Подбор параметров преднапрягаемой арматуры

1. Назначаем предварительные параметры преднапрягаемой арматуры:

- Расстояние от растянутой грани балки до центра тяжести преднапрягаемой арматуры в растянутой зоне:

                                        (4.1)

- Рабочая высота сечения балки:

                                 (4.2)

где  - высота балки.

- Плечо внутренней пары сил:

                                  (4.3)

- Суммарная площадь преднапрягаемой арматуры в растянутой зоне:

                                  (4.4)

где  - расчетное сопротивление преднапрягаемой арматуры (СП МиТ табл. 7.16).

2. Назначаем окончательные параметры преднапрягаемой арматуры:

- Принимаем, что в один пучок преднапрягаемой арматуры состоит из 24 проволок диаметром 5мм. Тогда площадь одного пучка составляет:

                       (4.5)

- Определяем требуемое число пучков арматуры в растянутой зоне бетона:

                                       (4.6)

Полученное значение округляем до ближайшего целого.

- Производим перерасчет площади арматуры:

                                  (4.7)

- Производим расстановку пучков арматуры исходя из следующих требований (СП МиТ табл. 7.29 и табл. 7.30):

a) Наименьшая толщина защитного слоя –

b) Наименьшее расстояние между пучками из параллельных высокопрочных проволок –

c) При расстановке пучков, минимальное расстояние между их центрами равняется:

                                  (4.8)

где  - диаметр одного пучка из 24 проволок.

d) Положение пучков арматуры должно быть симметричным относительно оси симметрии нижнего пояса.

e) В случае установки внутренних анкеров, минимальное расстояние между арматурными пучками и их внутренними анкерами принимается равным:

                                    (4.9)

где  - диаметр анкера.

f) В случае установки внутренних анкеров, минимальное расстояние между внутренними анкерами и внешней гранью балки принимается равным:

                             (4.10)

g) Окончательные расстояния между внешними гранями и стержнями принимаем кратными 5мм в большую сторону.

- Производим перерасчет величины расстояния от растянутой грани балки до центра тяжести преднапрягаемой арматуры в нижнем поясе:

                                        (4.11)

где  - число пучков преднапрягаемой арматуры в нижнем поясе в i-м ряду; i – число рядов пучков преднапрягаемой арматуры в нижнем поясе;  - расстояние от растянутой грани балки до центра тяжести i-го ряда преднапрягаемой арматуры в нижнем поясе.

3. Определяем высоту сжатой зоны бетона:

                                  (4.12)

4. Определяем положение сжатой зоны бетона исходя из следующих условий:

-                        (4.13)

В случае выполнения данного условия, справедливо уравнение (4.12).

 

-                           (4.14)

В случае выполнения данного условия, вместо уравнения (4.12) необходимо использовать следующее уравнение:

                          (4.15)

5. Проверка относительной высоты сжатой зоны:

- Расчет сечений, нормальных к продольной оси элемента, когда внешняя сила действует в плоскости оси симметрии сечения и арматура сосредоточена у перпендикулярных указанной плоскости граней элемента, должен производиться в зависимости от значения относительной высоты сжатой зоны (СП МиТ п. 7.61):

                                      (4.16)

- Значение  при расчете конструкций, как правило, не должно превышать относительной высоты сжатой зоны бетона , при которой предельное состояние бетона сжатой зоны наступает не ранее достижения в растянутой арматуре напряжения, равного расчетному сопротивлению Rs или Rp с учетом соответствующих коэффициентов условий работы для арматуры:

                           (4.17)

где  для элементов с обычным (не косвенным) армированием; ;  - напряжения в преднапрягаемой арматуре с учетом первых и вторых потерь (СП МиТ приложение Р, в курсовом можно условно принять ); .

- В том случае, если выполняется условие , следует ограничивать высоту сжатой зоны, определяя ее окончательное значение из условия .

6. Определяем несущую способность сечения на действие изгибающего момента и проводим проверку:

                           (4.18)

Данная проверка проводится для сечения расположенного в центре балки.