Расчет прочности по наклонному сечению

По диаметру рабочего стержня подбираем, из условия свариваемости, диаметр поперечного стержня (хомута) и определяем A_sw,cм² - площадь поперечного сечения 1^го стержня хомута, в качестве поперечного стержня будут использованы каркасы и их количество в поперечном сечении плиты; R_sw - расчетное сопротивления арматуры на действие поперечной силы Q (СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции), кН/см².

Необходимость расчета проверяем по условию:

 

Q , (12)

 

где: R_b - расчетное сопротивление бетона сжатию с учетом коэффициента , кН/см²;

- коэффициент, составляющий 0,3;

b - ширина ребра, см;

h - расчетная высота сечения, см.

 

Подставляем значения в условие 12, получаем:

 

Q

 

При сравнении получаем, Q =14кН<158,76кН, условие выполняется, производим поперечное армирование конструктивно и проверяем его достаточность. В качестве арматуры на приопорных участках используем укороченные каркасы из проволоки класса В500 Ø4мм. Шаг поперечных стержней в каркасе составляет половину высоты плиты и равен 100мм.

Расчет проверяем по условию:

Q , (13)

 

где: Q_b -поперечные усилия, воспринимаемые бетоном в наклонном сечении, кH

 

,(14)

 

где: -коэффициент, принимаемый 1,5.

 

 

Длина проекции наклонной трещины:

_, (15)

 

 

Q_sw –усилие, для поперечной арматуры, нормальной к продольной оси элемента, кH

 

, (16)

 

где: -усилие в хомутах на единицу длины элемента, кН/см.

 

Определяем усилия в поперечных стержнях на единице длины элемента, по формуле:

, (17)

 

где: S - шаг поперечных стержней на приопорных участках, см

 

 

Проверяем усилия, воспринимаемые поперечной арматурой, по формуле 16:

 

 

Проверяем условие 13:

 

Q

 

Условие выполняется, следовательно, прочность достигнута за счет установки поперечных стержней.

 

Армирование плиты

Многопустотная плита перекрытия армируется, в нижней полке, сеткой с продольно расположенной рабочей арматурой класса А400 в количестве 7 стержней, шаг 200мм, Ø8мм. На приопорных участках плиты располагаются укороченные каркасы, выполненные из проволочной арматуры В500 Ø4мм. Количество каркасов с одной стороны 5 штук. Для строповки установлены петли из стержневой арматуры класса А240 Ø12мм, в количестве 4 штук. В верхней полке плиты располагается сетка, для восприятия неучтенных в расчетах усилий, из проволочной арматуры класса В500 Ø4мм.

 

Расчет предварительно напряженной многопустотной

Плиты

Плиты с предварительным напряжением производятся из бетона класса В20. Такие плиты в качестве конструктивных элементов принимаются в случае больших нагрузок, либо значительных размеров самой плиты, например 6 метровые плиты, как правило, выполняются с предварительным напряжением.

Получаемое обжатие бетона в этом случае позволяет повысить несущую способность плиты.

Плиты с предварительным напряжением имеют, как правило, не менее 6 напряженных стержней, так как практика показала, что меньшее количество не позволяет правильно эксплуатировать плиту, как ответственный конструктивный элемент.

Произведем расчет многопустотной плиты перекрытия с предварительным напряжением, ширину плиты оставим в первоначальном варианте, а длину увеличим до 6метров.

Принцип расчета сохраняется таким же, кроме использования дополнительного коэффициента при определении площади поперечного сечения рабочей предварительно напряженной арматуры:

,

 

где: η -табличный коэффициент, определяемый по α₀, равен 0,965;

R_s -расчетное сопротивление арматуры растяжению, кН/см²;

γ_s6 -коэффициент условий работы напрягаемой арматуры.

Так же добавляется дополнительный пункт расчета, это определение напряжения созданного в стержнях конструкции.

Расчет предварительного напряжения арматуры

Величина предварительного напряжения арматуры определяется по формуле:

 

,

 

где: R_sn -нормативное значение сопротивления продольной арматуры растяжению, МПа

 

При расчете должны выполниться следующие условия:

 

 

где:Δ σ_sp -отклонение величины предварительного напряжения, зависящее от способа натяжения арматуры, МПа

 

При электротермическом способе натяжения Δ σ_sp определяется по формуле:

 

 

где: l- длина напрягаемого стержня, м

 

Определяем коэффициент точности натяжения арматуры по формуле:

 

 

где:Δ γ_sp -отклонение коэффициента точности натяжения

 

При электротермическом способе натяжения Δ γ_sp определяется по формуле:

 

 

где: n -количество напрягаемых стержней

 

Определяем окончательную величину предварительного напряжения с учетом точности натяжения и потерь, которые составляют 30% или не менее 100 МПа, по формуле:

 

 

Определяем усилие обжатия, по формуле:

 

Армирование такого рода плит производится следующим образом:

Армирование плиты

Армирование плиты в нижней полке производим, на приопорных участках, корытообразными сетками из проволочной арматуры В500 Ø4мм, по центру плиты располагаем плоскую сетку, затем предварительно напряженные стержни, 6 штук, расположенными через пустоту из арматуры класса А800 Ø10мм. На приопорных участках устанавливаем укороченные каркасы, выполненные из проволочной арматуры В500 Ø4мм. Количество каркасов с одной стороны 5 штук. Для строповки установлены петли из стержневой арматуры класса А240 Ø12мм, в количестве 4 штук. В верхней полке плиты располагается сетка, для восприятия неучтенных в расчетах усилий, из проволочной арматуры класса В500 Ø4мм.