4 Расчет и конструирование ребристой плиты перекрытия
4.1 Предварительный выбор основных конструктивных размеров и материалов для плиты перекрытия, формование поперечного сечения плиты перекрытия пригодного для проведения расчетов
Установка размеров сечения плиты
Высота сечения ребристой предварительно напряженной плиты h = 30 см; рабочая высота сечения h0 = h – a = 30 – 4 = 26 см; ширина продольных ребер понизу 9 см; ширина верхней полки 148 см.
В расчетах по предельным состояниям первой группы расчетная толщина сжатой полки таврового сечения 4 см; отношение hf' / h = 4 / 30 = 0,133 > 0,1 при этом в расчет вносится вся ширина полки bf'= 148 см; расчетная ширина ребра 2 · 0,9 = 1,8 см.
Характеристики прочности бетона и арматуры
Ребристую предварительно напряженную плиту армируют стержневой арматурой класса А-600 с электротермическим напряжением на упоры форм. К трещиностойкости плиты предъявляют требования 3-ей категории.
Изделие подвергают тепловой обработке при атмосферном давлении. Бетон тяжелый класса В-25, соответствующий напрягаемой арматуре. Принятая нормативная прочность Rbn = 18,5 МПа, расчетная Rb = 14,5 МПа; коэффициент условий работы бетона γb2 = 0,9; нормативное сопротивление при растяжении
Rbth = 1,55 МПа; расчетное Rbt = 1,05 МПа; начальный модуль упругости бетона
Ев = 30·103 МПа.
Арматура продольных ребер класса А-600, нормативное сопротивление Rsn = 600 МПа, расчетное сопротивление Rs = 520 МПа, модуль упругости
Еs = 2·105 МПа.
4.2 Подбор продольной арматуры, проверка прочности нормального сечения, М = 90,49 кН·м
Принимаем высоту сжатой зоны X=0,005 м;
Расчетное сопротивление арматуры Rs= 520 МПа (для арматуры А-600);
Высота
защитного слоя
;
Рабочую высоту сечения находим по формуле:
Площадь поперечного сечения необходимой растянутой арматуры определяем по формуле:
Количество продольной арматуры n=2шт., то площадь одного стержня:
Диаметр продольной арматуры:
Принимаем
арматуру 2
22 мм А-600
Пересчет:
Рабочая высота сечения:
Площадь поперечного сечения необходимой растянутой арматуры:
Расчетное сопротивление бетона:
Вычисляем высоту сжатой зоны:
Проверяем условия:
1)
99116,16 H·м > 96130 Н·м
2)
3)
X <
Находим граничную высоту сжатой зоны:
где
–
относительная деформация сжатого
бетона,
=
0,0035
–относительная
деформация арматуры растянутой зоны
где
– начальный модуль упругости стали,
=2·
МПа;
–
предварительное
напряжение арматуры,
=
0 МПа
0,0184<0,12м
Условия выполняются.
Принимаем арматуру 2 22мм. А-600
4.3 3Адание величины предварительного напряжения продольной арматуры, определение потерь предварительного напряжения
4.3.1 Геометрические характеристики приведенного сечения
Отношение модулей упругости:
Площадь приведенного сечения:
Статический момент площади приведенного сечения относительно нижней грани:
Расстояние от нижней грани до центра тяжести приведенного сечения:
Момент инерции сечения:
Момент сопротивления сечения по нижней зоне:
