книги / Проектирование сборных железобетонных ребристых плит покрытий и перекрытий
..pdfv|/j - коэффициент, учитывающий неравномерное распределение относительных деформаций растянутой арматуры между трещинами; допускается принимать vyç = 1; если при этом условие (28) не удовле творяется, то у,, уточняется согласно п. 4.11 пособия [12].
Для прямоугольных, тавровых и двутавровых сечений значение приращения напряжений а, допускается определять по формуле [12, формула (4.12)]
M J z - P
(30)
4 , + А ’
где z - плечо внутренней пары сил, z = г|Ао, коэффициент г\ опреде ляется по табл. 4.2 [12]. С допустимой степенью приближения для ребристых плит с полкой в сжатой зоне можно определять z по фор муле
z = h0 |
й' |
(31) |
Мх - изгибающий момент с учетом момента обжатия напрягае мой арматурой,
М, =М ± Р -esp,
где esp - расстояние от точки приложения усилия Р (центр тяжести напрягаемой арматуры) до центра тяжести всей растянутой армату ры. Если вся арматура напрягаемая (при отсутствии смешанного ар мирования), то A.t = 0 и ехр - 0;
Р - усилие обжатия за вычетом всех потерь напряжений;
АХр, As - площадь сечения соответственно напрягаемой и ненапрягаемой арматуры в растянутой нижней зоне.
Значение а„ определенное по формуле (30), не должно превы шать (/?,.,сголр).
Значение базового расстояния между трещинами /, (в формуле
(29)) определяется по формуле [12, формула (4.13)] |
|
|
h = 0.5— |
~ û j , |
(32) |
А .п + А .
где Аы- площадь сечения растянутого бетона, определяемая в общем случае по п. 4.7 пособия [12];
ds - эквивалентный диаметр.
Величина ls принимается не менее 10ds и 100 мм и не более 40ds и 400 мм.
При этом высота растянутой зоны бетона принимается не менее 2а и не более 0,5А.
Для прямоугольных, тавровых и двутавровых сечений высоту растянутой зоны допускается определять по формуле [12, форму ла (4.14)]
y^kya, |
(33) |
где к - поправочный коэффициент, учитывающий неупругие дефор мации растянутого бетона и равный:
0,9 для прямоугольных сечений и тавровых с полкой в сжатой зоне (ребристая плита);
0,95 для двутавровых, коробчатых сечений и тавровых с полкой в растянутой зоне.
Высота растянутой зоны бетона у0определяется по формуле [12, формула (4.15)]
Уо = |
Jred |
(34) |
|
||
^red |
P ! Rbt, ser |
|
где Srej, An,,i- соответственно статический момент приведенного се чения относительно растянутой грани и площадь приведенного сече ния (см. подразд. 6.1).
При различных диаметрах |
растянутой |
напрягаемой |
армату |
ры определяют эквивалентный |
диаметр по |
формуле [12, |
форму |
ла (4.16)] |
|
|
|
^ _ rt\d si + . . . + Rk d sk |
|
|
|
« Л |
+ - + « Л * ’ |
|
|
где dsI, ...,dKk- диаметры стержней растянутой арматуры; п\, число стержней с диаметрами ds\, . dsk.
Коэффициент ц/< определяется по формуле [12, формула (4.17)]
\\is= 1 - 0,8 |
> |
(36) |
где os crc - приращение напряжений в растянутой арматуре,
М ск / Z |
Р(2) . |
а,, сгс |
(37) |
^Sp ^5
о., - приращение напряжений, определяется по формуле (30), при этом М принимается равным Мсгс.
Если а,, сгс > то принимают у, = 0,2 Ширину раскрытия трещин (рис. 6) определяют:
-п р и продолжительном действии нагрузки по формуле [12, формула (4.18)]
Исгс @сгс! > |
(38) |
Рис. 6. Зависимость ширины раскрытия трещин от кратковременно и длительно дей ствующих нагрузок
-п р и непродолжительном раскрытии (от полной нагрузки) по формуле
|
Ocrc Clcrc\ ^ @сгс2 |
С1сгсЪу |
( 3 9 ) |
где асгс| - |
ширина раскрытия трещин от длительного воздействия по |
||
стоянных |
и длительных нагрузок, т.е., |
вычисляя асгс\ по |
форму |
ле (29), напряжение ст, (см. формулу (30)) определяется при действии момента Mi и коэффициенте ф| = 1,4;
аспг - ширина раскрытия трещин от непродолжительного дейст вия полной нагрузки, т.е. при <pi = I и М= Мш „;
асгсзширина раскрытия трещин от непродолжительного дейст вия длительной нагрузки, т.е. при ф, = 1 и М = Mi.
Примеры определения ширины раскрытия трещин приведены в пособии [12] (примеры 18, 19).
