1.3. Расчет продольных ребер панели

Расчетная схема продольных ребер представляет собой шарнирно опертую балку, загруженную равномерно распределительной нагрузкой (рис.2 В).

Определяем изгибающий момент и поперечную силу (для расчета по 1группе предельных состояний)

кН*м,

кН.

Рис. 1. Опалубочный чертёж ребристой панели покрытия.

6

Толщина панели, а именно её плиточная часть, равна 60 мм.

а) б)

Рисунок 2.

1.4. Расчет по нормальным сечениям

M ≤ R_b*b'_f*h'_f*(h_o-0,5*h'_f) x≤ h'_f

42,80≤17*1*0,06*(0,33*0,5*0,06)

42,80≤306

Вычисляем отношение сторон

l/b=5,9/1=5,9≥2

Так как l/b≥2, то плита рассчитывается как балочная с расчетным пролётом в направлении короткой стороны.

В качестве расчетного сечения панели принимаем эквивалентное тавровое сечение с полкой в сжатой зоне, которое образуется двумя смежными ребрами и прилегающим к ним участкам полками (рис. 2 ).

Ширина полки таврового сечения принимается равной номинальной ширине панели b_f’= 1 м. Ширина ребра суммарной ширине продольных ребер b=0,085+0,085 = 0.17м

х – высота сжатой зоны;

h’f =60мм – высота плиты;

h=350 мм;

а – защитный слой бетона.

а=0.1*h = 0.1*0.35=0.35=0.0035≈0,5 м

7

h0= h-а = 350-20=330мм – полезная высота сечения.

При определении площади арматуры в продольных ребрах в расчет вводится ширина полки b_f’, при отношении толщины плиты к высоте панели:

h’f/h ≤ 0.1 – равна 12 h’f + b

h’_f/h > 0.1 – расчетная величина b’f принимаем равной ширине панели, при наличии поперечных ребер расчетную ширину b’f принимаем равной ширине панели. В данном проекте h’_f/h=0,143, следовательно b’f =1м.

Определим, в каком месте расчетного сечения пройдет нейтральная ось:

м²

R_b – призменная прочность бетона принимаемая по [2].

Относительная высота статной зоны:

η= 1-0,5*ξ= 1- 0,5*0,23= 0,885

Определяем требуемую площадь рабочей арматуры по формуле:

По таблице 1 приложения 1 принимаем А _s=6,16 см ² 4Ø14 АII

Проверка прочности наклонных сечений

Продольные рёбра панели должны иметь достаточную прочность по наклонным сечениям. Условие прочности наклонных сечений имеет вид:

Q*γ _п ≤Q _в +Q _sw,

где Q - расчётная поперечная сила в продольных рёбрах;

8

Q_в - поперечная сила воспринимаемая бетоном;

Q_sw - поперечная сила воспринимаемая хомутами, пересекающими наклонное сечение.

Определяем предельное поперечное внутреннее усилие, воспринимаемое бетоном в сжатой зоне в наклонном сечении:

φ _b2=2,0 - для тяжёлого бетона;

R _bt-расчётное сопротивление бетона на растяжение, определяемое по [2];

b - ширина поперечного сечения;

h - рабочая высота сечения;

φ_n - коэффициент, учитывающий влияние продольных рёбер арматуры без преднапряженной арматуры φ _n=0;

φ_f - коэффициент, учитывающий влияние сжатых полок таврового сечения.

причём b’_f принимаем не более b’_f<b+3h_p’

если φ_f>0,5, то в расчете принимается φ_f=0,5

Длину проекции наиболее опасного наклонного сечения рекомендуется принимать равномерно распределённой нагрузке на элемент.

с=2*h0=2*0,33=0,66=66 см

9

Определяем поперечное внутреннее усилие Q_SW воспринимаемое поперечной арматуры, которое пересекает наклонную трещину.

Q_SW=q_sw*C_o

Величину усилия в поперечной арматуре на единицу длины элемента в пределах наклонного сечения определяются по формуле:

q_sw=

где R_sw – расчетное сопротивление поперечной арматуры растяжения определяется по [2].

На приопорном участке длиной l/4 устанавливают в каждом ребре плиты поперечные стержни Ø6АI с шагом S=h/2=0,35/2=0,175м≈200мм

Необходимо отметить, что на приопорных участках, при h>450 мм S=h/3<500мм; при h≤450 мм, S=h/2<150 мм.

В данном проекте принимаем шаг поперечных стержней S=150 мм на приопорном участке.

В средней части пролёта шаг поперечных стержней S=3/4h= =3/4*0,35=0, м =263 мм, что удовлетворяет требованию S<500 мм. Принимаем шаг поперечных стержней в средней части пролёта S=250 мм.

МПа (для АII)

Условие прочности:

56,04+51,0=117,04 кН

10

Определение места обрыва в пролёте продольных стержней

В пролёте допускается обрывать не более 50% расчётной площади сечения стержней вычисляемое по максимальному изгибающему моменту, при этом в каждом плоском сварном каркасе не менее одного продольного стержня должно быть заведено за грань опоры. В данном проекте принято располагать по 2 стержня в ребре, то есть 2Ø16 АII за грань опоры заводят по 2 стержня Ø16 АII в каждом каркасе Кр-1. Всего см

Высота сжатой зоны сечения:

При двухрядном расположении арматуры:

,

где а₁ - расстояние между стержнями;

а₃ - защитный слой бетона.

Момент, воспринимаемый сечением с арматурой 2Ø16 АII

Рис. 3Определение места обрыва стержней в пролёте продольных рёбер.

11

Определяем место теоретического обрыва продольной арматуры из условия:

Обрываемые стержни заводят за грань теоретического обрыва на длину W,согласно эпюре изгибающего момента (рис 3).Значение W по [2] принимают равным большему из двух следующих значений:

см =28 см

Принимаем =28 см

12