Расчет и конструирование многопустотной панели перекрытия

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН

САМАРКАНДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ ИМЕНИ МИРЗО УЛУГБЕКА

Кафедра «Производства строительных материалов, изделий и конструкций»

строительные конструкции заводского изготовления

Курсовая работа

Расчет и конструирование многопустотной панели перекрытия

Выполнил: Муратов О.

студент 402 -КМБИЧТ

Принял: Ибрагимов Х.М.

Самарканд - 2013

Задание для проектирования

Требуется рассчитать и сконструировать железобетонную конструкцию заводского изготовления - многопустотная панель с круглыми пустотами, при следующих данных: имеющая номинальную длину l₁ = 6 м, ширину b = 1,0 м, высоту h = 22 см, временная нагрузка на плиту рⁿ = 8000 Н/м².

Способ натяжения арматуры механический

Действующие на перекрытие нагрузки указаны в табл.1

Таблица 1. Нагрузки на сборное междуэтажное перекрытие

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, Н/м2	Коэффициент надежности по нагрузке f	Расчетная на. грузла, Н/м2
Постоянная:
от керамических плиток, t= 0,013 м, =1800 кг/м3	240	1,1	264
от слоя из цементно-песчаного раствора, t=0,002 м, = 2200 кг/м3	440	1,3	572
от железобетонной панели приведенной толщиной t=0,11 м, =2500	2750	1,1	3025
Итого	gn = 3430	--	g=3861
Временная: кратковременная длительная	5600 2400	1,3 1,3	7280 3120
Итого	рn = 8000	--	р = 10400
Полная нагрузка: постоянная и длительная кратковременная	5830 5600	--	6981 7280
Итого	gn+pn = 11430	--	g+p = 14261

* Приведенная толщина панели определяем зная геометрические размеры поперечного сечения

h_red = h_f+h'_f+h_c=3,0+3,1+4,2=10,6 см 11 см,

где h_f - толщина нижней полки; h'_f - толщина полки в сжатой зоне;

h_c -- приведенная толщина средней части сечения панели,

h_c = (b'_f--b₁) (h--h_f--h'_f) /b'_f = ( 970 - 5 0,9 159)(220-30-31)/970=41,5 мм 4,2 см.

1. Определение нагрузок и усилий

На 1 м длины панели шириной 1,0 м действуют следующие нагрузки:

кратковременная нормативная рⁿ= 56001,0=5600 Н/м;

кратковременная расчетная р = 72801,0=4380 Н/м;

постоянная и длительная нормативная qⁿ = 58301,0 = 5830 Н/м;

постоянная и длительная расчетная q=69811,0 = 6918 Н/м;

итого нормативная qⁿ+pⁿ =11430 1,0 = 9240 Н/м;

итого расчетная q+p = 142611,0 =11261 Н/м.

Расчетный изгибающий момент в середине пролёте от полной нагрузки

57956 Нм;

где l₀=6,0 - 0,3/2 = 5,85 м;

Рис. 1. Предварительно напряженная панель с овальными пустотами а -- схема армирования; б -- приведенное расчетное поперечное сечение;

Расчетный изгибающий момент от полной нормативной нагрузки (для расчета прогибов и трещиностойкости)

46451 Нм;

то же, от нормативной постоянной и длительной временной нагрузок

23693 Нм;

то же, от нормативной кратковременной нагрузки

22758 Нм.

Максимальная поперечная сила на опоре от расчетной нагрузки

Q = 0,5q_n l₀ = 0,5142610,955,85 = 39628 Н;

то же, от нормативной нагрузки

Qⁿ = 0,5qⁿ_n l₀ = 0,5 11430 5,85 0,95 = 31761 Н;

Q_ld = 0,55830 5,85 0,95 = 16200 Н,

2. Расчетные характеристики материалов

Для изготовления сборной панели предусматривают тяжелый бетон класса В20. Напрягаемая арматура класса А-V. Сварные каркасы - из стали класса A-III. Сварные сетки - проволоки класса Вр-I.

