Компоновка конструктивной схемы плиты перекрытия. Расчет прочности продольных ребер по нормальным сечениям, страница 2

Площадь бетона   A =Аb,tоt+αАs=bf’·hf’+b(h-hf’)

А= 1440·50+200·(300-50)=72000+50000=122000 мм2

Вычисляем площадь приведенного сечения смотри (рисунок 5).

Ared = A+αAsp = 12200+6,67 628=126188 мм2

Статический момент приведенного сечения относительно нижней растянутой грани   S red= bf’·hf’·(h-0,5·hf’)+b·(h-hf’)·0,5·(h-hf’)+ αAsp·a=

72000·(300-25)+50000·0,5(300-50)+ 6,67·628·40= 26217550мм3;

            

        

          

   Момент инерции приведенного сечения

Ired =I+αysp =b(h-hf’)3 /12+b(h-hf’)y12+bf’hf3/12+bf’hf’y22+αAspysp2=

= 1440(300-50)3/12+1440(300-50)1682+1440·503 /12+1440·50·672+6,67·628·1682=

=11,23·108мм4

Момент сопротивления приведенного сечения по нижней грани

Wred =Ired /yo=11,23·108/208=0,05·108

Момент сопротивления приведенного сечения по верхней грани

Wred' =Ired /(ho-yo)=11,23·108/(260 -208)=9·108

Упругопластические моменты сопротивления   

Wpl =γWred= 1,75·0,05·108  =0,09·108

Wpl'  =γWred'  =1,75·9·108  =15,8·108    

здесь γ=1,75 для таврового сечения с полкой в сжатой зоне.

Рассчитываем расстояние от ЦТ приведенного сечения до ядровых точек верхней:   r =ᵠn( Wred/Ared)=0,85(0,05·108/ 126188)=34

нижней:    rlnf =ᵠn ( Wred' /Ared)=0,85(9·108/ 126188)=6062

здесь  In=1,6-σsp/ Rb,ser=1,6-0,75=0,85         σsp/ Rb,ser=0,75          

   

2.5 Определение потерь предварительного напряжения

Согласно п.2.25 [1],  максимально допустимое значение σspбез учета потерь равно σsp=0,9Rs,n=0,9·600 =540 МПа.

Определим первые потери.

Потери от релаксации напряжений в арматуре согласно п.2.27[1]  равны

Δσsp1 = 0,03σsp = 0,03·540 = 16 МПа.

По агрегатно-поточной технологии изделие при пропаривании нагревается вместе с формой и упорами, поэтому температурный перепад между ними равен нулю и, следовательно, Δσsp2 = 0.

Потери от деформации формы Δσsp3 и анкеров Δσsp4 при электротермическом натяжении арматуры равны нулю.

Таким образом, сумма первых потерь равна Δσsp(1) = Δσsp1 = 16 МПа, а усилие обжатия с учетом первых потерь равно

P(1) = Asp sp - Δσsp(1)) = 628(540-16) = 329072 Н.

В связи с отсутствием в верхней зоне напрягаемой арматуры

(т.е. при A'sp = 0) из формулы (2.10 [7]) имеем e0p1=ysp=168 мм.

В соответствии с п. 2.34 [1] проверим максимальное сжимающее напряжение бетона σbp от действия усилия Р(1), вычисляя σbp по формуле (2.8 [1]) при ys=ysp=168 мм и принимая момент от собственного веса М равным нулю:

                                                 

где -передаточная прочность бетона Rbp=0,5 B=0,5 25=12,5МПа принимаем согласно п.2.34[1]  ,   где В –класс бетона т.е. требование п.2.34[1]  выполняется.

Определяем вторые потери напряжений согласно пп.2.31 и 2.32[1] 

Потери от усадки равны Δσsp5=0,0002·2·105=40МПа.

Потери от ползучести определяем по формуле (2.7[1]), принимая значения φb,сr и  Еb по классу бетона В25 (согласно табл.2.6[1]  φb,сr=2,3 согласно табл.2.5[1]  Еb=2,75·105 МПа; α=Es/Eb=6,67

Определим напряжение бетона на уровне арматуры Sпо формуле 2.8[1]

при ys=ysp=168мм. Для этого определяем нагрузку от веса половины плиты см.п.2.12[1]

и момент от этой нагрузке в середине пролета

(здесь l=5,7 м – расстояние между прокладками при хранении плиты); тогда

Напряжение бетона на уровне арматуры S' (т.е. при уs=уs2 =67мм)

Потери от ползучести

Вторые потери для арматуры равны

Δσsp(2)=Δσsp5 +Δσsp6 =40 + 93,1=133,1 МПа.

Суммарная величина потерь напряжения

Δσsp(1) +Δσsp(2) =16 +133,1=149,1 МПа >100 МПа, следовательно, требование п.2.36  [1]  выполнено и потери не увеличиваем.

Напряжение Δσsp2с учетом всех потерь равно

Δσsp2=540 -149,1=390,9 МПа.

Усилие обжатия с учетом всех потерь напряжений Р определяем по формуле (2.17[1]).

Р =Δσsp2 Asp = 390,9·628=245485Н=245кН;

2.6 Расчет прочности наклонного сечения

Проверяем достаточность размеров принятого сечения ребер для обеспечения прочности по бетонной полосе между наклонными сечениями по условию