Расчет по образованию нормальных трещин

Выполняется для стадии изготовления и стадии эксплуатации на усилия от расчетных нагрузок с коэффициентом надежности .

Стадия изготовления

В этой стадии возможно образование начальных трещин на верхней грани плиты в следствие ее выгиба от внецентренного приложения усилий предварительного обжатия Проверим возможность образования таких трещин в сечении посередине пролета плиты при расчетных характеристиках бетона для класса, равного передаточной прочности

Начальные трещины не образуются, если выполняется условие

где - расстояние от центра тяжести до нижней ядровой точки сечения с учетом неупругих деформаций бетона;

и

Знак “плюс” принимается в том случае, когда направление моментов от усилия обжатия и от собственного веса панели совпадают (например, в местах расположения монтажных петель и др.).

1. Напряжение в бетоне на уровне нижней грани:

2. принимаем .

3.

4.

5. Проверяем условие:

т.е. в рассматриваемом сечении плиты напряжения на ее верхней грани будут сжимающими и начальные трещины заведомо не образуются.

Стадия эксплуатации

В сечении посередине пролета действуют усилие обжатия с эксцентриситетом и момент от полной нагрузки

Трещиностойкость нормальных сечений обеспечена, если выполняется условие:

в котором - момент, воспринимаемый нормальным сечением при образовании трещин, определяется по формуле:

где - момент усилия обжатия относительно наиболее удаленной (верхней) ядровой точки, определяемый по формуле:

1. Напряжение в крайнем сжатом волокне бетона:

2. принимаем .

3.

4.

5.

6.

7. - условие выполняется, нормальные трещины на нижних гранях не образуются.

Расчет по образованию наклонных трещин можно не производить, так как при выполнении условия наклонные трещины не развиваются.

Расчет прогиба плиты

Расчет производим упрощенным методом расчета, прогибы предварительно напряженных конструкций допускается рассчитывать исходя из принципа суперпозиции, т.е. суммируя прогибы от внешних нагрузок и предварительного обжатия

где

- коэффициент, определяющий верхний предел значения усилия предварительного обжатия при расчетах по предельным состояниям второй группы;

- коэффициент, зависящий от схемы приложения нагрузки;

- коэффициент, зависящий от трассировки напрягаемых стержней;

- изгибная жесткость предварительно напрягаемого элемента.

Полученное нами значение максимального прогиба меньше предельно допустимого прогиба по п. 10[6]:

Статический расчет поперечной рамы

Компоновка каркаса здания

Основными элементами несущего железобетонного каркаса здания, воспринимающего почти все нагрузки, являются плоские поперечные рамы, образованные полурамами. В продольном направлении элементами каркаса являются: плиты покрытия.

Важными элементами стального каркаса промышленного здания являются связи. Надлежащая компоновка связей обеспечивает совместную работу конструкций каркаса, что имеет большое значение для повышения жесткости сооружения и экономии материала. Связи, предназначенные для восприятия определенных силовых воздействий, должны обеспечивать последовательное доведение усилий от места приложения нагрузки до фундамента здания.

Система связей между полурамами обеспечивает геометрическую неизменяемость каркаса в продольном направлении и устойчивость из плоскости поперечных рам. Вертикальные связи ставят в середине здания и между крайними полурамами.

2.2.2 Установление нагрузок на поперечную раму здания

На поперечную раму цеха действуют постоянные нагрузки от веса ограждающих и несущих конструкций здания и атмосферные воздействия снега и ветра.

На здание может действовать одновременно несколько нагрузок и возможно несколько их комбинаций с учетом отсутствия некоторых из них или возможного изменения схем их приложения. Поэтому раму рассчитывают на каждую из нагрузок отдельно, а затем составляют расчетную комбинацию усилий при самом невыгодном сочетании нагрузок. При этом значения нагрузок должны подсчитываться отдельно, если даже они имеют одинаковые схемы распределения на конструкции, но отличаются по длительности воздействия