bw = b’f – n ∙ h1 = 1460 – 6 ∙ 143,1 = 601,4мм = 60,14 см.

Расчет рабочей арматуры.

Расчетное сечение тавровое, геометрические размеры которого показаны на ри-сунке 2.6. Бетон тяжелый класса С20/25, для которого fsk = 20МПа.

fсd = = = 13,33 МПа.

где γс – частный коэффициент безопасности для бетона.

Рабочая арматура класса S800, для которой fpk = 800 МПа, fpd = 640 МПа (таблица 6.6)[1]. Расчет рабочей арматуры плиты производится исходя из методики расчета изгибаемых элементов по альтернативной модели в предположении прямоугольной эпюры распределения напряжений в сжатой зоне бетона. Для то-го, чтобы определить случай расчета необходимо установить нахождение нейтральной оси, проверив выполнение условие 2.15:

М’f ≥ Мsd.max (2.3)

где М’f - изгибающий момент, воспринимаемый полкой таврового сечения и определяемый по формуле:

М’f = α ∙ fсd ∙ b’f ∙ h’f ∙(d – 0,5∙ h’f ) (2.4)

где d = h – c = 220 - 30 = 190мм.

c= ccov + (2.5)

c= 20 +

ccov – минимальный защитный слой бетона для условий эксплуатации ХО.

¢ - предполагаемый максимальный диаметр арматуры.

Для тяжелого бетона принимаем α = 0,85.

М’f = 0,85 ∙ 13,33 ∙ 1160 ∙ 38,5 ∙ (190 – 0,5∙ 38,5) = 86,4∙106 Н∙мм = 86,4кН∙м.

Так как условие 2.15 выполняется, то нейтральная ось располагается в полке, и сечение рассчитываем как прямоугольное с шириной b’f . Определяем значение коэффициента αm :

αm = (2.6)

αm ==0,05; при найденном значении αm определяем ξ и η:

ξ = 0,107, η = 0,963.

Значение граничной относительной высоты сжатой зоны сечения ξlim, при кото-ром предельное состояние элемента наступает одновременно с достижением в рас-тянутой арматуре напряжения равного расчетному сопротивлению, определяем по формуле:

ξlim = (2.7)

где ω – характеристика сжатой зоны бетона, определяемая:

ω = kc – 0,008 ∙ fсd (2.8)

где k – коэффициент, принимаемый для тяжелого бетона 0,85;

ω = 0,85 – 0,008 ∙ 13,33 = 0,743.

σsc,u – предельное напряжение в арматуре сжатой зоны сечения, принимаемое равным 500Н/мм2;

σ s,lim – напряжение в арматуре, определяемое при наличии напрягаемой арматуры по формуле:

σ s,lim = fpd + 400 – σpm,t – ∆ σpm,t (2.9)

где σpm,t = γsp ∙ σ0,max (2.10)

где σ0,max – величина предварительного напряжения в арматуре. В соответствии с указаниями пункта 9.8 предварительное напряжение σ0,max= (0,5…0,9) ∙ fpk следует

назначить с учетом допустимых отклонений p, таким образом, чтобы выполнялось условие:

σ0,max + p ≤ 0,9 ∙ fpk (2.11)

σ0,max - p ≥ 0,3 ∙ fpk

где p – максимально допустимое отклонение значение предварительного на-пряжения, вызванное технологическими причинами.

При электротермическом способе натяжения арматуры:

p = 30 + (2.12)

где l – длина натягиваемого стержня (расстояние между наружными гранями упоров), м.

p = 30 + = 100,59 МПа.

Принимаем значение σ0,max = 0,7 ∙ 800 = 560 МПа.

560 + 100,59 = 660,59 МПа < 0,9 ∙ 800 = 720 МПа.

560 – 100,59 = 459,41 МПа > 0,3 ∙ 800 = 240 МПа.

Следовательно, требования выполняются.

γsp – коэффициент точности натяжения арматуры, определяемый:

γsp = 1 - ∆ γsp (2.13)

∆ γsp = 0,5 ≥ 0,1 (2.14)

где np = 4 – число напрягаемых стержней.

∆ γsp = 0,5 = 0,13

γsp = 1 – 0,13 = 0,87; σpm,t = 0,87 ∙ 560 = 487,2 МПа.

∆ σpm,t – напряжение от неупругих относительных деформаций напрягаемой армату-ры, определяемое:

∆ σpm,t = - 1200 ≥ 0 (2.15)

∆ σpm,t = - 1200 = - 58,1, принимаем ∆ σpm,t = 0.

σs,lim = 640 + 400 – 487,2 – 0 = 552,8 МПа.

ξlim = = 0,547;

ξ = 0 < ξlim = 0,555, следовательно, fpd при расчете требуемой арматуры необ-ходимо принимать с коэффициентом γsn, определяемым:

γsn = η - (η - 1) ∙ ≤ η (2.16)

где η – коэффициент, принимаемый для арматуры класса S800 равным 1,15.

γsn = 1,15 - (1,15 - 1) ∙ = 1,24 > η = 1,15 принимаем γsn = η = 1,15.

Требуемая площадь сечения напрягаемой арматуры:

Asp= (2.17)

Asp= = 176,36 мм2;

По таблице сортамента принимаем 4 стержня диаметром 10 мм, для которых Asp= 314 мм2 > As,min= = = 86,07 мм2. Где pmin = 0,15% по таблице 11.1.[1].

Уточняем значение рабочей высоты сечения d:

d = h – c = 220 - (20 + ) = 195мм.

2.1.7. Определение геометрических характеристик приведенного сечения.

Рисунок 2.4 – Приведенное сечение плиты

Отношение модулей упругости:

αЕ = (2.18)

где Есm,n = 0,9 ∙ 32 ∙ 103 МПа – модуль упругости бетона класса С20/25 марки П2 по удобоукладываемости, подвергнутого тепловой обработке (таблица 6.2).