованиям норм п.5.27 [1] шаг поперечной арматуры S на приопорных участках, равных при равномерно распределенной нагрузке 1/4 пролета, равен S=(1/3)h, при высоте сечения более 45 см, но не более 50 см.
В нашем случае при h=60 см, S=20 см < 50 см. Площадь поперечного сечения двухветвевых хомутов Asω =0,57 см2 (2 6 мм) при расчетных со-
противлениях Rsω =285 MПа.
Тогда qsω = 0,57 285 (100)/20 = 812,25 H/cм. В этом случае величина
0,56 qsω = 0,56 812,25 = 454,86 H/cм, что больше погонной интенсивности действующей нагрузки, равной 97,065 Н/см. Тогда величину С, согласно п.3.32 [3], определяем по вышеприведенной формуле
|
|
|
14 |
|
|
C = |
M b |
= |
|
10513152 |
= 329,106 см . |
|
97,065 |
||||
|
q |
|
Произведем сравнение С с выражением ( ϕ b2/ϕ b3 ) h0 = ( 2/0,6) 52 = = 173,33 см, что меньше ранее определенного значения С = 329,106 см.
Следовательно, принимаем С = 173,33 см и тогда Qb = 10513152/173,33 = = 60653,97 Н.
Поперечная сила Qb, воспринимаемая бетоном, должна быть не менее
Qb,min, где Qb,min |
|
= ϕ b3 (1+ϕ |
f+ϕ N)Rbt b h при |
ϕ b3= |
0,6. |
Qb,min = |
||||||
0,6 1,5 0,9 0,9 (100) 16 52 = 60652,8 H. Условие соблюдается. |
|
|
|
|||||||||
|
Определим поперечную силу Qsω , которую воспринимает ребро плиты |
|||||||||||
при |
|
принятом |
поперечном |
армировании. |
Qsω |
=qsω |
C0 |
при |
||||
C = |
|
M b |
= |
|
10513152 |
= 113,77 см , что меньше С = 173,33 см, но больше |
||||||
|
|
|
||||||||||
0 |
|
qs |
812,25 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 h0 = 104 см. Для расчета необходимо принимать С не более 2 h0 . Тогда Qsω = 812,25 104 = 84474 H. Проверяем условие
Qmax ≤ 2,5Rbt b h0 = 2,5 0,9 0,9 (100) 16 52 = 168480 H
при Qmax = 57268 H. Так как условие соблюдается, то поперечная арматура (хомуты) устанавливается не по расчету, а по требованию норм - при этом дальнейшей проверки не потребуется. Полная суммарная поперечная сила, которая будет воспринята плитой равна 60653,97 + 84474,0 = 145127,97 = =145,128 кН, что значительно больше действующей поперечной силы от на-
грузок Qmax = 57,268 кH. Условие удовлетворяется, прочность наклонного сечения обеспечена. На остальной средней части пролета плиты принимаем шаг поперечной арматуры не более (3/4) h, но не более 500 мм (см. п.5.27 [1]). В нашем случае (3/4).600=450 мм, что меньше 500 мм. Диаметр хомутов 6 мм, арматура класса АIII.
При этом выполняется требование п.5.28 [1], предусматривающее анкеровку хомутов, воспринимающих поперечные силы за счет постановки двух продольных стержней d=10 мм и приварки к ним всех поперечных стержней (см. сетку С-5 на рис.7).
15
10. РАСЧЕТ ТОРЦЕВОГО ПОПЕРЕЧНОГО РЕБРА 10.1. Геометрические размеры ребра и действующие нагрузки
q=1,391 кН/м
740
2980 |
1500 |
340 740
170 |
30 |
400 |
50 |
740
11950
Рис.5. Схема нагрузки на торцевое ребро плиты
Построим эпюры изгибающих моментов и поперечных сил от действия постоянных и временных нагрузок при коэффициенте надежности по нагрузкам больше 1, при расчетной ширине 0,34 м, равной ширине ребра.
Постоянные:
- собственный вес ребра (0,09 + 0,34) 0,5 0,15 25 0,95 1,1 = 0,843 кН/м; - вес полки и кровли 1,391 0,34 + 0,05 0,34 25 0,95 1,1 = 0,917 кН/м;
Итого постоянная = 1,760 кН/м.
Временная:
- снеговая 1,995 0,34 = 0,678 кН/м.
Полная суммарная 0,678 + 1,760 = 2,438 кН/м.
10.2. Усилия М и Q от действующей равномерно распределенной нагрузки:
М = q L2/2 = (2,438 0,742 )/2 = 0,66752 кН м; Q = q L = 2,438 0,74 = 1,804 кН.