возможна установка не в каждом ребре. Причем соблюдение симметрии не обязательно.
После размещения принятой арматуры необходимо провести корректировку значений а и h0.
Проверка прочности нормального сечения
Для проверки прочности определяется положение нейтральной оси из условия [4, п.3.23]
Rs As Rb bfI hfI . |
(58) |
При соблюдении условия (58) нейтральная ось – в полке, высота сжатой зоны (см) вычисляется по формуле
x Rs AIs hIf .
Rb bf
Несущая способность сечения (Н∙см)
MИ Rb bIf x h0 0,5 x 100.
При несоблюдении условия (58) нейтральная ось проходит в ребре. Тогда высота сжатой зоны (см)
|
R |
s |
A R |
b |
bI b hI |
||
x |
|
s |
f |
f |
hfI . |
||
|
|
Rb b |
|
||||
|
|
|
|
|
|||
Если x / h0 > ξR, то x = ξR ∙ h0 и несущая способность сечения
(Н∙см)
MИ Rb bIf b hIf h0 0,5 hIf Rb b x h0 0,5 x 100.
Несущая способность сечения (Н∙см) считается достаточной, если М ≤ Ми.
Это условие должно обязательно выполняться, если правильно проведены расчеты по определению требуемого количества растянутой арматуры.
4.4.3. Расчет прочности наклонных сечений на действие поперечных сил
Необходимость расчета определяется условием [4, п. 3.41]
Q 0,5 Rbt b h0 100. |
(59) |
Правая часть неравенства (59) – минимальная несущая способность бетонного сечения на восприятие поперечной силы. При выполнении условия (59) поперечная арматура устанавливается без расчета в соответствии с конструктивными требованиями,
68
приведенными на рис. 25. Диаметр поперечных стержней принимается:
–для пустотных панелей 3...5 мм класса В500;
–для ребристых панелей из условия свариваемости их с продольной арматурой (табл. 9).
При невыполнении условия (59) поперечная арматура определяется расчетом. Для этого предварительно назначается диаметр dsw и шаг поперечных стержней sw из конструктивных
условий |
(см. рис.32). |
|
|
|
|
|
Для поперечных стержней, устанавливаемых по расчету, должно |
||||||
выполняться условие: |
|
|
|
|
||
|
qsw |
Rsw Asw 100 |
|
Rbt b 100 |
, |
(60) |
|
sw |
|
||||
|
|
4 |
|
|
||
где qsw – погонное усилие в поперечных стержнях в пределах наклонного сечения, Н/см; Asw = Asw1 ∙n – площадь сечения поперечной арматуры, см2,
здесь Asw1 – площадь сечения одного стержня поперечной арматуры; n – число хомутов в поперечном сечении, зависит от количества каркасов в панели. В многопустотных панелях каркасы ставятся через одно ребро или в каждом ребре; в ребристой панели в каждом продольном ребре.
При невыполнении условия (60) необходимо увеличить класс или диаметр арматуры хомутов, уменьшить их шаг.
Длина проекции опасного наклонного сечения (см) на продольную ось элемента (рис. 26)
c |
1,5 R |
b h2 |
100 |
|
bt |
0 |
|
, |
|
|
|
|
||
0,75 qsw q
где q – в Н/см (см. табл. 4); принимается h0 ≤ c ≤ 2∙h0.
Поперечное усилие (Н), воспринимаемое бетоном сжатой зоны,
Qb 1,5 Rbt b h02 100. c
Поперечное усилие, воспринимаемое хомутами, пересеченными наклонной трещиной, определяется по формуле
Qsw 0,75 qsw c.
69
Проверка прочности наклонного сечения производится из условия
Q Qb Qsw . |
(61) |
Если условие прочности (61) не соблюдается, необходимо изменить диаметр, класс арматуры или шаг хомутов.
Проверка прочности наклонной полосы между трещинами на действие сжимающих напряжений производится из условия
Q 0,3 Rb b h0 100. |
(62) |
При несоблюдении условия (62) необходимо увеличить b или высоту панели или принимать бетон более высокого класса.
