Железобетонные конструкции
σ5 – деформации стальной формы при неодновременном натяжении арматуры на форму. При электротермическом способе натяжения потери от деформаций форм в расчете не учитываю, так как они учтены при определении полного удлинения арматуры.
σ6 – быстронатекающая ползучесть. Рассчитываю по формуле:
, (32)
при &
#963;bp/Rbp≤α,
где α=0,25+0,025*Rbp=0,25+0,025*22.5=0.813,
σbp – напряжение в бетоне в стадии предварительного обжатия, определяемые на уровне центров тяжести сечения продольной арматуры s и s' с учетом потерь от α1 до α5.
Для бетона, подверженного тепловой обработке, значение потерь умножаю на 0,85:
; (33)
Усилие обжатия – ; (34) Эксцентриситет этого усилия относительно центра тяжести сечения
; (35)
;
Устанавливаю величину передаточной прочности бетона из условия:
Принимаем Rbp=22,5 МПа
Тогда отношение σbp/Rbp=4,03/22,5=0,18.
Вычисляю сжимающие напряжения в бетоне на уровне центра тяжести площади напрягаемой арматуры от усилия обжатия (без учета момента от веса плиты):
Потери от быстронатекающей ползучести при σbp/Rbp=3,4/22,5=0,15‹0,5;
Первые потери:
; (36)
σbp/Rbp=0,18
σ8 – усадка бетона класса В45 и ниже. Принимаю равной 60. Для бетона, подверженного тепловой обработке при атмосферном давлении, значение потерь умножаю на 0,85. σ8=0,85*60=51МПа.
σ9 – ползучесть бетона по формуле:
; (37)
При σbp/Rbp≤0,75. Для бетона, подверженного тепловой обработке при атмосферном давлении, значение потерь умножаю на 0,85.
Вторые потери:
; (38)
Полные потери:
; (39)
Усилие обжатия с учетом полных потерь:
; (40)
Расчет по образованию трещин, нормальных к продольной оси
Производится для выяснения необходимости проверки по раскрытию трещин. При этом для элементов, к трещиностойкости которых предъявляются требования третьей категории, принимаю значение коэффициентов надежности по нагрузке γf=1; М=61,5кНм. М≤Мcrc. Вычисляю момент образования трещин по приближенному способу ядровых моментов по формуле:
;(41)
где; (42)
Поскольку М=61,5›Мcrc=50кНм, трещины в растянутой зоне образуются. Следовательно, необходим расчет по раскрытию трещин.
Проверяю, образуются ли начальные трещины в верхней зоне плиты при ее обжатии при значении коэффициента точности натяжения γsp=1,14 (момент от веса плиты не учитываю). Расчетное условие:
Условие удовлетворяется, начальные трещины не образуются.
Расчет по раскрытию трещин, нормальных к продольной оси
Предельная ширина раскрытия трещин: непродолжительная acrc =0,4 мм, продолжительная acrc =0,3 мм. Изгибающие моменты от нормативных нагрузок: постоянной и длительной М=50,8кНм; полной М=61,5кНм. Приращение напряжений в растянутой арматуре от действия постоянной и длительной нагрузок расчитываю по формуле:
, (43)
где z1 – плечо внутренней пары сил:
; (44)
Ws – момент сопротивления сечения по растянутой арматуре:
; (45)
.
Т.к. усилие обжатия Р приложено в центре тяжести площади нижней напрягаемой арматуры, esn=0.
;
Приращение напряжений в арматуре от действия полной нагрузки:
Вычисляю по формуле:
ширина раскрытия трещин от непродолжительного действия полной нагрузки:
, (46)
где ; (47)
;
.
ширина раскрытия трещин от непродолжительного действия постоянной и длительной нагрузок:
ширина раскрытия трещин от постоянной и длительной нагрузок:
Непродолжительная ширина раскрытия трещин:
; (48)
Продолжительная ширина раскрытия трещин:
Расчет прогиба плиты
Прогиб определяю от постоянной и длительной нагрузок, предельный прогиб f=3 см. вычисляю параметры, необходимые для определения прогиба плиты с учетом трещин в растянутой зоне. Заменяющий момент равен изгибающему моменту от постоянной и длительной нагрузок М=50,8кНм; суммарная предельная сила равна усилию предварительного обжатия с учетом всех потерь и при γsp=1, Ntot=P2=266кН; эксцентриситет es, tot=M/Ntot=5080000/266000=19 см; коэффициент φl =0,8 – при длительном действии нагрузок; по формуле: