Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Проектирование и расчет железобетонных многопустотных плит перекрытий.-1

.pdf
Скачиваний:
3
Добавлен:
20.11.2023
Размер:
624.99 Кб
Скачать

4.4. Расчет плит по раскрытию нормальных трещин

Расчет по раскрытию трещин производят из условия

àcrc àcrc, ult ,

где àcrc – ширина раскрытия трещин от действия нагрузки, определенная расчетом; àcrc, ult – предельно допустимая ширина

раскрытия трещин согласно нормативным документам.

Для элементов, к которым не предъявляются требования непроницаемости àcrc, ult принимается равной:

при арматуре классов А400–А600:

0,3 мм при продолжительном раскрытии трещин;

0,4 мм при непродолжительном раскрытии трещин;

при арматуре классов А800, А1000, а также Вр1200–

Вр1400, К1400, К1500 диаметром 12 мм:

0,2 мм при продолжительном раскрытии трещин;

0,3 мм при непродолжительном раскрытии трещин;

при арматуре классов Вр1500, К1500 диаметром 6 и 9 мм:

0,1 мм при продолжительном раскрытии трещин;

0,2 мм при непродолжительном раскрытии трещин.

Для агрессивной среды значения àcrc, ult определяются по

прил. 8.

Ширину раскрытия нормальных трещин определяют по формуле [1, формула 88]

à

crc

 

 

 

 

 

 

s

 

s

l

s

,

(43)

 

1

 

2

 

3

 

 

Es

 

 

 

где 1 – коэффициент, учитывающий продолжительность действия нагрузки, при непродолжительном действии нагрузки1 1, при продолжительном действии нагрузки 1 1,4 ; 2

21

коэффициент, учитывающий профиль арматуры, для арматуры периодического профиля и канатов 2 0,5 ; 3 – коэффициент,

учитывающий вид нагрузки, для изгибаемых элементов 3 1, для растянутых элементов 3 1,2 ; s – приращение напряже-

ний в продольной арматуре в сечении с трещинами от внешней нагрузки

s M P2 z ,

Asp z

здесь z – плечо внутренней пары сил, допускается принимать равным 0,7h0 (см. п. 4.2.3.2 [1]); M – момент, от величины кото-

рого определяется ширина раскрытия трещины; ls – базовое расстояние между трещинами, определяемое по формуле (95) [1]:

 

 

 

ls 0,5

Abt

ds ,

(44)

 

 

 

Asp

 

 

 

 

 

 

 

принимается не менее 10 ds

и 10 см и не более 40 ds

и 40 см;

Abt

площадь

сечения

растянутого

бетона,

Abt

hf bf

( yt hf )b ;

Asp

и ds – соответственно площадь се-

чения и диаметр напрягаемой арматуры.

Высота растянутой зоны бетона принимается не менее 2a и не более 0,5h и определяется по формуле

yt k y0 ,

(45)

где y0 – высота растянутой зоны бетона, определяемая как для

упрогого материала, y0

 

Sred

 

;

k – поправочный коэффи-

A

 

 

P2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

red

 

Rbtn

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

циент, учитывающий неупругие деформации растянутого бетона, для двутавровых сечений k 0,95 .

22

Коэффициента s , учитывающий неравномерное распре-

деление деформаций растянутой арматуры между трещинами, определяется по формуле:

s 1 0,8

s, crc

,

(46)

 

 

s

 

где s, crc – приращение напряжений в растянутой арматуре, оп-

ределяется по той же формуле, что и s , при M M crc . Если s, crc s , принимают s 0,2 .

Допускается принимать s 1; если при этом условие àcrc àcrc, ult не выполняется, значение s следует определять

по выше приведенной формуле.

При продолжительном раскрытии трещин

àcrc àcrc1 ;

при непродолжительном раскрытии

àcrc àcrc1 àcrc2 àcrc3 ,

(47)

(48)

где àcrc1 – ширина раскрытия трещин при действии постоянных и

длительных нагрузок (от действия Ml ) при 1 1,4 ; àcrc2 – то же, при действии всех нагрузок (от действия нормативного момента M n ) при 1 1,0 ; àcrc3 – то же, при действии постоянных и длительныхнагрузок(откратковременногодействия Ml ) при 1 1,0 .

4.5. Расчет жесткости плит

Расчет плит по прогибам производится из условия f fult . Полная величина прогиба от действия внешней нагрузки

f

5

 

1

l2

,

(49)

48

r

 

 

p

 

 

23

где

1 – полная кривизна плиты; lp – расчетный пролет плиты;

 

r

fult

– предельный прогиб [3, табл. 19].