Расчетные характеристики материалов

Для бетона класса В20: R_b = 11,5 МПа; R_b,ser = 15,0 МПа; R_bt = 0,9 МПа; R_bt,ser = 1,4 МПа; Е_b = 24000 МПа; (бетон подвергнут тепловой обработке).

Для напрягаемой арматуры класса A-V с контролем только удлинения

R_s=680 МПа; R_s,ser = 785 МПа; E_s = 190000 МПа.

Для арматуры класса A-III диаметром 10...40 мм

R_S=R_SC=365 МПа; R_sw = 295 МПа; E_s = 200 000 МПа;

Для проволоки класса Вр-I

диаметром 5 мм R_s = R_sc = 360 МПа; R_sw = 260 МПа; E_s = 170 000 МПа;

диаметром 4 мм R_s = R_sc = 365 МПа; R_sw = 260 МПа; E_s = 170 000 МПа;

диаметром 3 мм R_s = R_sc = 375 МПа; R_sw = 260 МПа; E_s = 170 000 МПа;

В плите покрытия допускается образование трещин. Способ предварительного напряжения арматуры механический на упоры формы.

Обжатие бетона производится при передаточной прочности

R_bр = 0,7В = 0,620 = 12 МПа > 11 МПа.

Бетон изделия твердеет с помощью тепловой обработки (пропарки).

Предварительное напряжение арматуры принимается

у_sр=0,6R_sn=0,6785 = 471 МПа.

Проверяем соблюдение условия:

_sp + _sp > R_s.ser и _sp - _sp > 0,3 R_sс.ser,

при механическом способе натяжения:

_sp = 0,05 _sp = 0,05 471 = 23,6 МПа.

Тогда

471 + 23,6 = 494,6 МПа < 785 МПа;

471 - 23,6 = 447,4 МПа > 0,3 785 = 235,5 МПа.

т. е. условия выполняются.

Вычисляем коэффициент точности натяжения арматуры, учитывающий возможные отклонения предварительного напряжения арматуры

_sp = 1 _sp

Где 0,04

здесь n -- число напрягаемых стержней в сечении, принимаем n = 4 - по одному стержню в крайнем и два в средних ребрах; при благоприятном влиянии предварительного напряжения

_sp= 1 - 0,04 = 0,96;

при проверке по образованию трещин в верхней (сжатой) зоне плиты при обжатии

_sp = 1 + 0,04 = 1,04.

Предварительное напряжение арматуры с учетом точности натяжения

_sp = 0,96471 = 452 МПа.

3. Расчет прочности панели по сечению, нормальному к продольной оси

Расчет продольной арматуры ведем из условия обеспечения прочности таврового сечения, нормального к продольной оси элемента. Сечение панели с круглыми пустотами приведено к двутавровому (см. рис. 1); для этого круглые отверстия заменены на прямоугольные размерами b'₁h'₁ = 0,9d. Полку в растянутой зоне при расчете прочности сечения в работе не учитывают, поэтому на рис. 1 она показана пунктирными линиями. Толщина полок определена выше: сжатой h'_f=3,0 см; растянутой h_f=3,0 см; суммарная ширина ребра

b = b'_f - 0.95d n = 970 - 0,9159 5 = 255 мм = 25,5 см.

Расчетная высота сечения

h₀ = h - а = 22 -- 3=19 см.

где а = 3 см - толщина защитного слоя арматуры

Устанавливаем расчетный случай для таврового сечения по условию, характеризующему расположение нейтральной оси в полке:

М < г_b2 R_b b'_f h'_f (h₀ - 0,5h'_f)

5795600 Нсм > 0,911,5(100) 9703,3(19 - 0,53,1) = 5430868 Нсм

условие не удовлетворяется, нейтральная ось проходит в полке. Вычисляем

= 0,214

Характеристика сжатой зоны бетона

щ = - 0,008R_b = 0,85 - 0,008 0,911,5 = 0,7672.

где = 0,85 - для тяжелого бетона.

Граничная относительная высота сжатой зоны

= 0,556.

где у_sR=R_s + 400 - у_sp = 680 + 400 - 452 = 628 МПа.

Коэффициент условий работы арматуры г_s6, учитывающий сопротивление арматуры выше условного предела текучести, по формуле:

г_s6 = з - (з -1) = 1,15 - (1,15 - 1)= 1,18.

где з = 1,15 - для арматуры класса A-V

Так как г_s6 = l,18 > з = 1,15, то принимаем г_s6 = 1,15.

Требуемая площадь сечения продольной предварительно напряженной арматуры (работу обычной продольной арматуры не учитываем).

Коэффициент армирования

=0,0012 > _min = 0,0005,

Принимаем 410 А-V, A_sp=3,14 см².

5. Расчет прочности наклонного сечения

Q = 31761 Н. Проверяем условие прочности по наклонной полосе между наклонными трещинами, полагая _w1 = l (при отсутствии расчетной поперечной арматуры)

Q = 31761 <0,3_{w1 b1}R_bb2bh₀,

Где _b1 = 1 - R_bb2 = 1 - 0,01 11,50,9 = 0,9;

Q = 31761 Н < 0,310,8511,50,9(100)21,619 = 114155 Н,

условие соблюдается, размеры поперечного сечения панели достаточны.

Вычисляем проекцию расчетного наклонного сечения на продольную ось С. Влияние свесов сжатых полок (при четырех ребрах):

0,34 < 0,5.

Влияние продольного усилия обжатия

0,27 < 0,5,

где усилие обжатия Р принято при ориентировочных значениях суммарных потерь у_loss = 100 МПа и коэффициенте г_sp < 1, то есть

P = г_sp (у_sp - у_loss)A_sp = (1 - 0,1) (471 - 100)(100) 3,14 = 104844 Н.

Проверяем необходимость постановки поперечной арматуры по расчету

Вычисляем (1+_f+_n) = 1 + 0,34 + 0,27 = 1,61 > 1,5, принимаем 1,5.

M_b = ₂(1+_f+_n) R_btb2 bh= 21,50,9(100)0,925,519² = 2236937 Нсм.

В расчетном наклонном сечении Q_b = Q_sw = Q/2, тогда c = M_b/(0,5Q) = 2236937/(0,531761) = 140,9 см > 2/h₀ = 219 = 38 см, принимаем c = 2h₀=38 см. В этом случае Q_b = M_b/с = 2236937/38 = 58867 Н, что больше Q = 31761 кН, следовательно, по расчету поперечная арматура не требуется.

В ребрах устанавливаем конструктивно каркасы из арматуры диаметром 4 класса Вр-I. По конструктивным требованиям при h450 мм на приопорном участке l₁ = l₀/4 = 600/4 = 150 см шаг стержней s = h/2 = 22/2=11 см и s < 15 см; принимаем s = 10 см.

В средней половине панели поперечные стержни можно не ставить, ограничиваясь их постановкой только на приопорных участках. Из конструктивных соображений для фиксации положения верхней сетки каркасы проектируют на всю длину панели с шагом поперечных стержней на приопорных участках s = 100 мм и в средней части s = 300 мм.

Чтобы обеспечить прочность полок панели на местные нагрузки, в пределах пустот в верхней и нижней зонах сечения предусмотрены сетки С-1 и С-2 марки (3Вр-I-200)/(3Вр-I-200), A_s = 0,49 см²/м.

6. Расчет панели по предельным состояниям второй группы

Определим геометрические характеристики приведенного сечения:

= E_s/E_b = 190000/240000 = 7.92

площадь приведенного сечения

А_red = A + A_sр + A'_sр +A_s + A'_s

здесь A_sр и A'_sр - площадь сечения напрягаемой арматуры, A_s и A'_s ненапрягаемой арматуры; А'_sр = 0, A_s= 0,5 см² площадь сечения 44 A-I каркасов K-I; A'_s= 0,5 + 0,35 = 0,85 см² где 0,5 см² площадь сечения 44 Вр-I каркаса К-1 ( = E_s/E_b = 170000/240000=7,08); 0,35 см² - площадь сечения 53Вр-I продольной арматуры сетки ( = E_s/E_b = 170000/240000=7,08)

А_red = A + A_sр + A'_sр +A_s + A'_s = 97(3,1+3)+(22-3,1-3)25,5+ 7.923,14 + 7,08 0,5+7,080,85 = 1031 см².

