ПЗ ОБЩАЯ (1232381), страница 15
Текст из файла (страница 15)
3.1.4.10 Проверка прочности по сжатой полосе между наклонными трещинами
Расчет производится по формуле:
(3.36)
где
(3.37)
3.1.4.11 Расчет плиты в стадии изготовления
При распалубке и снятии изделия с формы подъемными петлями плита работает как консольная балка [рис. 3.6]. Вылет консоли изгибающий момент от собственного веса плиты в основании консоли с учетом коэффициента динамичности
[3, п.1.13] равен:
(3.38)
Рисунок 3.6 Работа плиты при распалубке
Напряжение в напрягаемой арматуре, расположенной в сжатой зоне равно:
(3.39)
где при расчете элементов в стадии обжатия
определяется с учетом потерь дообжатия с коэффициентом
, то есть
[2.4.7].
Таким образом, после обжатия бетона в арматуре остаются растягивающие напряжения.
Усилие предварительного напряжения рассматривается как внешняя сила:
(3.40)
Изгибающий момент в консоли относительно верхней арматуры:
Вычисляем
(3.41)
где Rb определяется по классу бетона равной отпускной прочности .
Требуемое сечение арматуры в верхней зоне плиты определяется для внецентренно сжатого элемента:
(3.42)
Верхняя арматура по расчету не нужна, достаточна сетка принятая
в п. 3.1.4.1.
3.1.5. Расчет плиты по 2-ой группе предельных состояний
3.1.5.1 Проверка на образование начальных трещин в сжатой зоне при нормативных нагрузках в стадии изготовления
Сила обжатия Р1 (после освобождения арматуры на упорах) открывают плиту от формы и изгибают ее. При этом могут возникнуть в верхней зоне начальные трещины.
Появление трещины при отпуске арматуры показано на рисунке 3.7.
Трещины не возникнут, если удовлетворится условие:
, (3.43)
Рисунок 3.7 Появление трещины при отпуске арматуры
Момент от внешних сил:
(3.44)
Для вычисления момента силы Р1 относительно ядровой точки, наиболее удаленной от растянутой (верхней зоны) вычислим следующие величины:
(3.45)
Принимаем
- расстояние до нижней ядровой точки:
(3.46)
- момент силы Р1 относительно ядровой точки
(3.47)
где [п. 2.5.5].
- максимальное напряжение в сжатом бетоне от внешних сил и сил предварительного напряжения:
(3.48)
При и
имеем
тогда упругопластический момент сопротивления:
(3.49)
(3.50)
где принято при отпускной прочности бетона,
.
Т.к. неравенство выполняется, то начальные трещины не возникают.
Проверка появления начальных трещин в местах установки монтажных петлей:
Т.к. неравенство выполняется, то начальные трещины не возникают.
3.1.5.2 Расчет нормальных сечений на образование трещин при эксплуатационной нагрузке
Изгибающий момент от внешних нагрузок при
(3.51)
в том числе от длительно действующих нагрузок:
Момент сил обжатия относительно верхней ядровой точки равен:
где [п.2.4.9].
Расстояние до верхней ядровой точки:
(3.52)
Принимаем
- максимальные напряжения в сжатой зоне бетона:
Упругопластический момент сопротивления относительно нижней растянутой зоны равен:
(3.53)
Проверка образования трещин производится из условия где
(3.54)
Условие выполняется, соответственно в элементе не возникают нормальные трещины.
3.1.5.3 Расчет наклонных сечений на образование трещин
Расчет производится в сечении у грани опоры плиты (I-I) и на расстоянии длины зоны передачи напряжений в сечении (2-2) (рис. 3.8).
Длина зоны передачи напряжений равна:
(3.55)
где
(с учетом потерь поз. 1-5);
Рисунок 3.8 Определение напряжения в арматуре
Определение нормальных напряжений в бетоне от внешней нагрузки и усилия предварительного обжатия на уровне центра тяжести приведенного сечения (У=0):
в сечении 2-2
(3.56)
в сечении 1-1
Определение касательных напряжений в бетоне от внешней нагрузки:
(3.57)
(3.58)
Значение главных напряжений (растягивающих mt и сжимающих mc) в бетоне:
в сечении 2-2
в сечении 1-1
Определение коэффициента влияния двухосного сложного напряженного состояния на прочность бетона:
в сечении 2-2
(3.59)
где для тяжелого бетона. Принимаем
,
в сечении 1-1
(3.60)
Принимаем
Проверка образования трещин наклонных к продольной оси элемента производится из условия
В сечении 2-2: - трещин нет.
