книги / Строительные конструкции

Статический момент относительно нижней грани се­

Расстояние еон (см. рис. VI.21) равно: е0н=Уц—а = =27,4—7 = 2 0 ,4 см.

Вычисляем вспомогательные величины по формулам (VI.81) — (VI.86) и размерам расчетного сечения (см. рис.

__________ 1___________

g = 1,8 + 1 1 + 5 ^ + 7 )1 /1 0 ^

281

что меньше допустимого ат.Дл=0,3 мм.

Ширину раскрытия наклонных трещин в ребре вычис­ ляем по формулам (VI.91) и (VI.94), где учитываем, что нагрузка длительная, No= 0 (предварительное напряже­ ние отсутствует), ро= 0 (отгибов нет), daaKC= d x= 8 мм (диаметр хомутов), расчетное сечение на расстоянии Л0 от опоры:

Qn = <7П (0,5/0— Л0) = 32,85 (0,5-545 — 33) = 7870 кгс (78,7 кН);

Q,, 7870

10,8;

~bh^ ~ 22-33

|!п = цх = Fx/bu = 1/(22-15) = 0,00303;

ft = (20 — 1200р„) 103 = (20 — 1200-0,00303) 103 = 16,3-103;

flT(MM) = c Ak [Л0 + ЗО^макс (мм)] - 53----= 1,5-16,3-10» (330 + Ип Ei

110,8?

+30-8) 0,00303 2,12.104 = 0,12 мм,

что меньше допустимого ат.Дл=0,3 мм.

Дополнительные расчеты. Кроме расчетов, выпол­ ненных выше, рассчитывают дополнительно анкеровку на опорах продольной арматуры ребер панели; размеры сварных швов, прикрепляющих продольную арматуру к опорным стальным закладным плитам; прочность плиты панелей при монтажных нагрузках, возможных в процес­ се строительства; сечения монтажных петель при подъе­ ме панели кранами; прочность панели в условиях мон­ тажа и транспортировки и некоторые другие.

Эти расчеты хотя и важны, но обычно не оказывают существенного влияния на основное конструктивное ре­ шение панели. В практике проектирования они обяза­ тельны, здесь же опущены.

283

§ XII.3. ПРЕДВАРИТЕЛЬНО-НАПРЯЖЕННАЯ РЕБРИСТАЯ ПАНЕЛЬ ПОКРЫТИЯ

Требуется запроектировать ребристую панель покры­ тия с предварительным напряжением продольной арма­

ности среды выше 75% ); передаточная прочность бетона

(600 М Па), Яа—2.106 кгс/см2 (2*105 МПа) (прил. VI); коэффициент работы арматуры без площадки текучести т а 4 > 1 . Арматуру натягивают на формы электротерми­ ческим способом. Изделия подвергают тепловой обработ­ ке, разность температур арматуры и форм (по заводским данным) A t=20° С. Напрягаемая арматура в сжатой (от нагрузки) зоне сечения F н = 0 . Конструкция должна

удовлетворять требованиям трещиностойкости 3-й кате­ гории, т. е. допускается длительное раскрытие трещин, при нагрузках с коэффициентом перегрузки л = 1, шири­ ной Аг.дл= 0,3 ММ.

Расчет по первой группе предельных состояний

Определение размеров поперечного сечения ребер, расчет прочности их по наклонному сечению, расчет пли­ ты панели см. § XII.2.

Выполним расчет прочности по нормальным сечени­ ям. На основании предварительных вычислений (здесь они опущены) принимаем для продольного армирования 4016 мм A-IV с Ян= 8,04 см2 (см. прил. V III). Проверя­ ем прочность панели по нормальному сечению в середи­ не пролета.

284

=1,82 см, что меньше 1rAo=0,4 15 *3 5 = 14,5 см. Прочность панели проверяем по условию (VI.11). Не­

сущая способность сечения панели — по моменту Га Яa (/«о-0 ,5 * ) = 8,04-5000• 1,18 (35 — 0,5 -1,82) =

= 1615 000 кгс/см (161,5 кН-м),

что выше расчетного изгибающего момента М— = 1 470 000 кгс-см (147 кН -м ).

Расчет по второй группе предельных состояний

Определение усилия предварйтельного обжатия. Предварительное растягивающее напряжение в напря­ гаемой арматуре <т0 принимаем по указаниям § Ш .2 как максимально допустимое для стержневой арматуры дли­ ной / « 6 м, натягиваемой на формы электротермическим способом; согласно формуле (ШЛО), неточность натя­ жения, принимаемая в расчете,

На основании формулы (Ш .8) предварительное на­ пряжение арматуры

ого = я а11 _ Р = 6000 — 900 = 5100 кгс/см? (510 МПа),

285

Первые потери: от релаксации напряжений стержне­ вой арматуры при натяжении электротермическим спо­ собом

<Ti = 0,03ст„ = 0,03-5100 — 153 кгс/см2 (15,3 МПа);

от температурного перепада (в процессе обработки из­ делия)

а2= 12,5Дt = 12,5-20 = 250 кгс/см2 (25 МПа).

