новая папка 1 / 293617
.pdf
|
|
|
|
|
|
A |
A |
A |
2 b` |
h` |
b h 2 h` |
A |
(4.2) |
||||||
|
|
|
|
|
|
red |
b |
s |
|
f |
f |
|
|
|
|
f |
|
s |
|
Статический момент приведенного сечения, относительно нижней грани |
|||||||||||||||||||
панели: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S |
red |
S |
b |
S |
s |
b` h` a` b h 2 h` 0,5 h b |
f |
h |
f |
0,5 h |
f |
A a |
(4.3) |
||||||
|
|
|
f |
f |
|
f |
|
|
|
|
s |
|
|||||||
Центр тяжести приведенного сечения располагается на расстоянии |
y от |
||||||||||||||||||
нижней грани плиты: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y Ared |
|
|
|
|
|
|
|
(4.4) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Sred |
|
|
|
|
|
|
|
|
Момент инерции приведенного сечения относительно оси параллельной нижней грани проходящей через центр тяжести приведенного сечения
|
|
b`f |
h`f |
3 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
J |
|
|
|
|
2 |
b`h` |
h y 0,5 h` |
|
b h 2h` |
0,5 h y 2 |
|
(4.5) |
||
|
12 |
|
||||||||||||
red |
|
|
|
|
|
f |
|
f |
|
f |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
b f |
h f |
y 0,5 |
h f 2 |
As y as |
2 |
|
|
|
|
Моменты сопротивления приведенного сечения: - относительно крайнего растянутого волокна
Wred |
J red |
(4.6) |
|
|
y
- относительно крайнего сжатого волокна
W ` |
J red |
(4.7) |
|
h y |
|||
red |
|
||
|
|
Упруго - пластический момент сопротивления допускается определять из выражения:
|
Wpe Wred |
(4.8) |
||||||
где |
- коэффициент, зависящий от формы |
и соотношения размеров се- |
||||||
|
|
b |
|
|
b` |
|
|
|
чения 1,5 |
для двутавровых сечений при |
|
f |
|
f |
2 . |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
b |
b |
|
|
11
5 Величина предварительного напряжения, потери
предварительного напряжения
Величина предварительного напряжения арматуры принимается в зави-
симости от её класса:
для горячекатаной:
sp |
0.9Rsn ; |
(5.1) |
для холоднотянутой: |
|
|
sp |
0.8Rsn |
(5.2) |
В любом случае sp 0.3Rsn . |
|
|
Все потери предварительного напряжения делятся на две группы.
Первая включает в себя:
1.Потери от релаксации напряжений в арматуре для сталей класса А600,
А800, А1000
-при механическом способе натяжения:
sp |
0.1 sp 20 |
(5.3) |
1 |
|
|
- при электротермическом способе натяжения:
sp |
0.03 sp |
(5.4) |
1 |
|
|
Для холоднотянутых сталей класса Bp1200 ; Bp 1500 ; K 1500
- при механическом способе натяжения:
sp |
(0.22 |
sp |
0.1) sp |
(5.5) |
|
Rsn |
|||||
1 |
|
|
|
||
|
|
|
|
- при электротермическом способе натяжения:
sp |
0.05 sp |
(5.6) |
1 |
|
|
2. Потери от температурного перепада:
sp |
1,25t |
(5.7) |
2 |
|
|
при отсутствии данных: t 65
3. Потери от деформаций стальной формы:
12
sp |
|
n 1 |
Es |
l |
(5.8) |
|
|||||
3 |
|
2n |
l |
|
|
|
|
|
|
|
|
где n – число стержней натягиваемых не одновременно; |
|||||
l - сближение упоров при действии усилия Pi |
; |
||||
l - расстояние между наружными гранями упоров, мм. |
|||||
Допускается принимать sp |
30МПа , а при электротермическом способе |
||||
3 |
|
|
|
|
|
натяжения sp не учитывать. |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
4. Потери от деформации анкеров: |
|
|
|||
sp |
l Es |
|
(5.9) |
||
4 |
|
l |
|
|
|
|
|
|
|
|
где l - обжатие анкеров или смещение в зажиме анкеров, мм; l - расстояние между наружными гранями упоров, мм.