В сечении 1-1: - трещин нет.
3.1.5.4 Определение прогиба плиты при отсутствии трещин в растянутой зоне
Определяется кривизны от кратковременной нагрузки (1.5 кН/м2):
(3.61)
где изгибающий момент от временной нагрузки:
— коэффициент, учитывающий влияние кратковременной ползучести бетона.
Определяется кривизны от постоянной и длительных нагрузок (3.67 кН/м2):
где изгибающий момент от постоянной и длительных нагрузок:
— коэффициент, учитывающий влияние длительной ползучести бетона на деформации элемента без трещин, для конструкций из бетона.
Определение кривизны, обусловленной выгибом элемента от кратковременного обжатия:
(3.62)
Определение кривизны, обусловленной выгибом элемента вследствие усадки и ползучести бетона от предварительного обжатия:
где b и b’ - относительно деформации бетона от усадки и ползучести сил, предварительного обжатия соответственно на уровне растянутой арматуры и крайнего сжатого волокна бетона, определяемые по формулам:
(3.63)
Так как верхняя зона у нас от предварительного обжатия растянута, то ползучести бетона нет и 6’ = 9’ = 0.
Прогиб будет равен [3, п.4.24, п.4.31]:
(3.64)
Допустимый прогиб равен
, и в данном случае составляет
Полученный прогиб меньше допустимого, следовательно удовлетворяет требованиям СП.
3.2 Расчет сборных железобетонных элементов лестниц
3.2.1 Расчет сборной железобетонной площадочной плиты
3.2.1.1 Исходные данные, характеристика материалов
Рассчитывается ребристая плита лестничной площадки двух маршевой лестницы. Марка площадочной плиты 2ЛП22.15-4-К.
Длина плиты –
Ширина плиты –
Класс бетона –
Расчетное сопротивление бетона:
Сопротивление бетона при расчете по 2-ой группе предельных состояний: Модуль деформации бетона подвергнутого тепловой обработке при атмосферном давлении
Класс арматуры площадки
Сопротивление арматуры:
Модуль деформации
Класс арматуры лобового ребра
Сопротивление арматуры:
Модуль деформации
Влажность воздуха окружающей среды менее 75% - γb2=0.9.
Основные размеры плиты показаны на рисунке 3.9
Рисунок 3.9 Основные размеры плиты
3.2.1.2 Сбор нагрузок на 1 м2 плиты
Собственный вес плиты принимаем – 1.5 кН/м2. Временная равномерно распределенная нагрузка для лестниц – 3 кН/м2.
Сбор нагрузки на 1 м2 перекрытия представлен в табличной форме (табл. 3.3).
Таблица 3.3 – Сбор нагрузок на перекрытие
Нагрузка | Нормативная нагрузка, кН/м2 | γf | Расчетная нагрузка, кН/м2 |
Постоянная | |||
Ребристая плита лестничной площадки | 1.5 | 1.1 | 1.65 |
Временная (полная) | 3 | 1.2 | 3.6 |
В том числе длительная (понижающая) | 1.05 | 1.2 | 1.26 |
Кратковременная | 1.95 | 1.2 | 2.34 |
Полная | 4.5 | 5.25 | |
В том числе постоянная и длительная | 2.55 | ||
Кратковременная | 1.95 |
Расчетный вес лобового ребра(за вычетом веса плиты):
Расчетный вес крайнего пристенного ребра:
3.2.1.3 Расчет полки плиты
Полку плиты при отсутствии поперечных ребер рассчитывают как балочный элемент с частичным защемлением на опорах. Расчетный пролет равен расстоянию между ребрами 1.43 м.
При учете образования пластического шарнира изгибающий момент в пролете и на опоре определяют по формуле, учитывающей выравнивание моментов:
(3.65)
(3.66)
где
(3.67)
Принимаем сварную сетку .:
3.2.1.4 Расчет лобового ребра
На лобовое ребро действуют следующие нагрузки:
- постоянная и временная, равномерно распределенные от половины пролета полки и от собственного веса
(3.68)
- равномерно распределенная нагрузка от опорной реакции маршей, приложенная на выступ лобового ребра и вызывающая его изгиб. Расчетная схема марша показана на рисунке 3.10.
Рисунок 3.10 Расчетная схема марша
Собственный вес типовых маршей по каталогу составляет горизонтальной проекции. Расчетная схема марша приведена на рисунке 2.2.
Расчетная нагрузка на1 м длины марша:
Поперечная сила на опоре:
(3.69)
Таким образом, равномерно распределенная нагрузка от опорной реакции маршей: