Определение напряжений в арматуре нижнего пояса

Уровень начального предварительного напря­жения в арматуре нижнего пояса определяем из условий:

ssp + Dssp < Rs,ser ; ssp = -Dssp > 0,3Rs,ser; Dssp=0,0ssp

После постановки значения Dssp в приведенные выше неравенст­ва получим:

ssp,max = Rs,ser/1,05 = 785/1,05 = 747,6 МПа;

ssp,min = 0,3Rs,ser/(1-0,05) = 0,3×785/0,95= 247,9 МПа.

Принимаем ssp = 650 МПа.

Коэффициент точности натяжения арматуры определяют по фор­муле

gsp = 1 ± Dgsp.

Согласно п.1.27 [10], при механическом способе натяжения

Dgsp= 0,1

Тогда gsp = 1- 0,1 = 0,9.

Для проверки прочности нижнего пояса в стадии обжатия и его трещиностойкости в стадии эксплуатации вычислим потери предварительного напряжения при gsp = 1. Найдем первые потери (до окончательного обжатия бетона).

2. От релаксации напряжений в арматуре

s1=0,1ssp-20=0,1×650-20=45 МПа.

4. От перепада между температурой арматуры и натяжных устройств

s2 = 1,25Dt = 1,25×65=81,25 МПа.

6. От деформаций анкеров

s3=Dl/l×Es=(2×19×104)/19000=20МПа,

где Dl = 2 мм (табл. 5 [10]).

13. Напряжение в арматуре после потерь s1, s2 и s3.

ssp1 = ssp -s1 -s2 -s3 =503,75 МПа.

15. Усилия в арматуре Asp с учетом потерь s1, s2 и s3,

P=ssp1×Asp=503,75×923 = 465×103 H.

17. Напряжения в бетоне на уровне центра тяжести предвари­тельно напрягаемой арматуры с учетом потерь s1, s2 и s3 при lop1=0 и Asp=Asp¢

sbp=P/Ared=465×103/240×280=6,92 МПа.

При определении sbp принято условно A=Ared.

18. 19, 20. Так как sbp¢ = sbp >0, то коэффициент a:

a = 0,25 + 0,025Rbp= 0,25 + 0,025×15 = = 0,625 < 0,8.

21. Проверяем условие

sbp/Rbp 6,92/15 = 0,461<a= 0,625.

Условие выполняется, поэтому потери от быстро натекающей ползучести

s6 = 40×0,85sbp /Rbp = 40×0,85×0,461 = 15,68МПа.

26. Первые потери

sl1=s1+s2+s3+s6 =45+81,25+20+15,68=161,93 МПа.

Вторые потери

27. Потери от усадки бетона s8 = 35 МПа.

29. Усилие в предварительно напрягаемой арматуре с учетом первых потерь при gsp = 1

P1= (ssp - sl1)×(Asp+ Asp¢) = (650 – 161,93)923 =450489H =450,5кН.

31. Напряжения в бетоне от предварительного натяжения арматуры с учетом потерь sl1 на уровне центра тяжести сечения:

sbp1 =P1/A=450,5×103/240×280 = 6,7 МПа > 0.

32. Проверяем условие sbp1/Rbp < a = 0,75

6,7/15 = 0,45 < 0,75 (п. 9а табл. 5 [10]).

33. Потери от ползучести бетона при a = 0,85

s9 = 150asbp1/Rbp = 150×0,85×0,45 = 57,4 МПа.

35. Вторые потери

sl1=s8+s9 =35 + 57,4 = 92,4 МПа.

36. Суммарные потери предварительного напряжения

sl=sl1+sl2 =161,93 + 92,4 = 254,33 МПа > 100 МПа.

Усилие в преднапряженной арматуре с учетом всех потерь при gsp< 1

P2=gsp(ssp - sl)(Asp+Asp¢)=0,9(650-254,33)923=328,7×103 H.

Проверка нижнего пояса по прочности в стадии изготовления

Как следует из расчетов, наихудшее сочетание усилий М и N при передаче усилий с упоров на бетон возникает в панели 9:

М9 = M9P1 = 9,0×10-3×450,5=4,05 кН×м;

N9= N9 P1 = 99,1×10-2×450,5= 446,4 кН,

где М9 и N9 - усилия в панели 9 от единичной нагрузки, приложенной вдоль оси нижнего пояса ; Р1 — усилие предварительного напряжения в арматуре нижнего пояса с учетом первых потерь.

Эксцентриситет продольной силы в панели 9

eo = М9 / N9 = 4,05/446,4 = 0,0091 @ 1 см, что близко к значениям

h/30 = 28/30 = 0,93 см и lo/600 = 0,9×160/600 = 0,24 см,

здесь lo - длина панели 9, см (см. лист 2).

При этих условиях расчет нижнего пояса выполняется как сжа­того элемента со случайным эксцентриситетом при прочности бетона, равной его передаточной прочности Rbp =15 МПа. Коэффициент условия работы бетона в момент обжатия нижнего пояса уb8 = 1,2. Так как арматура натягивается на упоры, то влияние прогиба нижнего пояса на его несущую способ­ность в стадии обжатия не учитывается, а его прочность обеспечи­вается только прочностью бетона согласно условию

Р1 = 450,5 кН < Rbbhgb8 = 15×240×280×1,2 = 1210 кН.

Так как условие выполняется, то прочность сечений нижнего пояса в стадии изготовления обеспечена.

Не игнорируйте оппонентов
Готовя материал по острой, конфликтной проблеме, следует принимать во внимание основные концепции, точки зрения на проблему. Разумеется, это не означает, что позиция, излагаемая вами, должна представлять собой нечто среднее между всеми точками зрения. В ваших материалах вы можете полемизировать с этими конц ...

Режим работы цеха
Для цеха изготовления панелей устанавливаем следующий режим работы: - по прерывной неделе в 2 смены, - 262 рабочих дней в году. Количество рабочих часов в сутки при двух сменах – 16 часов, т.е. продолжительность смены – 8 часов. Для щелевых камер устанавливаем следующий режим работы: - по прерывной нед ...

Трещины в железобетонных конструкциях
Трещины в железобетонных конструкциях эксплуатируемых зданий встречаются достаточно часто, являясь следствием ряда причин. Они могут возникать как от силового воздействия на конструкции, так и в результате температурных и усадочных напряжений в бетоне. Ввиду большого разнообразия, трещины обычно разделяютс ...