150 ≤ h ≤300 (пустотные плиты)
Монтажная |
|
|
|
|
1 |
|
|
арматура |
|
|
s1 |
≤ |
∙h |
||
S1 |
S1 |
S2 S2 |
S1 |
|
|||
S1 |
2 |
|
|||||
s1 ≤ 300
lоп ≥1 ∙l0
4
lоп |
Рабочая арматура |
lоп |
|
l0 |
|
300 < h ≤ 450 (ребристые плиты)
Монтажная |
|
|
|
|
арматура |
|
|
|
|
S1 |
S1 |
S2 S2 |
S1 |
S1 |
lоп |
Рабочая арматура |
lоп |
|
l0 |
|
s1 ≤ 1 ∙h
2
s1 ≤ 300
s2 ≤ 3 ∙h
4
s2 ≤ 500
lоп ≥1 ∙l0
4
70
h > 450
Монтажная |
|
|
|
|
арматура |
|
|
|
|
S1 |
S1 |
S2 S2 |
S1 |
S1 |
lоп |
Рабочая арматура |
lоп |
|
l0 |
|
s1 ≤ 1∙h
2 s1 ≤ 300
s2 ≤ 3 ∙h
4
s2 ≤ 500
lоп ≥1 ∙l0
4
Рис. 32. Конструктивные требования к расположению поперечных стержней в ребрах панелей и в балках
4.4.4.Расчет полки ребристой панели (см п. 3.4.4)
4.4.5.Армирование панелей (см п. 3.4.5)
4.5.Расчет панелей по предельным состояниям второй группы (по раскрытию трещин и деформациям)
Ктрещиностойкости панелей перекрытия предъявляются требования из условия обеспечения сохранности арматуры [5, п.7.2.3, а], согласно которым предельно допустимая ширина продолжительного раскрытия трещин
аcrc1 = 0,3 мм.
Предельно допустимый прогиб панели определяется согласно
[3, п.10.7].
Определение ширины раскрытия трещин и прогибов производится от нагрузки с коэффициентом надежности по нагрузке γf = 1.
4.5.1. Проверка трещиностойкости
Расчет ширины раскрытия трещин не производится при соблюдении условия [4, п. 4.3]
M ≤ M crc, |
(63) |
71
где М – момент от внешней полной нагрузки, для изгибаемого элемента он равен изгибающему моменту с коэффициентом надежности по нагрузке γf = 1, то есть равен М н (см. п. 3.3); M crc – момент, воспринимаемый сечением, нормальным к продольной оси элемента, при образовании трещин и определяемый по формуле
(Н∙см)
Mcrc Rbt,ser Wpl 100, |
(64) |
здесь Wpl – момент сопротивления приведенного сечения с учетом неупругих деформаций растянутого бетона.
Здесь и далее предполагается отсутствие сжатой (верхней) арматуры, то есть АsI = 0.
Для определения геометрических приведенных характеристик сечение панели должно быть приведено к эквивалентному по моменту инерции: ребристая панель к тавровому; пустотная панельк двутавровому.
Приведение должно быть принято в соответствии с рис. 30. На рис. 31 представлены формулы геометрических характеристик приведенного сечения.
Момент сопротивления приведенного сечения с учетом неупругих деформаций растянутого бетона (см3), определяется по формуле
Wpl Wred , |
(65) |
где γ – коэффициент, учитывающий пластику бетона; принимается для сечений: таврового γ = 1,30; двутаврового γ = 1,25; Wred – момент сопротивления (упругий) приведенного сечения, определяемый в соответствии с рис. 30 и 31.
При несоблюдении условия (63) необходимо провести расчет ширины раскрытия трещин, нормальных к продольной оси панели.
Проверяется ширина раскрытия трещин (мм) при продолжительном действии длительных нагрузок [4, п. 4.10]:
a |
|
|
|
|
|
|
|
S |
l |
|
, |
(66) |
|
|
s ES |
|
|||||||||
crc1 |
1 |
|
2 |
|
3 |
|
|
S |
|
|
||
где φ1 – коэффициент, учитывающий длительность нагрузки, φ1=1,4 при продолжительном действии; φ2 – коэффициент, учитывающий профиль арматуры: φ2=0,5 при периодическом профиле; φ2 =0,8 – для гладкой; φ3 – коэффициент, учитывающий характер нагружения, для изгибаемых элементов φ3 = 1; Еs – модуль упругости арматуры;
72