Потери от деформаций анкеров о^у>и форм' <г5 при

электротермическом способе не учитывают, так как они учтены при определении полного удлинения арматуры.

Предварительное напряжение арматуры Ooi и усилие обжатия Л/01 с учетом потерь, вычисленных выше, равны:

0(li = &0 — ах— ст2 = 5100— 153 — 250 = 4697 кгс/см2 (469,7 МПа); \М01 = 0oi F„ = 4697-8,04 = 37 800 кгс (378 кН).

Напряжение в бетоне на уровне центра тяжести рас­ тянутой арматуры (при этом значения величин F, I и </ц принимаем из § ХП.2)

быстронатекающей ползучести вычисляем по первому из выражений (III.21), при этом вводим коэффициент 0,85, учитывающий тепловую обработку бетона:

0„ = 0,85-500-^2- =0,85-500-0,36= 153 кгс/см* (15,3 МПа). Ао

Таким образом, первые потери равны Стщ = 01 + 0а + 0« = 153 + 250 + 153 = 556 кгс/см? (55,6 МПа).

Вторые потери: от усадки бетона согласно табл. III.2

0^у)= 350 кгс/см2 (35 МПа);

Следовательно, вторые потери равны:

а„2 = о^у)+ с4у,= 350 + 611 = 961 кгс/см2 (96,1 МПа).

286

вие (VI.64)], нормальные трещины в панели образуются. Расчет прогиба панели. Расчетный момент и геомет­

287

1

b 1.8 + П + 5(L + 7’)]/10|irt

________/|„ Zj Еа Еа______________35-32,5-2-10«-8,04_______

~iM l-Z j/e a .c H -te ra .a - 0,69(1 —32,5/42)+ 0,9-0,46 ”

=32,2-10» кгс/см» (3,22-10» МПа-см«).

Наибольший прогиб панели в середине пролета равен при </11=32,85 кгс/см (328,5 Н /см ):

Предварительного обжатия, который поэтому не вычис­ ляем.

288

Расчет раскрытия нормальных трещин в ребрах панели

Напряжение в продольной арматуре вычисляем по формуле (VI.90), в которой нужно принять М —Мц, Nq=No2, еа.н= 0 (расстояния от No до растянутой арма­ туры) :

Ширину раскрытия нормальных трещин вычисляем по зависимости (V.13), где принимаем k = \, сд=1,5, i)= l, р=0,01, d = 1 6 мм:

что меньше допустимого ат.дл= 0 ,3 мм.

Расчет образования наклонных трещин в бетоне

Расчет ширины раскрытия наклонных трещин, со­ гласно требованию СНиП 11-21-75, выполняют для сече­ ний элементов, расположенных от опоры не ближе ho. На этом расстоянии поперечная сила (при п = 1) равна (см. § XI 1.2): Q n=7870 кгс (78 700 Н ). Проверяем обра­ зование наклонных трещин на уровне центра тяжести се­ чения. Нормальное напряжение в бетоне (от усилия об­ жатия)

ах = Nt2/FB * 29000/1520 = 19 кгс/см* (1,9 МПа).

Касательные напряжения

Главные растягивающие и главные сжимающие на­ пряжения вычисляем по формуле (VI.68), где ау= 0 :

аг.с

^г.р = 0 ,5 ^ ± Y 0,25о* + ^р = 0,5-19 ± У 0,25-19? +65,7* =

289

15,42

х0,003 ’ (2,1-10е)? = 0,032 мм,

что меньше допустимого ат.дл=0,3 мм.

Дополнительные расчеты прочности и трещиностойкости приопорных участков ребер, прочности и трещиностойкости панели в процессе обжатия, монтажа и транс­ портирования и т. п. опускаем.

§ XI1.4. ПАНЕЛЬ ПОКРЫТИЯ, КВАДРАТНАЯ В ПЛАНЕ

Требуется запроектировать для покрытия резервуара квадратную в плане панель с номинальным размером 4X 4 м, окаймленную по контуру ребрами и опирающую­

низа плиты 20 см. Толщину плиты панели назначаем рав­ ной 10 см. Масса 1 м2 плиты 250 кгс/м2 (2500 Н/м2),

290