Розрахунок ширини розкриття нормальних тріщин на стадії експлуатації

Ширина розкриття тріщин в елементах з вимогами третьої категорії:

Спрощуємо розрахунок, визначаючи приблизну ширину розкриття тріщин, припускаючи, що все навантаження, яке діє на панель, є навантаженням тривалої дії. Таким чином беремо:

З урахуванням спрощення, прийнятого раніше при визначенні z.

Напруження в арматурі:

При наявності початкових тріщин у стислій зоні ураховується зменшення значення Р_or на величину ∆Р=λ·Р.

Ширина розкриття тріщин:

для згинальних елементів δ=1;

для стержневої арматури періодичного профілю: η=1;

для арматурного дроту періодичного профілю і пасм η=1.2

φ_ℓ - коефіцієнт, який залежить від тривалості дії навантаження, при нетривалій дії навантаження φ_ℓ=1, при тривалій φ_ℓ = 1.6 – 15 μ = 1.6 – 15 · 0.0097 = 1.45;

Знайдена ширина розкриття тріщин не перевищує граничне значення, отже підвищення тріщиностійкості не потрібне.

Перевірка панелі з прогину.

Для конструкції з тріщинами в розтягнені зоні:

Підставляємо до загальної формули:

Прогин дорівнює:

Так як значення прогину не перевищує граничного значення, то умова виконується.

Статичний розрахунок рами на навантаження.

Збір навантажень (покриття).

Постійне:	Нормативне навантаження		Розрахункове навантаження
Шар гравію втоплений в дьогт. мастиці	0,15	1,3	0,195
Три шари рулонного ковра на мастиці	0,1	1,3	0,13
Бетонна стяжка δ = 20 мм, ρ = 2,5	0,335	1,3	0,436
Утеплювач пінобетон δ = 100 мм, ρ = 0,55	0,513	1,3	0,667
Пароізоляція	0,05	1,3	0,065
Панель покриття з бетон. замонолічування 0,08·2,5·9,81·0,95	1,86	1,1	2,046
Тимчасове:	3,01		3,54
Снігове 0,7·0,95	0,67	1,4	0,938
			4,48

Постійне навантаження від покриття.

від плит: g₁=3,01·5,88=17,7 кН/м

від ваги ригеля: g₂=(0,25·0,22+0,5·0,28)·2.5·9.81·0.95=4,6 кН/м

Разом: g₁+g₂=17,7+4,6=22,3кН/м

Тимчасове:

снігове: S=0.67·5,88=4,0кН/м

Повне навантаження при γ_f=1 від покриття.

g+S=22,3+4,0=26,3кН/м

Постійне навантаження від перекриття.

плити g₁=4,18·5,88=24,58кН/м

ригеля g₂=4,6кН/м

Тимчасове:

-V₁=10,945·5,88=64,35 кН/м

Повне навантаження від перекриття при γ_f=1

g₁+g₂+V₁=24,58+4,6+64,35=93,53 кН/м

Навантаження на 1м ригеля при γ_f>1:

Постійне від покриття:

від плит g₁^I=3,54·5,88=20,8 кН/м

від ваги ригеля g₂^I=4,6 кН/м

Разом: g^I=g₁^I+g₂^I=20,8+4,6=25,4 кН/м

Тимчасове:

снігове: S^I=0,938·5,88=5,5 кН/м

Повне навантаження від покриття γ_f>1:

g^I+S^I=25,4+5,5=30,9 кН/м

Постійне навантаження від перекриття:

від плит g₁^I=4,864·5,88=28,6 кН/м

від ваги ригеля g₂^I=4,6 кН/м

Разом: g^I=g₁^I+g₂^I=28,6+4,6=33,2 кН/м

Тимчасове навантаження від перекриття:

V₂=12,5·5,88=73,5 кН/м

Повне навантаження від перекриття γ_f>1:

g₁+V₂=33,2+73,5=106,7 кН/м

Вітрове навантаження.

W₀=380 Н/м²=0.38 кН/м²

W=W₀·k·c·γ_f·γ_n·ℓ_n

к=0.65 для 10 м

к=0.85 для 20 м

W_a1=0,38∙0,65∙(0,8+0,6)∙0,95∙1,1·5,88=2.21 кН/м

W_a1=0,38∙0,85∙(0,8+0,6)∙0,95∙1,1·5,88=2.89 кН/м

Аеродинамічні коефіцієнти: с₁=0.8 с₂=0.6

W₁=2,21·3,3=7,293 кН

W₂=2,21·3,3=7,293 кН

W₃=2,21·1,75+2,27·1,55=7,386 кН

W₄=2,4·3,3=7,92 кН

W₅=2,89·3,3=4,77 кН

Розрахунок збірного залізобетонного ригеля перекриття.

Розрахунковий проліт для середнього ригеля: ℓ₀₂=6.4м.

для крайнього ригеля: ℓ₀₁=6,4-0,2-0,4/2=6,0 м.

Збір навантаження на 1м ригеля від власної ваги, панелі і підлоги та тимчасове навантаження:

g = 4,864∙5,88=28,6 кН/м

g = A∙Д∙γ_f·γ_n = ((0,2·0,22+0,28·0,4)·25·1,1·0,95 = 4,08 кН/м.

Підсумовуємо: g = 32,68 кН/м.

Тимчасове: V=6,7·5,88=39,4 кН/м

Повне навантаження на 1 м ригеля: Р=g+V=72,1 кН.

Дані для проектування:

Клас бетону: В25 з урахуванням коефіцієнта умови роботи:

γ_в2=0.9; R_в=14,5·0,9=13,05 МПа;

R_bt=0,9·1,05=0,945 МПа.

Ригель армується зварними каркасами, в яких поздовжня робоча та монтажна

арматура виконується зі сталі класу Ат-ІVC, поперечні стержні – зі сталі класу А-І.

Розрахункові характеристики арматури: для Ат-ІVC при діаметрі R_s=510 МПа;

для А-І R_sw=175 МПа.

Перевірка прийнятої висоти ригеля.

При ξ=0.35 за табл. α₀=0.289.

Номер заванта-ження	Згинальні моменти, кНм	Поперечні сили, кН
Опора А	ℓ1/2	Опора В зліва	Опора В справа	ℓ2/2	Опора А	ℓ/2	Опора В
	-281,7	204,5	-401,7	-354,6	178,8	322,0	-19,0	-360,2
1+2	-493,1	371,6	-608,9	-395,5	138,0	557,8	18,4	-594,7
1+3	-273,6	178,8	-461,5	-566,9	342,9	311,4	29,7	370,8
Найнесприятливіше:	-	371,6	-	-	342,9	557,8	-	-
493,1	-	-608,9	-566,9	-	-	-29,7	-594,7

У даному випадку: h = h₀+a = 73.3+6 = 79.3см , при h<80см

повинна бути кратною 5см.

Беремо h = 80см. Тоді робоча висота ригеля при можливому розміщенні

поздовжньої арматури в два ряди:

h₀ = h - a = 80 - 6 = 74 см .

Переріз приймаємо як прямокутний розміром 300×800 мм.