Усилие предварительного обжатия с учетом всех потерь .

Определение положения нейтральной оси в элементе таврового сечения из условия:

.

Т.к. 3888720 Н < 1258000 Н, то нейтральная ось проходит в полке, Сечение проверяем как прямоугольное с шириной .

прочность сечения в стадии эксплуатации обеспечена.

Проверка прочности расчетного сечения балки при действии нагрузок в стадии изготовления. Проверку прочности сечения балки в стадии изготовления выполняем в сечении с максимальным по абсолютной величине изгибающим моментом от собственного веса балки при ее подъеме из опалубки. Коэффициент динамичности по п.12.1.1.4 СНБ 5.03.01-02 при подъеме равен 1,4. При четырех монтажных петлях изгибающие моменты следует определять как для трехпролетной неразрезной балки. Изгибающий момент на средних опорах определяют по формуле:

Для принятого размещения монтажных петель максимальный изгибающий момент определен в сечении по первой от торца балки монтажной петле при .

.

Вычисляем технологические потери предварительного напряжения в сечении балки на расстоянии от опоры 1,40 м (от торца балки )

,

,

Потери, вызванные упругой деформацией бетона в момент передачи обжатия на бетон, определяем по геометрическим характеристикам рассматриваемого сечения

;

.

Усилие предварительного обжатия с учетом потерь, проявившихся к моменту передачи обжатия на бетон .

Усилие предварительного обжатия с учетом технологических потерь:

Расчет прочности сечения в стадии изготовления с учетом изгибающего момента от собственного веса следует выполнять как внецентренно сжатого элемента. Усилие предварительного обжатия в соответствии с п.9.4.2 СНБ 5.03.01-02 составит:

,

где - коэффициент безопасности для усилия предварительного обжатия, учитывающий его неблагоприятный эффект при проверке прочности в стадии обжатия.

Исходя из прочностной модели расчета сечения предполагаем, что снижение напряжений в предварительно напряженной арматуре при достижении бетоном в сжатой части сечения расчетного сопротивления при сжатии .

,

где - коэффициент, учитывающий длительность действия нагрузки;

- принято при средней передаточной прочности бетона, равной .

По конструктивным требованиям устанавливаем в верхней полке балки, растянутой при предварительном обжатии и действии изгибающего момента от собственного веса, продольную арматуру с учетом требований п.11.2.2, табл.11.1 СНБ 5.03.01-02.

где - рабочая высота сечения;

- принятое расстояние от верхней грани бетонного сечения до центра тяжести продольной арматуры в верхней полке.

Принимаем 4Æ18 S400 с .

Усилие предварительного обжатия в расчете прочности внецентренно сжатого сечения рассматриваем как внешнюю силу

В расчетном сечении действует внецентренно приложенное усилие и изгибающий момент . Определяем равнодействующую всех усилий, действующих в сечении и эксцентриситет ее приложения относительно центра тяжести бетонного сечения:

Определяем граничную относительную высоту сжатой части сечения:

;

.

Определяем высоту сжатой части сечения

Т.к. , то нейтральная ось проходит в ребре.

При определении высоты сжатой зоны предварительно напряженная арматура, создающая усилие предварительного обжатия не учитывается.

.

Проверяем прочность из условия:

;

где .

Прочность балки в стадии изготовления при ее подъеме из опалубки после передачи усилия обжатия на бетон в сечении по первой монтажной петле, расположенной на расстоянии 1,475 м от торца, обеспеченна.

Расчет прочности балки в стадии эксплуатациина действие поперечной силы.

Проверка размеров поперечного сечения балки.

В соответствии с конструктивными требованиями в балках высотой более 150 мм поперечная арматура устанавливается на приопорных участках длиной с шагом не более и 300 мм и в средней части элемента с шагом не более и не более 500 мм. (п.11.2.21 СНБ 5.03.01-02)