 

Определение кривизны 1 зависит от наличия нормальных

 

r

трещин.

4.5.1. Определение кривизны на участках без трещин

На участках без трещин в растянутой зоне полная кривизна определяется по формуле [5, п. 4.22]

 

 

1

1

1

 

1

 

1

4 ,

 

 

 

r

r 1

r

2

r 3

 

r

(50)

где

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r 1 – кривизна от непродолжительного действия кратко-

временных нагрузок,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

M sh

;

 

 

(51)

 

 

 

r 1

 

 

 

 

 

 

 

Eb1 Ired

 

 

 

 

1

 

– кривизна от продолжительного действия постоянной и

r

2

длительной нагрузок,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

Ml

;

 

 

(52)

 

 

 

r

 

 

 

 

 

 

 

 

2

Eb1 Ired

 

 

1

 

– кривизна от непродолжительного действия усилия пред-

r

3

варительного обжатия,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

P1 e0 p1

;

 

 

(53)

 

 

 

r 3

 

 

 

 

 

 

Eb1 Ired

 

 

 

24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где e0 p1 – растяжение от центра тяжести напряженной арматуры до центра тяжести приведенного сечения;

1

 

– кривизна, обусловленная остаточным выгибом вследст-

r

4

вие усадки и ползучести бетона от усилия обжатия P1 , опреде-

ляется по формуле [5, формула (4.31)]

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sb

 

sb .

(54)

 

 

 

 

 

 

 

 

r

4

 

 

Es h0

 

 

В приведенных формулах Eb1

– модуль деформации сжато-

го

 

бетона при непродолжительном действии

нагруз-

киEb1 0,85Eb ; при продолжительном действии нагрузки

 

 

 

Eb1

 

 

Eb

 

,

(55)

 

 

1 b, cr

 

где Eb – модуль деформации бетона принятого класса для плиты;b,cr – коэффициент ползучести бетона, принимаемый по табл. 2.6

[5]; sb , sb – значения, численно равные сумме потерь предна-

пряжения арматуры от усадки и ползучести бетона соответственно для арматуры растянутой зоны и для арматуры, условно расположеннойнауровне крайнего сжатого волокнабетона,

sb sp5 sp6 ;sb sp5 sp6 ,

где sp6 определяется при напряжения на уровне верхнего волокна

bp

P1

 

P1 e0 p1 yâ

 

M gn yâ

,

Ared

 

 

 

 

Ired

Ired

где yâ – расстояние от центра тяжести сечения до верхней гра-

ни, yâ H y0 .

25

При этом должно соблюдаться условие

1

 

 

1

 

 

P1 e0 p1

,

(56)

r

 

r

 

 

3

4

Eb1 Ired

где Eb1 1 Ebb,cr .

При нормировании прогибов по эстетическим требованиям для многопустотных плит полная кривизна может определяться по формуле

1

 

1

 

 

 

1

 

 

1

 

4 .

(57)

r

r

 

2

r

3

r

 

4.5.2.Определение кривизны на участках

стрещинами

На участках с трещинами в растянутой зоне полная кривизна определяется по формуле [5, п. 4.22]

 

 

1

1

 

1

 

1

1

4 ,

 

 

 

r

r 1

 

r

2

r 3

r

(58)

где

1

– кривизна от непродолжительного действия всех на-

r 1

грузок (от действия

M n );

 

1

 

 

– кривизна от непродолжитель-

 

 

 

 

 

 

 

 

r

2

 

 

 

 

 

ного действия постоянных и длительных нагрузок (от действия

Ml );

 

1

 

 

– кривизна от продолжительного действия постоянных и

r

 

3

длительных нагрузок (от действия Ml );

26

1

4 – кривизна, обусловленная остаточным выгибом от усадки

r

и ползучести бетона при действии усилия сжатия P1 .

 

 

 

1

1

 

 

 

1

 

 

 

Значения кривизны

r 1,

r

2

,

r 3

определяют по

фор-

муле [5, формула (4.40)]:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

M

 

 

 

 

,

 

(59)

 

 

 

b h3 E

 

 

 

 

r

c

b, red

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

где c – коэффициент, определяемый по табл. 4.5 [5] в зависи-

мости от f , s2 ,

es

, формулы для нахождения которых при-

 

 

h0

 

 

 

 

 

 

 

ведены в этой же таблице;

Eb, red

– приведенный модуль дефор-

мации сжатого бетона, E

 

 

 

Rbn

, здесьзначение

b1, red

 

 

 

 

 

b, red

 

b1, red

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

приведенная относительная деформация бетона, – при непро-

должительном действии нагрузки –

b1, red 15 10 4 ; при про-

должительном действии нагрузки см. п. 4.24 [5].