При отсутствии данных допускается принимать l =2 мм.
Вторые потери включают в себя:
5. Потери от усадки бетона
|
sps Ebsh Es |
(5.10) |
где Ebsh = деформации усадки бетона; |
|
|
Ebsh = 0,0002 |
- для бетона В35 и ниже; |
|
Ebsh = 0,00025 – бетона В40; |
|
|
Ebsh = 0,0003 |
– для бетона В45 и выше. |
|
6. Потери от ползучести бетона
sp |
|
|
|
0.8 bcr |
bp |
|
|
(5.11) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
eop1 ys |
Ared |
|
|
|
|||
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
1 |
|
(1 |
)(1 0.8 |
|
) |
|
|||
|
sp |
|
|
bcr |
||||||
|
|
|
|
I red |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
где bcr - коэффициент ползучести принимаемый в соответствии с табли-
цей 5.1.
13
Таблица 5.1- Значение коэффициента ползучести bcr
Относительная влаж- |
Значения коэффициента ползучести φb,cr при классе бетона на сжа- |
||||||||||
ность воздуха окру- |
|
|
|
|
|
тие |
|
|
|
|
|
жающей среды, % |
В15 |
В20 |
В25 |
В30 |
В35 |
В40 |
В45 |
В50 |
В55 |
В60 |
|
выше 75 (повышенная) |
2,4 |
2,0 |
1,8 |
1,6 |
1,5 |
|
1,4 |
1,3 |
1,2 |
1,1 |
1,0 |
40 - 75 (нормальная) |
3,4 |
2,8 |
2,5 |
2,3 |
2,1 |
|
1,9 |
1,8 |
1,6 |
1,5 |
1,4 |
ниже 40 (пониженная) |
4,8 |
4,0 |
3,6 |
3,2 |
3,0 |
|
2,8 |
2,6 |
2,4 |
2,2 |
2,0 |
П р и м е ч а н и е - Относительную влажность воздуха окружающей среды принимают по СНиП 23-01-99 как среднюю месячную относительную влажность наиболее теплого месяца для района строительства.
- коэффициент приведения
sp - коэффициент армирования
bp - напряжения в бетоне определяемые на уровне напрягаемой арма-
туры
bp |
P(1) |
|
P(1) eop1 ys |
|
M ys |
(5.12) |
Ared |
|
I red |
||||
|
|
I red |
|
Усилие обжатие с учетом первых потерь
P ( A |
A' sp )( |
sp |
|
sp(1) |
) |
(5.13) |
|
1 |
sp |
|
|
|
|
Эксцентриситет усилия обжатия
|
A |
y |
sp |
A' sp y ' sp ' |
||
eop1 |
sp |
|
|
|
(5.14) |
|
|
A |
|
|
|||
|
|
|
A' sp |
|||
|
|
|
sp |
|
|
где ys , y ' s - расстояние между центром тяжести соответствующей напря-
гаемой арматуры и центром тяжести приведенного сечения, мм.
М – изгибающий момент от собственного веса элемента, действую-
щий в стадии обжатия в рассматриваемом сечении, кН·м.
14
6 Расчет плиты по образованию трещин в нормальных
сечениях
Изгибаемые элементы по образованию трещин рассчитываются из усло-
вия: |
|
|
|
M M crc |
(6.1) |
где |
M r – момент внешних сил, расположенных по одну сторону от рас- |
|
сматриваемого сечения M M ser , кН·м; |
|
|
M crc |
- момент, воспринимаемый нормальный к продольной оси сечени- |
|
ем, при образовании трещин, кН·м. |
|
|
|
Mcrc Rbt ser Wpc Mrp |
(6.2) |
где |
M rp P e0 p r |
(6.3) |
Если условие (6.1) выполняется, то трещины в нормальных сечениях не образуются, если же нет, то трещины образуются, и следует определить шири-
ну их раскрытия.