Статический момент относительно нижней грани сечения панели:

S_red = S+S_s,₀₁ + S'_s,₀₁ + S_s,₀₂ + S'_s,02

973,120,5 + 9731,5 + 25,5(22-3,1-3)11 + 7,923,143 + 7,080,8520 + 7,080,52 = 11248 см³ (здесь S_{s, 0,2}= 0).

Расстояние от центра тяжести приведенного сечения до нижней грани панели:

y₀ = S_red/A_red = 11248/1031 = 10,9 см; h-y₀ = 22 - 10,9 = 11,1 см.

Момент инерции приведенного сечения относительно центра тяжести

J_red = J + A_sр y₁²+ A'_sр y'₁²+A_s y₂² + A'_s y'₂² =

Где y₁ = 10,9 - 3 = 7,9 см; y'₁ = 0; y₂= 10,9 - 2 = 8,9 см; y'₂ = 11,1 - 2 = 9,1 см;

Момент сопротивления для растянутой грани сечения

= 5914 см³;

то же, по сжатой грани сечения

= 5808 см³.

Расстояние от ядровой точки, наиболее удаленной от растянутой зоны (верхней) до центра тяжести приведенного сечения

=4,875 см,

где _n = 1,6 - у_b/R_b,ser = 1,6 - 0,75 = 0,85;

то же, наименее удаленной от растянутой зоны (нижней)

= 4,788 см.

7. Определение потерь предварительного напряжения при натяжении арматуры на упоры

Предварительное напряжение в арматуре у_sp без учета потерь принято

у_sp = 0,6R_sn = 0,6785 =471 МПа.

При расчете потерь коэффициент точности натяжения арматуры _sp = l

Определяем первые потери:

от релаксации напряжений в арматуре по формуле

у₁ = 0,03у_sp=0,03471 = 14,13 МПа;

от температурного перепада у₂ = 0, так как при пропаривании форма с упорами нагревается вместе с панелью;

при деформации бетона от быстронатекающей ползучести последовательно вычисляем:

усилие обжатия

P_l =A_sp(у_sp - у₁ - у₂) = 3,14(471- 14,13 - 0) (100) =143457 Н;

эксцентриситет усилия Р₁ относительно центра тяжести приведенного сечения

e_0p = y₀ - a_p = 10,9 - 3 = 7,9 см;

напряжение в бетоне при обжатии

= 278 Н/см² = 2,78 МПа.

Так как 0,232 < = 0,25 + 0,025R_bp = 0,25 + 0,025 12 = 0,55 < 0,8, потери от быстронатекающей ползучести будут

5,57 МПа;

Суммарное значение первых потерь

у_loss,1 = у₁ + у₂ + у₃ + у₄ + у₅ + у₆ = 14,13 + 0 + 0 + 0 +0 + 5,57 = 19,7 МПа.

С учетом первых потерь у_loss,1 напряжение у_bp будет

P₁=A_sp(у_sp - у_loss,1) = 3,14(471 - 19,7) (100) = 141708 Н.

= 274,6 Н/см² = 2,746 МПа.

Определяем вторые потери:

от усадки бетона у_s6 = 35 МПа;

от ползучести бетона по формуле

при 0,23 < 0,75 и k=0,85 для бетона, подвергнутого тепловой обработке при атмосферном давлении:

у₉ = 150k= 1500,850,23 = 29,3 МПа;

Вторые потери напряжений составляют

у_loss,2 = у₆ + у₉ = 35 + 29,3 = 64,3 МПа.

Суммарные потери предварительного напряжения арматуры составляют

у_loss = у_loss,1 + у_loss,2 = 19,7 + 64,3 = 87 < 100 МПа,

что меньше установленного минимума потерь.

Принимаем значения всех потерь у_loss = 100 МПа.

Усилие обжатия с учетом всех потерь напряжений в арматуре

P₂=A_sр(у_sp - у_loss) =3,14(471 - 100) (100) = 116494 Н = 116,494 кН.