6.5. Расчет по деформациям продольныхребер плиты
Расчет по деформациям продольных ребер плит производят с учетом эксплуатационных требований, предъявляемых к плитам.
Расчет по деформациям следует производить на действие: -постоянных, временных длительных и кратковременных на
грузок при ограничении деформаций технологическими или конст руктивными требованиями;
- постоянных и временных длительных нагрузок при ограниче нии деформаций эстетико-психологическими требованиями.
Расчет изгибаемых элементов по прогибам производят из условия
/ < и |
(40) |
где / - прогиб элемента от действия внешних нагрузок, определяе мый по правилам строительной механики через кривизну железобе тонного элемента. Кривизна определяется по рекомендациям пп. 4.17 4.26 пособия [12] в зависимости от наличия или отсутствия трещин;
fui, предельно допустимая деформация, принимается по СНиП 2.01.07-85* (раздел 10) или по нормативным документам на отдельные виды конструкций.
Определение кривизны приведено в примерах 21 и 22 посо бия [12].
7. Расчет панели на стадии изготовления, транспортирования и монтажа
7.1. Проверка прочности
Проверке подлежит сечение у монтажной петли (рис. 7). На грузка от собственного веса принимается с коэффициентом дина мичности ка, равным 1,4 при монтаже и 1,6 при транспортировании,
а также с учетом коэффициента на |
|
||||
дежности у/ (1,1 для собственного |
|
||||
веса |
плиты). |
Прочность |
бетона |
|
|
в этот момент принимается равной |
|
||||
передаточной |
Rbp, |
для |
которой |
iriim n iiiiiiiiiiim iiiTin i М„ |
|
определяются |
характеристики бето |
||||
на: призменная прочность RlP) при |
|
||||
у* = |
1,2; прочность |
на растяжение |
|
||
R\f\er при у* = 1,2 (так как действие
нагрузки кратковременное).
Усилие обжатия в предельном состоянии
— H h__
Ron ~ (ispOsp Фя/)Дч?> |
(41) |
|
||
где ysp> |
1; |
Рис. 7. Расчетная схема панели |
||
на стадии изготовления и мон |
||||
asp - |
|
|||
предварительное напряже |
тажа |
|||
ние за вычетом первых потерь, МПа; |
|
|||
а.ш - |
предельное напряжение в арматуре сжатой зоны, для |
|||
стержневой арматуры стЛ„ = |
330 МПа; дня |
проволочной арматуры |
||
и канатов ст,„ = 270 МПа. |
|
|
||
Изгибающий момент относительно верхней (в данном случае растянутой) арматуры
M 0n = Pon(h o -a '). |
(42) |
Момент от собственного веса плиты в месте размещения мон тажной петли
_ V Sn-K-cl
где ка - коэффициент динамичности; ск - расстояние от торца плиты до монтажной петли;
g„- погонная нагрузка от собственного веса панели, g„ = - у .
Определяется коэффициент <хт:
М0п kÆg
(44)
Ь{К)2-ЯьУь
Если ат< 0,4, прочность сжатой зоны обеспечена.
Проверяется требуемое количество арматуры в верхней зоне, растянутой от усилий на стадии изготовления и монтажа:
„ |
_ &%КР)Уь -Роп . |
(45) |
|
Ï |
п/ |
» |
|
4 = 1 —л/l —2ctm , |
|
(46) |
|
где Ç =х/h'0;
R's расчетное сопротивление растяжению арматуры, располо женной в верхней зоне панели (в полке плиты проволока класса В500 и верхние стержни в каркасах продольных ребер);
h'0 - расстояние от нижней грани до центра тяжести верхней
арматуры;
R(bp) - призменная прочность бетона в момент передачи напря
жений.
В расчетное количество арматуры A's входят два верхних стержня каркасов продольных ребер и продольная арматура в сетке полки плиты. В случае необходимости, если требуемое А', больше площади этой арматуры, в зоне монтажных петель дополнительно устанавливается арматура. В практике изготовления плит покрытий длиной 6 и 12 м применяют петли для подъема, совмещенные
с опорными закладными деталями. Тогда принимается момент от собственного веса Mg= 0.
7.2. Проверка трещиностойкости панели на стадии изготовления
Определяется усилие обжатия с учетом первых потерь при
УsP= 1:
lsp{Gsp <Jsp(l)) •Asp. |
(47) |
Момент обжатия
М р P(\)C<Sp>
где еор= у - а (см. подразд. 6.1).
Момент от собственного веса без учета коэффициента динамич
ности: |
|
- над монтажной петлей Mg= gncl |
’ |
2 |
|
- при петлях по торцам Ме ~ S n A |
’ |
8 |
гДе gw - собственный вес плиты (погонная нагрузка); скдлина консоли до монтажной петли.