7 Расчет ширины раскрытия трещин
Ширину раскрытия трещин принимают равной:
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
s |
|
|
(7.1) |
|||||
crc |
1 |
2 |
s |
|
s |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
s |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
где s - приращение напряжения в продольной предварительно напря- |
||||||||||||||||||
женной арматуре в сечении с трещиной принимается: |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
(h |
|
x) |
|
|
(7.2) |
|||||
|
|
s |
|
|
|
|
|
s1 |
||||||||||
|
|
|
|
|
Sred |
0 |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
х – высота сжатой зоны определяется из выражения, мм.
15
J red |
|
M |
e |
|
(h |
x) |
|
|
sp |
||||
Sred |
|
P |
0 |
|
||
|
|
|
|
(7.3)
s1 -коэффициент приведения арматуры к бетону.
|
|
s1 |
|
|
s |
|
|
|
(7.4) |
|
|
|
b,red |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||||
где b,red |
- приведенный модуль деформации сжатого бетона. |
|||||||||
|
|
b ,red |
Rb , ser |
; |
b1,red 0,0015 |
(7.5) |
||||
|
|
|
||||||||
|
|
b1,red |
|
|
|
|
|
|
|
|
Значение базового расстояния между трещинами |
s определяется по |
|||||||||
формуле: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
s 0,5 |
|
Abt |
d s |
(7.6) |
||||
|
|
As Asp |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
и принимается не менее 10 d s и 100 мм и не более 40 d s |
и 400 мм. |
|||||||||
где |
1 |
- коэффициент учитывающий продолжительность действия на- |
||||||||
грузки: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,0- при непродолжительном действии нагрузки; |
||||||||
|
|
1,4- при продолжительном действии нагрузки; |
||||||||
2 - коэффициент, учитывающий профиль арматуры: |
|
|||||||||
|
|
0,5-для арматуры периодического профиля и канатов; |
||||||||
|
|
0,8-для гладкой арматуры А240. |
|
|
||||||
s - |
коэффициент, учитывающий неравномерное распределение дефор- |
|||||||||
маций растянутой арматурой между трещинами. |
|
|
||||||||
Ширину раскрытия трещин принимают равной: |
|
|||||||||
- при продолжительном раскрытии |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
acrc acrc1 |
|
|
|
(7.7) |
||||
- при непродолжительном раскрытии |
|
|
|
|
||||||
|
|
acrc acrc1 acrc2 |
acrc3 |
|
(7.8) |
где acrc1 –ширина раскрытия трещин определяемая по формуле (7.1)
при 1 1,4 действии постоянных и длительных нагрузках;
16
acrc2 - то же, при 1 1 и действии всех нагрузок;
acrc3 - то же, при действии постоянных и длительных нагрузок.
При этом предельно допустимое значение ширины раскрытия трещин следует принимать не более:
а) из условия сохранности арматуры:
0.3мм - при продолжительном раскрытии трещин;
0.4мм - при непродолжительном раскрытии трещин;
б) из условии ограничения проницаемости конструкций:
0.2мм - при продолжительном раскрытии трещин;
0.3мм - при непродолжительном раскрытии трещин.
8 Расчет многопустотной плиты по деформациям
Целью данного расчёта является определения значение прогиба и сравне-
ние его с предельно допустимыми:
f fult |
(8.1) |
где f - прогиб элемента от действия внешних нагрузок;
fult - значение предельно допустимого прогиба определяемого по СП
20.13330.2011.
Для элементов постоянного сечения работающих как свободно опертые балки прогиб допускается определять по формуле.
|
1 |
|
|
2 |
|
|
|
f |
|
|
|
Sl |
|
, |
(8.2) |
|
|
|
|||||
r |
max |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
где |
|
|
|
– полная кривизна сечения с небольшим изгибающим момен- |
|
|
|||
r |
max |
|
том.
S - коэффициент принимаемый по таблице 8.1.