= 225,7 Н/см² = 2,26 МПа.

Расчет по образованию трещин, нормальных к продольной оси, производится для выяснения необходимости расчета по раскрытию трещин. Так как рассматриваемая панель относится к элементам, к которым предъявляются требования третьей категории трещиностойкости, то согласно табл. 2.10 [4] коэффициент надежности по нагрузке _f = 1 и расчетный момент от полной нормативной нагрузки будет Мⁿ = 4050 Нм.

При Мⁿ М_сгс (где М_сгс -- момент внутренних усилий) трещины не образуются.

Вычисляем момент, воспринимаемый сечением, нормальным к продольной оси элемента, при образовании трещин по формулам.

M_crc = R_bt,serW_pl + M_rp = R_bt,serW_pl + P₀₂(e_0p + r),

где W_pl = W_red = l,55914 = 8871 см³ (здесь = 1,5 для двутавровых сечений при b'_f/b= 97/25,5 = 3,8 > 2; согласно п. 4,6 прилож. VI) [1];

М_rp -- ядровый момент усилий обжатия, равный P₀₂(e_0p + r) при _sp<1.

Расстояние от центра тяжести приведенного сечения до ядровой точки, наиболее удаленной от растянутой зоны, по формуле

= 5,74 см

где = l,6 - 1,45 > 1 принимаем = 1

Усилие предварительного обжатия с учетом всех потерь: при _sp= 0,86

P₀₂ = _sp(у_sp - у_loss)A_sp = 0,96(471 - 100)(100)3,14 = 111834 Н = 111,834 кН.

Значение М_сгс:

M_crc = 1,4(100) 8871 + 111834(7,9+5,74) = 2767356 Нсм = 27,67356 кНм, что меньше Мⁿ = 54,536 кНм, следовательно, в эксплуатационной стадии работы панели трещин в ней образуются. Поэтому расчет на раскрытие трещин необходимо выполнить.

Проверяем, образуются ли начальные трещины в верхней зоне панели при её обжатии при коэффициенте точности натяжения _sp=1,04. Изгибающий момент от собственного веса панели

M_g = = 12940 Нм = 12,94 кНм.

Расчетное условие

_spP₁(e_op - r_inf) - M_g R_bt,pW'_pl

1,04141708(7,9 - 4,788) - 12940 = 445695 Нсм;

R_bt,pW'_pl = 1,08712(100) = 871200 Нсм,

где R_bt,p =1,15 МПа -- для прочности бетона, соответствующей класса 0,6В, что равно В12,5. W'_pl = W'_red = 1,55808 = 8712 см³.

Так как 445695 < 958300 Нсм, то расчетное условие соблюдается, начальные трещины не образуются.

8. Расчет по раскрытию трещин, нормальных к продольной оси

Предельная ширина раскрытия трещин: непродолжительная а_crc= 0,4 мм, продолжительная а_crc = 0,3 мм. Изгибающие моменты от нормативных нагрузок:

постоянной и длительной M_ld = 23693 Нм;

полной Mⁿ = 46451 Нм.

Приращение напряжений в растянутой арматуре от действия постоянной и длительной нагрузок определяют по формуле

у_s = = 7522 Н/см² = 75,22 МПа,

где z₁ = h₀ - 0,5h'_f = 19 - 0,5(3,1) = 17,45 см -- плечо внутренней пары сил; e_sp = 0 усилие обжатия Р, приложенное в центре тяжести площади нижней напрягаемой арматуры; W_s=A_sz₁ = 3,1417,45 = 54,8 см³ -- момент сопротивления сечения по растянутой арматуре.