Уточняется эксцентриситет приложения усилия (если монтаж ные петли расположены не у торцов) по формуле
еОр |
Mp±Mg |
(48) |
Условие отсутствия трещин в верхней зоне панели в момент обжатия выражается так:
(49)
где Ri?]" - расчетное сопротивление бетона растяжению при пере
даточной прочности бетона;
W't - упругопластический момент сопротивления по сжатой
зоне;
Ли - усилие обжатия за вычетом первых потерь;
rinj- - расстояние от центра тяжести приведенного сечения до
нижней ядровой точки.
Если необходимо обеспечить трещиностойкость верхней зоны (конструкции, в которых трещины не допускаются), то монтажные петли можно расположить ближе к торцам панели, совмещая с опор ными закладными деталями, и учитывать при определении эксцен триситета приложения усилия е'0р (в формуле (48)) разгружающее
влияние (со знаком минус) момента от собственного веса, т.е.
Mp-Mg
е0р
Рт
где момент от собственного веса Ме~ * 8
Если в верхней зоне появляются трещины, то трещиностойкость нижней зоны понижается и увеличивается прогиб. Поэтому следует дополнительно уточнить трещиностойкость нижней зоны с уче том влияния верхних трещин на снижение трещиностойкости ниж ней зоны.
7.3. Подбор монтажных петель
Для монтажных (подъемных) петель должна применяться горя чекатаная арматура класса АЗОО (Ас-И) стали марки IT или класса А240(А-1) стали марок ВстЗ сп2 и ВстЗ пс2. В случае если возможен монтаж панелей при расчетной температуре ниже минус 40 °С, для монтажных петель не допускается применять сталь марки ВстЗ пс2. Рекомендуемые типы и размеры строповочных петель приводятся в пособии [10]. Подбор диаметра петли производится по табл. 5.4 по собия [10].
Нормативное усилие, приходящееся на одну петлю, при подъе ме за четыре петли стропами
при подъеме за три петли
где G - собственная масса изделия.
В случае применения приспособлений, обеспечивающих само балансирование усилий в стропах, собственная масса изделий рас пределяется на все петли:
где и - число подъемных петель.
Если гарантируется отсутствие сгиба петли (подъем вертикаль ными стропами), то нормативное усилие на петлю может быть по вышено в 1,5 раза.
8. П роверка удлинения и определение длины заготовки при электротермическом способе натяжения арматуры
Расчеты проводятся в соответствии с «Пособием по технологии изготовления предварительно напряженных железобетонных конст рукций» [7].
8.1. Определение полногоудлинения арматуры
Величина полного удлинения арматуры рассчитывается по фор муле [7, формула (15)]
Д/„ = Д/о + Д/с+ Д/ф + Д/„ + С,, |
(50) |
где Д/о - удлинение, соответствующее заданной величине предвари тельного напряжения,
Kov -l,l
Д/о — |
Е, |
/у, |
(51) |
|
|
|
где К - коэффициент, учитывающий упругопластические свойства стали и определяемый в зависимости от ахр и класса арматуры по табл. 21 работы [7];
стдр - нормируемая величина предварительного напряжения* принятая в расчетах конструкции, указанная в рабочих чертежах из делий, МПа;
Es - начальный модуль упругости арматуры;
/у - расстояние между наружными гранями упоров на фор ме, поддоне или стенде, мм. Для расчетов можно принимать на 400-600 мм более, чем длина изделия;
Д/с - величина обжатия анкеров (смещение губок, инвентарных зажимов, смятие шайб и высаженных головок, упоров, прокладок и т.п.); принимается по опытным данным с учетом технологических условий [7]; для расчетов в проекте можно принять на два анкера Д/с от 2 до 4 мм;
Д/ф - продольная деформация формы, поддона или стенда, опре деляемая расчетом при известной конструкции и технологии или опытным путем; при отсутствии данных в расчетах курсового проек та можно принять Д/ф равной 0,0004 от длины изделия;
Д/„ - остаточная деформация, возникающая вследствие нагрева высокопрочной проволоки, определяемая по формуле
Д/„ = 5 • 10"5(/р-300)/у,
где /р - рекомендуемая температура нагрева арматуры [7, табл. 19]; учитывается Д/н только для высокопрочной проволоки и канатов;
С, - дополнительное удлинение, обеспечивающее свободную укладку арматурного стержня в упоры формы с учетом остывания при переносе стержня; принимается не менее 0,5 мм на 1 м длины арматуры.
При выполнении расчетов необходимо соблюдать размерности (удлинение определяется в мм).
8.2.Определение возможногоудлинения
сучетом ограничения максимальной температуры
нагрева
Для обеспечения свободной укладки напрягаемой арматуры в упоры величина полного удлинения арматуры Д/„ должна прини маться равной или меньшей, чем возможное ее удлинение при нагре ве до заданной максимальной температуры, которое определяется по формуле
Д// (fp А>)/к