144340 (620521), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Для расчета выделяют полосу плиты шириной в один метр. Сбор нагрузок на полку плиты приведён в таблице 1.3.

Таблица 1.3 Загружение полки плиты

Изгибающий момент [рисунок 2.2]:

кНм

Рис. 2.2 - Схема работы полки плиты

Полезная высота сечения при расположении арматуры в середине полки:

м.

Подбор сечения арматуры:

м².

Принимаем минимальную сварную сетку по ГОСТ 8478-8 [4, приложение VII] (А_s=0,65 см²).

2.3.2 Предварительный подбор сечения продольной арматуры

Изгибающий момент в середине пролета:

кНм.

В расчетах по предельным состояниям первой группы расчетная толщина сжатой полки приведенного таврового сечения (рис. 2.3) принимается равной фактическому значению ( ). Ширина полки b_f^’, вводимой в расчет, принимается равной всей ширине верхней полки плиты, так как имеет место: [3, п.3.16]. Ширина ребра b=1,46 - 70,17 = 0,27 м.

Рис. 2.3 - Сжатая полка сечения плиты

Предположим, что нейтральная ось проходит в пределах полки (I случай), то есть [1, 3.3].

где см

см, подтверждается 1-ый случай расчета.

Для вычисления коэффициента условия работы _sb по формуле

, [3, 27]

принимаем предварительно _R=0,55. Для арматуры класса A-IV коэффициент =1,2 [3, п.3.13]. Тогда

Принимаем _sb=1,2.

Требуемое сечение арматуры равно:

Принимаем 610A-IV (A_sp=4,74 см²) [прил. 4]. Размещение арматуры приведено на рисунке 2.4.

Рис. 2.4 - Размещение рабочей арматуры.

1. Определение характеристик приведённого сечения

Заменяем пустоты равновеликими по площади и моментам инерции прямоугольниками. При круглых пустотах диаметрами d сторона квадратного отверстия равна: h_red=0,9d=0,917=15,3 см.

Толщина полок, приведенного сечения h_f = h_f^’=(25-15,3)0,5=4,85 см.

Ширина ребра 146-715,3=38,9 см [рисунок 2.4].

[3, п. 4.5]

Рис. 2.4. Приведенное сечение плиты

Приведенная площадь сечения:

м².

Приведенный статический момент относительно нижней грани сечения:

м³.

Положение центра тяжести приведенного сечения:

м.

Приведенный момент инерции:

Момент сопротивления по нижней зоне

м³,

то же по верхней зоне

м³.

2.3.4 Назначение величины предварительного напряжения арматуры

Для арматуры должны выполняться условия:

и [3, 1]

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

МПа [3, 2]. Тогда

МПа,

МПа.

Принимаем _sp =500 МПа.

2.3.5 Определение потерь предварительного напряжения

Первые потери ( ):

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

₁=0,03_sp=0,03500=15 МПа [3, поз.1 табл.5].

1. От температурного перепада потери не учитываются, так как форма с изделием подогревается в тоннельной камере до одинаковой температуры.

2. От обмятия анкеров. При электротермическом способе натяжения в расчете не учитывается [3, табл.5, поз.3].

3. От сил трения арматуры. При натяжении на упоры и отсутствии огибающих приспособлений не учитываются [3, табл.5, поз.4].

4. От деформации стальной формы. При электротермическом способе натяжения в расчете не учитываются [3, табл.5, поз.5].

5. От быстронатекающей ползучести бетона [3, табл.5, поз.6]. Напряжения в бетоне на уровне центра тяжести предварительно напряженной арматуры _bp равны

МПа, [4, п.33]

где м,

кН,

МПа.

Передаточная прочность бетона R_bp для арматуры A-IV назначается по [3, п.2.6] из условия R_bp 11 МПа, R_bp 0,5B25 =12,5 МПа.

Принимаем R_bp=12,5 МПа.

.

Так как , то МПа

Суммарные первые потери МПа.

Вторые потери:

1. От усадки бетона [3, табл.5, поз.8]. Для В25 < В35 и при тепловой обработке изделия при атмосферном давлении ₈=35 МПа.

1. От ползучести бетона [3, табл.5, поз.9].

МПа,

где кН

Так как _bpR_bp=2,28/12,5=0,182 < 0,75, то

МПа,

где = 0,85 - при тепловой обработке бетона.

Суммарные вторые потери _los2 = 23,25 + 35 = 58,25 МПа.

Общие потери _los =_los1 + _los2 =22,42 + 58,25 =80,67 МПа. В соответствии с [3, п.1.2.5] принимаем _los = 100 МПа.

1. Проверка прочности бетона в стадии обжатия

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

МПа [4, п.36]

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

1. Определение коэффициента точности натяжения арматуры

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

При электротермическом способе натяжения

, [3, 7]

где n_p =6 –число стержней напряженной арматуры

тогда _sp = 1 0,12.

1. Проверка принятого сечения предварительно напряженной арматуры

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

Коэффициент _R определяем по формуле:

[3, 25 и 69]

где МПа,

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

_sc,u = 500 МПа [3, п.3.12].

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

.

1. Расчет прочности плиты по сечению наклонному к продольной оси по поперечной силе

Расчетная поперечная сила на опоре равна:

кН.

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

[3, 77]

Влияние усилия обжатия продольной предварительно напряженной арматуры

, [3, 78]

где МПа.

Вычисляем . Принимаем 1,5,

Вычисляем

= кН.

Так как кН, то поперечная арматура по расчету не требуется и она ставится конструктивно [3, п.5.27]. На приопорных участках длиной =6,3/4=1,575 м необходимо установить 4 каркаса 4Вр-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:

кН [3, 72]

где ,

,

=4х0,126х10^-4=0,504х10^-4м² – площадь поперечной арматуры. [3, 74],

где β =0,1 для тяжелого бетона

Условие выполняется, прочность между наклонными трещинами обеспечивается.

1. 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:

кНм.

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 _sc,u=330 МПа [3, п.3.12]; _sp^’ определяется с учетом потерь до обжатия с коэффициентом _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: кН.

Изгибающий момент в консоли относительно верхней арматуры

кНм,

Вычисляем

и ,

где R_b определяется по классу бетона [3, табл.13] равной отпускной прочности R_bp=12,5 МПа; _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:

[3, 124],

где момент от внешних сил (собственного веса):

кНм,

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

кНм,

где Р₁=226,32 кН [п.2.3.5]; =0,096 м [п. 2.3.5].

Расстояние до нижней ядровой точки

м; [3, 132]

коэффициент >1, [3, 145]

максимальное напряжение в сжатом бетоне от внешних сил и сил предварительного напряжения (нижняя зона):

.

Характеристики

Список файлов курсовой работы