Полная кривизна изгибаемых элементов определяется по формуле:
а) на участках без трещин в растянутой зоне:
17
1 |
|
1 |
|
|
1 |
|
|
1 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
(8.3) |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
r |
r |
1 |
r |
2 |
r |
|
3 |
|
Таблица 8.1 – Значение коэффициента S
Схема загружения свободно |
Коэффициент S |
Схема загружения консольной |
Коэффициент S |
|
опертой балки |
балки |
|||
|
|
|||
|
5 |
|
1 |
|
|
48 |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
12 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
|
|
8 |
|
2 |
|
|
|
|
|
П р и м е ч а н и е - При загружении элемента сразу по нескольким схемам S = ΣSiMi/ΣMi, где Si и Mi - соответственно коэффициент S и момент M в середине пролета балки или в за-
делке консоли для каждой схемы загружения. В этом случае кривизна - определяется при значении M равном ΣMi
|
1 |
|
|
1 |
|
|
||
где |
|
|
|
и |
|
|
|
– кривизна соответственно от непродолжительного дейст- |
|
|
|
|
|||||
r |
1 |
r |
|
2 |
вия, действия кратковременных нагрузок и продолжительного действия посто-
янных и продолжительных нагрузок;
|
1 |
|
|
|
- |
|
|
- кривизна от непродолжительного действия усиления предвари- |
|
|
|
|||
r |
|
3 |
тельного обжатия Р (т.е.при действии M=Peop);
б) на участках с трещинами на растянутой зоне:
1 |
1 |
|
1 |
|
1 |
|
1 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
(8.4) |
|
|
|
|
|
||||||||||
r |
r |
1 |
r |
2 |
r |
3 |
r |
|
4 |
|
1 |
|
|
|||
где |
|
|
|
– кривизна от непродолжительного действия всех нагрузок; |
|
|
|
||||
r |
1 |
|
|||
1 |
|
|
|||
|
|
|
- кривизна от непродолжительного действия постоянных и дли- |
||
|
|||||
r |
2 |
|
тельных нагрузок;
18
1 |
|
- кривизна от продолжительного действия постоянных и дли- |
|
|
|
|
|
|
|||
r |
|
3 |
|
тельных нагрузок; |
|||
1 |
|
- кривизна, обусловленная остаточным выгибом элемента из-за |
|
|
|
|
|
|
|||
r |
|
4 |
усадки и ползучести бетона.
1 |
|
|
sb |
sb' |
|
||
|
|
|
|
|
, |
(8.5) |
|
|
|
|
|||||
r |
|
4 |
s |
h0 |
|
где sb и sb' - напряжение в арматуре от усадки и ползучести бетона, оп-
ределяемая как сумма потерь предварительного напряжения для арматуры от
усадки и ползучести растянутой и сжатой зоны, МПа.
Кривизна оси элемента на участке без трещин определяется по формуле:
1 |
|
M |
, |
(8.6) |
|
r |
Eb1 I red |
||||
|
|
|
где М – изгибающий момент от внешней нагрузки или усилия предвари-
тельного обжатия, кН·м;
Eb1 - модуль деформации сжатого бетона принимаемый равным:
- при непродолжительном действии нагрузки
Eb1 0,85 Eb |
(8.7) |
|||
- при продолжительном действии нагрузки |
|
|||
Eb1 |
Eb |
|
(8.8) |
|
b,cr |
||||
|
|
где b,cr – коэффициент ползучести бетона, принимаемый по таблице 2.
Кривизну изгибаемого элемента от действия усилия обжатия при наличии трещин в растянутой зоне определяют по формуле:
1 |
|
P |
, |
(8.9) |
|
r |
Sred Eb,red |
||||
|
|
|
где Sred – статический момент приведенного сечения относительно ней-
тральной оси;
19
Eb,red - приведенный модуль деформации сжатой зоны, принимаемый
равным: |
|
|
|
|
|
E |
|
|
Rb,ser |
, |
(8.10) |
|
b,red |
b1,red |
|
|
|
|
|
|
|
||
где b1,red равно: |
|
|
|
|
|
- при непродолжительном действии нагрузок |
- 15 10 4 ; |
- при продолжительном действии нагрузок в зависимости от относитель-
ной влажности воздуха окружающей среды W (%):
при W>75 - 24 10 4 ;
при 75≥W≥40 - 28 10 4 ;
при W<40 - 34 10 4 .
20