Приращение напряжений в арматуре от действия полной нагрузки

у_s = = 49051 Н/см² = 490,05 МПа,

Ширину раскрытия трещин от непродолжительного действия полной нагрузки междуэтажный арматура трещина

а_crcl = 20(3,5 - 100)_sl(у_s/E_s)=20(3,5-1000,0065) 111 (490,05/190000) = 0,317 мм;

где = A_s/bh₀ = 3,14/25,519 = 0,011; _s = l; = 1; _l = 1; d=12 мм - диаметр продольной арматуры;

ширину раскрытия трещин от непродолжительного действия постоянной и длительной нагрузок

а'_crcl = 20(3,5 - 1000,0065) 111 (75,22/190000) = 0,048 мм;

ширину раскрытия трещин от постоянной и длительной нагрузок

а_crc2 = 20(3,5 - 1000,0065) 111,5 (75,22/190000) = 0,073 мм;

Непродолжительная ширина раскрытия трещин

а_crc = а_crc1 - а'_crc1 + а_crc2 = 0317 - 0,048 + 0,073 = 0,341 мм < [0,4 мм];

Продолжительная ширина раскрытия трещин

а_crc = а_crc2 = 0,073 мм < [0,3 мм];

9. Расчет панели в стадии изготовления, транспортирования и монтажа

Определение усилий. Панели поднимают за петли, расположенные на расстоянии 0,7 м от торцов (рис. 2). Отрицательный изгибающий момент в сечении панели по оси подъемных петель от собственного веса q_c (с учетом коэффициента динамичности k_д=1,6).

Нм = 1,078 кНм

где q_c = k_дG_c = 1,62750 = 4400 Н/м;

G_c - вес 1 м длины железобетонной панели приведенной толщиной 11 см и шириной 1,0 м.

G_c = 25000,111,0 = 275 кг/м = 2750 Н/м

Усилие обжатия панели N'_n вводят как внешнюю внецентренно приложенную нагрузку (рис. 2), которую при натяжении арматуры на упоры определяют по формуле

N'_n = (_spу₀₁ - у_sc,u) A_sp = (1,1456,87 - 330)3,14 = 541,8 МПасм²=54,18 кН,

где у₀₁ = у_sp - (у₁ + у₂) = 471 - (14,13+0) = 456,87 МПа, потери от быстронатекающей ползучести у₆ не учитываются; _sp = 1,1 - коэффициент условий работы в стадии изготовления и монтажа панели; у_sc,u = 330 МПа -- снижение предварительного напряжения в арматуре в результате укорочения (обжатия) бетона в предельном состоянии.

Рис. 2. К расчету предварительно напряженной панели на монтажные нагрузки а -- план; б, в -- расчетные схемы

Расчет прочности сечения панели как внецентренно сжатого элемента. Расчетное сопротивление бетона в рассматриваемой стадии работы панели принимаем при достижении бетоном 50 % проектной прочности: R₀= 0,520=10 МПа; по табл. 1.4 [4] для R₀=10 находим R_b = 6,0 МПа, а с учетом коэффициента условий работы _b2=1,2, при проверке прочности сечений в стадии предварительного обжатия конструкций R_b = 6,01,2=7,2 МПа.

Характеристика сжатой зоны бетона

щ = - 0,008R_b = 0,85 - 0,008 7,2 = 0,7924.

где = 0,85 - для тяжелого бетона.

Граничная относительная высота сжатой зоны

= 0,633.

где у_sR=R_s=360 МПа; -для ненапрягаемом арматуры класса Вр-I диаметром 4 мм.

Случайный эксцентриситет определяют из условий: е_а= l/600=585/600 =0,975 см; е_а=h/30 = 22/30 =0,733 см, е_а<1 см, принимаем большее значение е_a=1,0 см. Тогда эксцентриситет равнодействующей сжимающих усилий будет:

е= h₀ -а'_а + е_а + = 19 - 1,5 + 1,0 + = 18,7 см;

= 0,295

где h'₀ = h - а'_а = 22 - 1,5 = 20,5 см, считая менее сжатой ту зону сечения, которая более удалена от напряженной арматуры A_sp (рис. 2).

= 0,36 < _R= 0,633;

по табл. 2.12 [1] при _m = 0,295 находим < _R= 0,633; =0,82; в расчете учитываем = 0,36.

Требуемая площадь сечения арматуры A'_s:

-2,8 см²

т.е. по расчету в верхней зоне арматура не требуется.

