Расчет элементов плиты по прочности

3.2.1. Расчет полки плиты

Армирование полки проводим по принятой схеме армирования, принимая h= 5,0 см (толщина полки), h ₀ = 3,5 см

В качестве рабочей арматуры выбираем арматуру класса Вр I R_s=365 МПа

3.2.2. Расчет поперечного ребра

Поперечное ребро рассчитываем как изгибаемый элемент таврового сечения с одиночной арматурой.

496,7

 

Параметры сечения:

– высота сечения полки – 50 мм – 5,0 см (толщина полки);

– фактическая высота ребра – 200 мм – 20,0 см;

– ширина ребра

–ширина полки:

Нейтральная ось проходит в полке.

В качестве рабочей продольной принимаем арматуру класса A-III (предполагая диаметр стержней 6…8 мм) R_s = 355,0 МПа:

По сортаменту подбираем стержни продольной рабочей арматуры поперечного ребра Ø 8 мм A_s=0,503 см².

Необходимость расчета поперечной арматуры проверяем из условия , где – внешняя поперечная сила, равная 5294,9 Н; – минимальная поперечная сила, воспринимаемая бетоном:

где для тяжелого бетона;

– зависит от усилия предварительного натяжения арматуры и равно 0, т.к. предварительное натяжение арматуры поперечных ребер отсутствует; (для B35).

Поперечную арматуру назначаем по конструктивным соображениям. Диаметр – по минимальным условиям сварки – Ø3 Вр-1. Шаг поперечной арматуры на приопорном участке S_w1= h /2 (т.к. h <450 мм) = 200/2 = 100 мм < 150 мм. В средней части ребра S_w2=3 h /4=3∙200/4=150 мм < 300 мм.

3.2.3. Расчет продольного ребра

Приводим сечение плиты к расчетному:

 

Размеры сечения:

Величину предварительного напряжения продольной рабочей арматуры принимаем равной .

Длина напрягаемого стержня l _ст=5,55+0,25=5,8 м

Возможное отклонение предварительного напряжения:

Проверяем выполнение условий:

Условия выполняются, следовательно величина предварительного напряжения находится в допустимых пределах.

Предельное отклонение предварительного напряжения:

где П_Р – количество напрягаемых стержней, принимаем П_Р = 2 – по одному стержню в ребре.

Граничная относительная высота сжатой зоны:

где

σ_sp с учетом полных потерь приближенно принимаем:

Коэффициент, характеризующий относительную высоту сжатой зоны:

где

условие ξ < ξ_R удовлетворяется.

 

Высота сжатой зоны:

Условие выполняется, следовательно, расчет сечения может производиться как прямоугольного с шириной сечения 145,0 см.

Коэффициент условий работы высокопрочной арматуры при напряжениях выше условного предела текучести.

Площадь поперечного сечения продольной арматуры:

По сортаменту подбираем 2 Ø14 А-VI с площадью поперечного сечения А_SP =3,08 см²

Для расчета сечений, наклонных к продольной оси, определяем коэффициенты, характеризующие работу сечения:

где – усилие предварительного напряжения

Поперечная сила, воспринимаемая бетоном (минимальная):

Расчет необходимо продолжить

 

Принимаем С=64,0 см

 

Поперечная сила, воспринимаемая бетоном:

Поперечная арматура по расчету не требуется. Конструктивно принимаем поперечную арматуру Ø4 Вр-1 с шагом на приопорных участках S_w1= h /2=150 мм (т.к. должно быть S_w1≤150 мм) и с шагом в средней части S_w2=3 h /4=3·350/4=262,5 мм=26,25 мм (т.к. S_W2 ≤ 300 мм).

Прочность по наклонной полосе между трещинами проверяем из условия:

, где

Прочность наклонной полосы между трещинами обеспечена.