Строительство и архитектура \ Железобетонные конструкции

Проектирование промышленного четырехэтажного здания с наружными стенами из кирпича и с внутренним железобетонным каркасом и железобетонными перекрытиями (длина здания - 36 м, ширина здания 19,8 м, высота этажа - 4,8 м), страница 2

 = 0,5×(1 + ) = 0,132.

Коэффициент точности натяжения вычисляем по формуле: gsp = 1 – Dgsp = 1 – 0,132 = 0,868. При проверке по образованию трещин в верхней части плиты при обжатии принимаем        gsp = 1 + Dgsp = 1 + 0,132 = 1,132. Предварительные напряжения с учетом точности натяжения ssp = 0,868 × 470 = 407,96 МПа.

Расчет прочности плиты по сечению, нормальному к продольной оси

Сечение тавровое с сжатой зоной в полке. Расчетный момент М1 = 198,24 кН×м.

Расчитываем коэффициент am = M1 /(Rb× gb2 × b’f ×) = 198,24/(14,5×103×0,9×1,16×0,232) =      = 0, 247.

 = 1 – (1-2×0,247)1/2 = 0,289.  x = x×h0 = 0,289×0,23 = 0,6 см < 3 см – как и было предположено сжатая зона находится в полке.

            Характеристика сжатой зоны w = 0,85 – 0,008×Rb×gb2 = 0,85 – 0,008×14,5×0,9 = 0,7456.

Вычисляем граничную высоту сжатой зоны:

xR =  = 0,7456/(1+(582,04/500)×(1-0,7456/1,1)) =1,069

где ssc,u = 500 МПа – предельное напряжение в арматуре сжатой зоны.

ssR = Rs + 400 МПа – ssp – Dssp = 680 + 400 – 407,96 – 90 = 582,04 МПа.

Условие  x < xR  выполняется, следовательно высоты бетона сжатой зоны достаточно.

Коэффициент условия работы, учитывающий сопротивление напрягаемой арматуры выше условного предела текучести, определяется согласно формуле:

gs6 =  = 1,15 – (1,15-1)(2×0,289/1,069 – 1) = 1,081 > h = 1,15 – принимаем gs6 = h = 1,15.

            Вычисляем площадь сечения растянутой арматуры:

 =  =12,8cм2.

Принимаем арматуру класса А-V   9Æ14   с площадью Аsp = 13,85 см2.

m% =  =  = 0,52% > m%min = 0,05%.

Геометрические характеристики приведенного сечения

            Круглое сечение пустот заменим квадратным со стороной h = 0,9×d = 0,9×160 = 144 мм. Толщина полок эквивалентного сечения hf = h’f = 58 мм. Ширина сжатой полки b’f = 1160 мм. Ширина растянутой полки bf = 1190 мм. Ширина ребра b = 1174 – 6×144 = 310 мм. Приводим сечение к однородному материалу, для чего заменяем площадь арматуры на соответствующую площадь бетона.

A)                                                                              Б)

а) армирование;  б) расчетное сечение плиты для 2-ой группы предельных состояний.

Вычисляем отношения модулей упругости бетона и арматуры:

Для арматуры класса A-V:   = 190/30 = 6,33;

Для арматуры класса Вр-I:   = 170/30 = 5,66;

Площадь приведенного сечения:

A red = b×h + hf ×(bf + b’f) + Asp×asp + A’s(ВрI)×as(ВрI) = 1897,12 см2.

Статический момент бетона относительно нижней грани сечения:

S b = b×h×(h/2 + hf) + b’f ×h’f ×(3×hf /2 + h) + bf ×hf ×hf /2 = 23346,5 см3.

Статический момент приведенного сечения относительно нижней грани сечения:

S red = S b + Asp×asp×3 + A’s(ВрI)×as(ВрI) ×20 = 23609,47 см3.

Расстояние от нижней грани до центра тяжести приведенного сечения:

y0 = S red / A red = 12,44 см.

Момент инерции сечения относительно центра тяжести:

J red = b×h3/12 + b×h×(11-y0)2 + 2×b’f × ×/12 + b’f ×hf ×(y0-hf /2)2 + b’f ×hf ×(22-y0-hf /2)2 = 149312,6 см4.

Момент сопротивления приведенного сечения по нижней зоне:

W red = J red / y0 = 12002,6 см3.

Момент сопротивления приведенного сечения по верхней зоне:

W’red = J red /(22 – y0) = 11011,3 см3.

Потери предварительного напряжения в арматуре

            Коэффициент натяжения арматуры gsp = 1; Допустимые отклонения значения предварительного напряжения. Dssp = 90 МПа. Исходя из условия ssp + Dssp £ Rsn, принимаем величину предварительного напряжения равной ssp = Rsn – Dssp = 785 – 90 = 695 МПа.

Первые потери:

1)  Потери от релаксации арматуры при электротермическом способе натяжения:

s1 = 0,03×ssp = 0,03×695 = 20,85 МПа.

2)  Потери от температурного перепада между натянутой арматурой и упорами:

s2 = 0

3)  Потери при деформации анкеров, расположенных у натяжных устройств, s3 не учитываются, так как они учтены при определении значения полного удлинения арматуры при электротермическом способе натяжения.

4)  Потери при трении арматуры об огибающие приспособления s4 = 0.

5)  Потери от деформации упоров s5 не учитываются, так как они учтены при определении значения полного удлинения арматуры при электротермическом способе натяжения.

6)  Вычисляем потери от быстронатекающей ползучести бетона подвергнутого тепловой обработке. Для чего находим усилие предварительного обжатия:

Скачать файл