Расчет прочности наклонных сечений на действие поперечных сил

 

Необходимость расчета прочности наклонных сечений определяем из условия:

                                           (8)

где Q – поперечная сила от полной расчетной нагрузки, Q = 60220 Н;

 - минимальная несущая способность бетонного сечения на восприятие поперечного сечения

где R _bt – расчетное сопротивление бетона осевому растяжению для предельных состояний первой группы, равное 0,95 МПа;

φ _b3 – коэффициент, зависящий от вида бетона, для тяжелого бетона φ _b3 = 0,6.

Условие (8) не выполняется: поперечная сила от полной расчетной нагрузки превышает минимальную несущую способность бетонного сечения. Необходимо провести расчет поперечной арматуры.

 

Задаемся начальным диаметром стержней и классом арматуры: ø 5 Вр-I.

Назначаем шаг поперечной арматуры и длину опорного участка исходя из условий ,  и .

Рис. 8. Конструктивные требования к расположению поперечных стержней в ребрах панелей и балках.

Принимаем s = ,

 

Для поперечных стержней должно выполняться условие (9):

,                    (9)

где q_sw  – погонное усилие в поперечных стержнях в пределах наклонного сечения;

R_sw – расчетное сопротивление поперечной арматуры растяжению, R_sw =260МПа;

s – шаг поперечной арматуры, s = 15 см;

A_sw – площадь сечения поперечной арматуры:

A_sw = A_sw1 * n = 0,196*4 = 0,784 (см²)

A_sw1 – площадь поперечного сечения одного стержня поперечной арматуры, равная 0,196 см²;

n – число хомутов в поперечном сечении, n = 4.

φ _f – коэффициент, учитывающий влияние сжатых полок в тавровых сечениях, принимаемый не более 0,5:

Тогда:

 (Н/см)

Условие (9) выполняется: 1359 > 572 (Н/см).

 

Рассчитываем длину проекции наклонного сечения на продольную ось.

где φ _b2 – коэффициент, зависящий от вида бетона, φ _b2 = 2 для тяжелого бетона.

Рассчитываем поперечное усилие воспринимаемое бетоном.

где с ≈ с₀ = 60 см.

Определяем поперечное усилие воспринимаемое хомутами.

 

Проверяем прочность наклонного сечения из условия (10).

Q ≤ Q_b + Q_sw,                                                 (10)

Q – поперечная сила от полной расчетной нагрузки, Q = 60220Н;

Q_b + Q_sw = 41862+74592 = 116454(Н)

Условие (7) выполняется: 60220 < 116454 (Н). Арматура подобрана верно.

 

Проверка прочности наклонной полосы между трещинами на действие сжимающих напряжений производится из условия (11):

                                    (11)

где Q – поперечная сила от полной расчетной нагрузки;

E_sw – модуль упругости арматуры, равный 170000 МПа;

E_b – начальный модуль упругости бетона, равный 27000 МПа.

Условие (11) выполняется: 60220 < 181100 Н.

Прочность плиты обеспечена.

 

 

Армирование панелей

 

Рабочая арматура пустотных панелей является продольной арматурой сварной сетки, расположенной в нижней полке. Распределительная арматура этой сетки принимается из стержней классов Вр-I диаметром 4…6 мм. Шаг стержней распределительной арматуры не должен превышать 600 мм [2, п. 5.22].

Верхняя полка армируется конструктивной сеткой 200/200/3/3 из стали класса Вр-I.

Поперечные стержни, определяемые из условия прочности наклонных сечений, объединяются с продольной монтажной арматурой того же диаметра, что и хомуты в короткие плоские каркасы, устанавливаемые в приопорных участках ребер панели (см. рис.5 [4]). Каркасы должны быть обязательно установлены в крайних ребрах, а в промежуточных могут устанавливаться через ребро.

Для обеспечения анкеровки всех продольных рабочих стержней, доходящих до свободной опоры, длина запуска стержней за внутреннюю грань свободной опоры должна быть не менее 5d, если расчет прочности наклонных сечений не требуется, и не менее 10d, если такой расчет необходим (d – диаметр рабочей арматуры). Если длина запуска меньше необходимой, то анкеровку нужно обеспечить дополнительными конструктивными мероприятиями, приведенными на рис.8 [4]. При этом длина запуска должна быть в любом случае не меньше 5d.

Петли для подъема закладываются в смежных ребрах впотай в пустотных панелях на расстоянии 0,4…0,7 м от концов панели. Петли должны быть надежно заанкерены.

Рекомендуется для монтажных петель применять арматурную сталь класса А-I [4]. Диаметр петель назначается по требуемой площади поперечного сечения (м²) одной петли, определяемой при условии распределения веса плиты на три петли с учетом коэффициента динамичности 1,4 [2, п. 1.13] и коэффициента, учитывающего сгиб петли 1,5.

где q ^н _св ­– нормативная нагрузка от собственного веса панели в кН/м²;

b_k – конструктивная ширина панели,  ;

l _пл – конструктивная ширина и длина панели, l _пл = 5,45м;

R_s – расчетное сопротивление арматуры класса А- I в МПа.

Принимаются 4 петли Ø12 с площадью сечения каждой .