Проектирование железобетонных конструкций многоэтажного промышленного здания, страница 2

р'=q×b_п× g_n=12,68×1,3×0,95=16,03 кН/м.

В соответствии с расчетной схемой панели (рис. 3,б) наибольшие усилия определяются по формулам

 кН×м;

 кН.

При расчёте фактическое сечение панели заменяется тавровым (рис. 4, б). При отношении  ширина свеса полки в каждую сторону от ребра может быть принята равной ½ расстояния в свету между продольными рёбрами l₀, но не более 1/6 пролёта элемента l

 мм;

 мм.

Расчётная ширина ребра эквивалентного таврового сечения

b=2×b_р=2×80=160 мм.

Назначаем предварительно рабочую высоту сечения при однорядном расположении арматуры

h₀=h-a=390-35=355 мм.

Определяем положение нейтральной оси решая неравенство

-

условие выполняется, следовательно нейтральная ось проходит внутри полки панели.

Определение коэффициента А₀

где g_b2 – коэффициент условий работы бетона, учитывающий длительность действия

нагрузки;

 R_b – расчётное сопротивление бетона осевому сжатию.

.

Находим x=0,06; h=0,97 и вычисляем x=x×h₀=0,06×355=21,3 мм.

Требуемая площадь поперечного сечения продольной арматуры рёбер находится по формуле

где h₀ – рабочая высота сечения;

R_s – расчётное сопротивление арматуры растяжению.

 мм.

Принимаем по сортаменту арматуры

2 Æ18A-II(A_s=509 мм²).

3.3. Расчёт полки панели на местный изгиб

Нагрузка на 1 м² полки может быть принята такой же, как и для панели.

Непосредственно воспринимая нагрузку на перекрытие, полка работает на изгиб между ребрами панели. Полка рассчитывается как балочная плита шириной 1 м, упруго защемленная на опорах, с пролетом, равным расстоянию в свету между ребрами (рис. 5). Защемление полки создается заливкой бетоном швов, препятствующей повороту ребра.

В нашем случае нагрузка на 1 м² панели, приведенная в табл. 2, численно равна погонной нагрузке для расчетной схемы, изображенной на рис. 5, а. Расчетная нагрузка на 1 м полки с учетом коэффициента надежности по назначению здания g_n=0,95 равна

p’=q×1×g_n =12,68×1×0,95=12,046 кН/м.

Расчетный пролет полки при ширине ребер вверху 85 мм составит

мм.

Расчетный изгибающий момент с учетом упругой заделки полки в ребре принимается одинаковым в середине пролета и в заделке и условно равным

 кН×м

Армируем полку стандартными сварными сетками с поперечным расположением рабочей арматуры из стали класса A-III, площадь сечения которой может быть определена по формуле

 мм²

где h₀=h_п-a=50-15=35 мм – рабочая высота полки.

Принимаем по сортаменту сварных сеток нужную сетку марки 250/200/4/5 с площадью поперечных стержней на 1 м длины сетки A_s=131 мм².

Вычисляем процент армирования полки

Процент армирования полки находится в пределах оптимальных значений (р= 0,3 ... 0,8%).

Поскольку эпюра моментов в полке знакопеременна (рис. 5, г), армируем ее по схеме, изображенной на рис. 5, б.

3.4. Расчет продольного ребра по наклонным сечениям

Причиной образования наклонных трещин являются главные растягивающие напряжения. В элементах без предварительного напряжения, как показывают опыты, отсутствие наклонных трещин гарантировано, если соблюдается условие

где j_b3 – коэффициент, характеризующий вид бетона; для тяжелого бетона j_в3=0,6;

R_bt – расчетное сопротивление бетона осевому растяжению;

j_f – коэффициент, учитывающий влияние сжатых полок и определяемый по формуле

 но не более 0,5,

где .

Проверяем выполнение условия

,

где  мм.

 Н –

условие не выполняется, следовательно, на рассматриваемых приопорных участках наклонные трещины образуются и требуется постановка поперечной арматуры по расчету.

В зависимости от диаметра продольных стержней, устанавливаемых в ребрах, из условий сварки назначаем диаметр поперечных стержней d_w=5 мм (d_sw=19,6 мм²). Число каркасов в панели 2, при этом A_sw=2×19,6 мм² – площадь сечения поперечных стержней, расположенных в одной нормальной к продольной оси элемента плоскости, пересекающей наклонное сечение.

Назначим предварительно шаг поперечных стержней на приопорных участках длиной, равной 1/4 пролета, S=150 мм, что отвечает конструктивным требованиям, а также не превышает наибольшего допустимого расстояния между двумя соседними поперечными стержнями S_max; при котором исключается возможность образования наклонной трещины между ними.

где j_b4 – коэффициент, характеризующий вид бетона; для тяжелого бетона j_b4=1,5.

 мм.

Определяем усилие в поперечных стержнях на единицу длины элемента в пределах наклонного сечения

 Н/мм (кН/м).

Проверяем соблюдение условия

;

 Н/мм –

условие выполняется.

Определяем длину проекции с₀ опасной наклонной трещины на продольную ось элемента по формуле

,

где j_b2 – коэффициент, характеризующий вид бетона; для тяжелого бетона j_b2=2. Полученное значение с₀ должно приниматься не более 2h₀.

мм;

принимаем с₀=710 мм, где с₀ – длина проекции наклонного сечения, на которой учитывается работа поперечных стержней.

Проверка прочности наклонного сечения панели на действие поперечной силы по наклонной трещине производиться по условию

,

где Q – поперечная сила от внешней нагрузки;

Q_в – поперечная сила, воспринимаемая бетоном сжатой зоны над наклонной трещиной;

Q_sw – поперечная сила, воспринимаемая поперечными стержнями, расположенными в пределах горизонтальной проекции длины опасной наклонной трещины с₀.