 

 

 

1

 

момент

M M n ; при определении

 

 

При определении

 

 

 

 

r

1

 

 

1

 

1

 

 

 

 

 

 

;

момент M Ml .

 

 

r

 

2 r

3

 

 

 

При нормировании прогибов по эстетическим требованиям

полная кривизна может определяться по формуле

 

1

 

1

 

 

1

 

4 .

(60)

r

r

3

r

 

27

5.РАСЧЕТ ПЛИТЫ

ВСТАДИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ, ТРАНСПОРТИРОВКИ И МОНТАЖА

5.1.Проверка прочности

Проверяется сечение I–I у монтажной петли (рис. 6), где в верхней зоне возникает растяжение от действия усилия обжатия и от собственного веса плиты.

 

а

 

 

 

 

h

0

 

h

0

 

 

P

с

Msp

 

sup

 

r

P

inf

 

r

Mw

ск

Аs

 

 

а

0

0

h h

Аsp

 

а

 

Рис. 6. К расчету плиты в стадии изготовления и монтажа

Нагрузка от собственного веса принимается с коэффициентом динамичности kä , равным 1,4 при монтаже и 1,6 при транс-

портировке. Прочность бетона при расчете принимается равной передаточной Rbp . При этой прочности соответственно опреде-

ляются расчетные сопротивления бетона Rb( p) и Rbt( p,ser) . Усилие обжатия

P sp1 sp su Asp ,

(61)

28

где sp – коэффициент точности натяжения арматуры, здесьsp 1,1 ; sp1 – предварительное напряжение с учетом первых потерь; su – предельные напряжения в арматуре сжатой зоны, для стержневой арматуры su 330 МПа, для проволочной арматуры su 270 МПа.

Момент обжатия относительно верхней арматуры

M sp P h0 à ,

где à – расстояние от сжатой грани до центра тяжести верхней арматуры.

Момент от собственного веса в зоне монтажной петли

 

 

 

 

 

 

 

 

M g

 

g

w

c2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ê

 

;

 

 

 

 

 

(62)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

g

w

– собственный вес плиты,

 

g

w

g n

 

f

k

ä

b

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w

 

 

ïë

 

 

 

c2

 

– расстояние отрца до монтажной петли,

принимается

 

 

 

ê

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

от 300 до 600 мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определяем

коэффициент

 

m

и

 

 

 

по

формулам:

 

 

 

 

 

M g M sp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

 

 

 

 

, 1 1

2 m .

 

 

 

 

 

 

 

 

( p)

b1 bf

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rb

 

h0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Определяем требуемое количество арматуры в верхней зоне:

 

 

 

 

Rb( p) bf h0

P

 

 

 

 

As

 

 

 

,

(63)

 

 

Rs

 

 

 

 

 

 

 

 

где b

f

– ширина нижней полки; R( p)

– расчетное сопротивле-

 

 

 

b

 

 

 

ние сжатию в призмах при передаточной прочности и b 1,2 ; Rs – расчетное сопротивление арматуры растяжению, расположенной в верхней зоне плиты; h0 h a!.

В расчетное количество арматуры As входят верхние стержни каркасов и продольные стержни верхней сетки плиты.

29

P1

5.2. Проверка трещиностойкости

Момент обжатия бетона напрягаемой арматурой относительно нижней ядровой точки:

M p P1 e0 p1 rinf

где P1 – усилие обжатия с учетом первых потерь. Момент от собственного веса (без учета kä , f 1,0 )

M gn

g

w

c2

 

ê

.

 

2

 

 

 

Эксцентриситет приложения усилия e0 M p M gn .

Условие отсутствия трещин в верхней зоне плиты

R( p) W sup P e r .

bt,ser pl 1 0 inf

(64)

(65)

(66)

(67)

Если условие не выполняется и начальные трещины образуются, то определяют непродолжительное раскрытие этих трещин àcrc2 , при этом действующий момент

M M gn P1 esp .

(68)

В этой формуле

 

esp yâ e0 p1 a ,

(69)

где yâ – расстояние от центра тяжести сечения до верхней гра-

ни; a – расстояние от центра тяжести верхней арматуры до верхней грани.

При непродолжительном действии нагрузки 1 1. Наконец, проверяется выполнение условия

àcrc àcrc, ult .

(70)

30

Соседние файлы в папке книги