3.2.2 Потери предварительного напряжения

Расчёт потерь выполняем в соответствии с требованиями СНиП 2.03.01–84*. Коэффициент точности натяжения арматуры принимаем gsp=1.0.

Потери s1 от релаксации напряжений при электротермическом натяжении высокопрочных канатов: s1=0.03*ssp=0.03*600 = 18 МПа.

Потери s2 от температурного перепада между натянутой арматурой и упорами равны нулю, так как при пропаривании форма с упорами нагревается вместе с изделием.

Потери от деформации анкеров s3 и формы s5 при электротермическом способе равны нулю. Поскольку арматура не отгибается, потери от трения арматуры s4 также равны нулю.

Усилие обжатия

Эксцентриситет силы Р1 относительно центра тяжести сечения еор=у0-а=11–3 = 8 см.

Определим сжимающие напряжения в бетоне:

где Mg=q*l2/8=(2,07*3,0)*6,42/8 = 31,8 кНм – изгибающий момент в середине пролета плиты от собственного веса,

l=6,4 м – расстояние между прокладками при хранении плиты.

Устанавливаем значение передаточной прочности бетона из условия sbp/Rbp£0.75, но не менее 0.5В (В-класс бетона):

0,78 МПа,

0,5 B=0,5*40 = 20 МПа.

Принимаем Rbp=20МПа, тогда:

при расчёте потерь от быстронатекающей ползучести s6 при

<

Итак, первые потери slos1=s1+s6=18+0,79=18,79МПа.

С учётом потерь slos1:

Р1=Аsp(ssp-slos1)=5,96*(600–18,79)*10-1=346,4МПа.

Отношение .

Из вторых потерь s7…s11 при принятом способе натяжения арматуры учитываются только потери s8 от усадки бетона и потери s9 от ползучести бетона.

Для тяжёлого бетона классов В40 и ниже s8 = 40 МПа.

Так как sbp/Rbp<0.75 то s9=127.9*sbp/Rbp=112,5*0,029 = 3,26 МПа.

Вторые потери slos2=s8+s9=40+3,26 = 43,26 МПа.

Полные потери slos=slos1+slos2=18,79+43,26=62,05МПа<100МПа, принимаем slos= 100 МПа.

Усилие обжатия с учётом полных потерь:

Р2=Аsp(ssp-slos)=5,96*(600–100)*10-1=298кН.

4.2.3 Расчёт по образованию нормальных трещин

Образование нормальных трещин в нижней растянутой зоне плиты не происходит, если соблюдается условие Mn=71,065кН*м£Mcrc (Mcrc – момент образования трещин):

Поскольку Mn<Mcrc (71,065<79,52), то в нижней зоне плиты трещины не образуются.

Проверим, образуются ли начальные трещины в верхней зоне плиты от усилия предварительного обжатия.

Расчётное условие:

здесь Rbt,p= 1 МПа – нормативное сопротивление бетона растяжению, соответствующее передаточной прочности бетона Rbp=20 МПа;

Р1 – принимается с учётом потерь только s1, Р1= 346,4 кН;

Mg – изгибающий момент в середине пролёта плиты от собственного веса, Mg=31,8 кН*м.

Вычисляем: 1.12*346,4*(8–5,72)£1*10-1*20343,5+31,8,

884,57 кН*см<2066,2 кН*см.

Условие выполняется, значит, начальные трещины в верхней зоне плиты от усилия предварительного обжатия не образуются.

4.2.4 Расчёт прогиба плиты

Для однопролётной шарнирно опертой балочной плиты прогиб можно определить по формуле:

где 1/r – кривизна оси элемента при изгибе.

Кривизна оси элемента, где не образуются трещины при длительном действии нагрузки:

где jb1 = 0.85 – коэффициент, учитывающий снижение жесткости под влиянием неупругих деформаций бетона растянутой зоны;

jb2 – коэффициент, учитывающий снижение жёсткости (увеличение кривизны) при длительном действии нагрузки под влиянием ползучести бетона сжатой зоны при средней относительной влажности воздуха выше 40%, равна 2;

jb2 – то же, при кратковременной нагрузке равна 1.

Так как в растянутой зоне плиты трещины не образуются, то кривизна оси (без учета влияния выгиба):

где – кривизна соответственно от кратковременных и от постоянных и длительных нагрузок,

Тогда прогиб будет равен:

От постоянной и длительной временной нагрузок:

Тогда прогиб будет равен:

Тогда полный прогиб будет равен:

4.3 Проверка панели на монтажные нагрузки

Панель имеет четыре монтажные петли из стали класса А-1, расположенные на расстоянии 70 см от концов панели (рисунок 3а). С учётом коэффициента динамичности kd=1.4 расчётная нагрузка от собственного веса панели:

где собственный вес панели; bп – конструктивная ширина панели; hred – приведённая толщина панели; r – плотность бетона.

Расчётная схема панели показана на рисунке 3б. Отрицательный изгибающий момент консольной части панели:

Этот момент воспринимается продольной монтажной арматурой каркасов. Полагая, что z1=0.9*h0=0.9*19=17.1 см, требуемая площадь сечения указанной арматуры составляет:

что значительно меньше принятой конструктивно арматуры 3Æ16 А-II, Аs=5,96 см2.

При подъёме панели вес её может быть передан на две петли. Тогда усилие на одну петлю составляет

Площадь сечения арматуры петли

принимаем конструктивно стержни диаметром 14 мм, Аs=1,539 см2.

3. Проектирование неразрезного ригеля

3.1 Определение нагрузок

Предварительно задаёмся размерами сечения ригеля