Расчет прочности панели по наклонному сечению.

Расчёт выполняют для обеспечения прочности сечения на действие поперечной силы по наклонной полосе между наклонными трещинами и на действие поперечной силы по наклонной трещине.

Исходные данные:

Q; h= 0,22 м; b; R_bt; R_sw; .

1.

2.

где b_ст - ширина сечения

s - расстояние между хомутами , измеренное по длине элемента

A_sw - площадь сечения хомутов, расположенных в одной нормальной к продольной оси элемента плоскости, пересекающей наклонное сечение.

(при отсутствии расчетной поперечной арматуры).

3. Проверяем условие прочности по наклонной полосе между наклонными трещинами

.

где - коэффициент принимаемый равный для бетона;

- тяжелого, мелкозернистого и ячеистого 0,01

- легкого 0,02

Условие соблюдается, размеры поперечного сечения панели достаточны.

4. Вычисляем проекцию расчетного наклонного сечения на продольную ось с. Влияние свесов сжатых полок (при Z ребрах):

Влияние продольного усилия обжатия

5. Определяем коэффициент, учитывающий влияние продольных сил:

Вычисляем принимаем ,

где - коэффициент, учитывающий влияние вида бетона, принимается равным для бетона:

- тяжелого и ячеистого 2

- мелкозернистого 1,7

- легкого при марке по средней прочности:

- 1900 и более 1,9

- 1800 и менее при мелком заполнителе

- плотном 1,75

- пористом 1,5

В расчетном наклонном сечении

Q_bmin– поперечное усилие, воспринимаемое бетоном

Определяем длину проекции наиболее опасного наклонного сечения на продольную ось элемента:

Принимаем наименьшее из двух полученных значений.

Если то по расчету поперечная арматура не требуется.

В ребрах устанавливаем конструктивно каркасы из арматуры ∅5 класса Вр-I. По конструктивным требованиям при h≤450 мм на приопорном участке l₁=l/4 шаг стержней и S≤15 (см) принимаем S кратным 5 см. В средней половине панели поперечные стержни можно не ставить, ограничиваясь их постановкой только на приопорных участках. Чтобы обеспечить прочность полок панели на местные нагрузки, в пределах пустот в верхней и нижней зонах сечения предусмотрены сетки С-1 и С-2 из арматуры класса Вр-I ∅4 мм. Расчет прочности наклонного сечения на действие изгибающего момента.

Подбор монтажной петли

2.8.1. Определяем массу плиты:

М_н =

М = М^р= М_н · γ_f · К_дин.

К_дин=1,6

2.8.2. Определяем массу элемента, приходящуюся на одну петлю:

m₁= М ÷ n_р

2.8.3. Определяем диаметр петли (пособие к СНиП 2.03.01-84 т.49). Принимаем петлю Ø из арматуры класса. Масса, которую способна выдержать петля:

m=700кг > m₁

Выбираем тип петли

а₁ = 3d

где d - диаметр принятой петли

а₂= 6d

R = 30мм

r= 20мм

2.8.5. Определяем высоту проушины петли - h_е (т.48)

h_е = 60мм

2.8.6. Определяем длину l_S и глубину h_b запуска концов ветвей петли в бетон изделия:(т.50)

Нормативная кубиковая прочность бетона в момент подъема элемента:

R_bn= 0,7В

В - класс бетона на осевое сжатие

l_S= 30d

h_b= 20d

Принимаем:

h_b

а₁

а₂

l_S

L = h – R – r

2.8.7. Определяем длину петли:

Lпетли = 2а₁ + 2а₂ + 2l + 3Пr + ПR

Конструирование плиты

Основные геометрические параметры плиты устанавливают при разработке конструктивного решения (п. 3.1). Количество и размещение продольной и поперечной рабочей арматуры назначают по результатам подбора продольной (п. 3.3.1) и поперечной (п. 3.3.2) арматуры.

Для предотвращения образования трещин на верхней поверхности плиты от усилия предварительного обжатия на концевых участках каркасов в зоне действия максимальных поперечных сил устанавливают дополнительные стержни класса А—III на длине не менее 2h₀. Площадь поперечного сечения этой арматуры должна составлять не менее 0,002bh₀.

По всей верхней поверхности плиты укладывается горизонтальная арматурная сетка для «распределения» местных нагрузок, а восприятия напряжения от усадки бетона, усилий при изготовлении, транспортировке и монтаже, предварительного обжатия, случайных механических воздействий и др. Площадь ее поперечного сечения может быть назначе­на, исходя из минимального процента армирования, равного 0,05%,

У концов плиты ниже напрягаемой арматуры устанавливают горизонтальные корытообразные сетки для предотвращения трещин вдоль напрягаемых стержней в зоне анкеровки и их продергивания. Длина каждой сетки — не менее 20 см и не менее 20 диаметров напрягаемой арматуры, диаметр стержней сеток — 3-4 мм, шаг— 50-100 мм, защитный слой — 10 мм.

У нижней грани плиты в середине пролета предусматривается такая же, но плоская горизонтальная распределительная сетка длиной 40—50 см.

В плите необходимо предусмотреть 4 монтажные петли, заглубленные в бетон. Петли устанавливают над пустотами. Для возможности строповки в пустотах у петель предусматривают отверстия. Диаметр петель устанавливают расчетом, в курсовом проекте можно принять петли Ø12 A-I.

Для обеспечения сопротивления смятию плиты на опорах от вертикальной нагрузки вышележащих стен и опорного давления., а также ликвидации «мостика холода» концевые участки пустот на длине 15 см заделывают с одного конца бетонными пробками, с другого — предусматривают сужение пустот.

По результатам расчета и конструирования в пояснительной записке необходимо провести эскиз армирования плиты, пример которого дан на рисунке 6.

Рис. 8. Пример армирования многопустотной плиты

Список используемой литературы

1. Байков В.Н., Стронгин С.Г. «Железобетонные конструкции». - М.; Стройиздат, 1980. - 364с., ил.
2. Мандриков А.П. «Примеры расчета железобетонных конструкций». М.; Стройиздат, 1979. - 419с., ил.
3. Бондаренко В.М., Судницын А.И., Назаренко, В.Г. «Расчет железобетонных и каменных конструкций». - М.; Высш. Шк., 1988. - 304с., ил
4. А.А. Крутилин; «Методические указания к курсовому проекту» - Михайловка: СФ ВолгГАСУ, 2007.-28 с.
5. Попов Н.Н., Забегаев А.В. «Проектирование и расчет железобетонных конструкций» - М.; Высш. Шк., 1985. - 319с., ил.
6. СНиП 2.01.07-85^* Нагрузки и воздействия