Фактически в верхней зоне панели поставлена продольная арматура каркасов K-I 44 Вр-I, A_s = 0,5 см²,

Проверка сечения по образованию трещин.

Усилие в напряженной арматуре

N₀₁ = _spу₀₁A_sp = 1,04(456,87)(100)3,14 = 149195 Н.

Изгибающий момент в сечении от собственного веса без учета k_д= 1,6

М_А = 1078/1,6 = 673,5 Нм.

Геометрические характеристики сечения относительно верхней грани:

W'_red = = 4572 см³;

= 4,51 см.

Упругопластический момент сопротивления по растянутой зоне

W'_pl = W'_red = 1,55808 = 8712 см³.

Проверяем условие

M_A = M_crc = R_bt,serW'_pl - M_rp

где R_bt,serW'_pl = 1,4(100)8712 = 121968 Нсм = 12,2 кНм;

M_rp = N_0l(e_0p - r_inf) = 149195(7,9 - 4,51) =505771 Нсм = 5,058 кНм;

М_сrс= 12,1 - 5,058 = 7,04 кНм > М_A = 1,009 кНм.

Условие соблюдается, трещин в сечении при действии монтажных и транспортных нагрузок не будет.

10. Механическое натяжение арматуры

Для осуществления предварительного натяжения арматуры применяют механическое (с помощью гидродомкратов), электротермическое, электротермомеханическое и натяжение за счет использования энергии расширяющегося цемента.

Механическое натяжение осуществляется, как правило, с помощью гидравлических домкратов. Силовое натяжение стержневой арматуры на упоры форм производят одновременно нескольких стержней. При групповом натяжении стержневой арматуры необходимо обеспечить расстояние между опорными поверхностями анкерных устройств с предельным отклонением ±0,03l (l - расчетное упругое удлинение стержня).

Необходимое для натяжения арматуры тяговое усилие (Н) домкрата

где k -- коэффициент, учитывающей возможную технологическую перетяжку, k=1,1;

n_ст -- число одновременно натягиваемых стержней или группы стержней в нашем примере 410 А-VI; A_sp =3,14 см²;

Р_пр -- проектное усилие натяжения стержней или группы стержней, Н;

Р_пр = у_spA_sp = 628(100)3,14 = 197192 Н;

у_sp- расчетное напряжение в арматуре

у_sp= у_s,0,2 = 7850,8 = 628 МПа

где = 0,5…0,85 - для стержневой арматуры;

= 0,4…0,8 - для проволочной арматуры.

-- коэффициент полезного действия гидродомкрата, = 0,94 ... 0,96;

= 913310 Н = 913,1 кН

Ход (м) поршня

S_n = (0,007...0,01)l_a = 0,0086200 = 49,6 мм

где l_a -- длина натягиваемой арматуры между опорами временных анкеров, м.

Теоретическая величина удлинения арматуры

= 2,05 см.

Ход поршня для выпрямления арматуры и предварительного натяжения принимают 4,5 см

Показание манометра насосной станции

= 1124 Н/см² = 112,4 кг/см²,

А_д - площадь поршня домкрата

А_д = D²/4 = 3,1410²/4 = 78,5 см²

Литература

1. Мандриков А.П. Примеры расчета железобетонных конструкций. - 2-е издание, переработанное и дополненное. М.: Стройиздат, 1989. - 504 с.

2. Байков В. Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции. Общий курс. - 5-е издание, переработанное и дополненное. - М.: Стройиздат, 1991. - 767 с.

3. Железобетонное конструирование. Курсовое и дипломное проектирование / под редакцией А.Я. Барашикова. - Киев, Вища школа, 1987. - 416 с.

4. КМК 2.03.01 - 96. Бетон ва темирбетон конструкциялари. - Ташкент, Госкомархитектстрой РУз, 1998. - 215 с.

5. Мельник Р.А. и др. Альбом чертежей железобетонных конструкций в курсовом и дипломном проектировании. Самарканд. Зарафшон. 1994.

6. РСТУз 779-97. Бетонные и железобетонные изделия и конструкции. Номенклатура, показатели.

Размещено на Allbest.ru

...