Определение расчетных усилий и прочностных характеристик материалов

Таблица 6 - Сбор нагрузки на 1 м² перекрытия:

Конструктивная длина панели l_к = 8980 мм.

Расчетная длина панели

l₀ = l_к – 130/2 – 170/2 = 8980 – 65 – 85 = 8830 мм.

Расчетная нагрузка на 1 погонный метр панели

q = q^таб ∙ B = 7,52 ∙ 1,5 = 11,28 кН/м

Максимальная расчетная сила

Q_max = q ∙ l₀/2 = 11,28 ∙ 8,83/2 = 49,80 кН

Максимальный изгибающий момент

М_max = q ∙ l₀²/8 = 11,28 ∙ 8,83²/8 = 109,94 кН∙м

Расчетная схема панели – однопролетная свободно опертая балка с расчетным пролетом l₀, равным расстоянию между осями ее опор (рисунок 3).

Рисунок 3 – Расчетная схема панели:

1-наружная стена; 2-внутренняя стена

Предварительно напряженная панель армируется стержневой арматурой класса S800 с электротермическим натяжением на упоры форм. К трещиностойкости плиты предъявляют требования 3 категории. Изделие подвергается тепловой обработке при атмосферном давлении.

Для бетона класса С 25/30:

- нормативное сопротивление бетона осевому сжатию f_ck = 25 МПа и осевому растяжению f_ctk = 1,8 МПа (таб. 6.1 СНБ 5.03.01-02);

- коэффициент безопасности по бетону γ_с = 1,5 (для железобетонных конструкций);

- расчетное сопротивление бетона осевому сжатию f_cd = f_ck/ γ_с = 25/1,5 = 16,67 МПа, осевому растяжению f_ctd = f_ctk/ γ_с = 1,8/1,5 = 1,2 МПа;

- модуль упругости бетона при марке по удобоукладываемости СЖ2 Е_ст = 40∙10³ МПа (таб. 6.2 СНБ 5.03.01-02).

Для продольной напрягаемой арматуры класса S1200 Ǿ 6…32 мм, нормативное сопротивление f_yk = 1200 МПа (таб. 6.5 СНБ 5.03.01-02).

Расчетное сопротивление f_pd = 0,9 f_yk / γ_s, где γ_s = 1,2.

f_pd = 0,9·1200/1,2 = 900МПа.

Для поперечной арматуры класса S500 расчетное сопротивление f_ywd = 295 МПа для сварного каркаса из проволочной арматуры (таб. 6.5 СНБ 5.03.01-02).

Модуль упругости арматуры всех классов Е_δ = 200 ∙ 10³ МПа.

Передаточная прочность бетона устанавливается так, чтобы при обжатии отношение напряжений σ_0,max/f_pk ≤ 0,75.

Предварительное напряжение арматуры с учетом всех потерь

σ_0,max = 0,75 f_pk = 0,75·1200 = 900МПа.

Допустимые отклонения значения предварительного напряжения при электротермическом способе натяжения

p = 30+ 360/l= 30+ 360/8,98 = 70,09МПа, где l=8,98м – длина напрягаемого стержня.

Проверяем выполнение условий:

σ_0,max + p ≤ 0,9 f_pk;

σ_0,max - p ≥ 0,3 f_pk;

900+70,09 = 970,09 Мпа <0,9·1200 = 1080 МПа

900-70,09 = 829,91 Мпа >0,3·1200 = 360 МПа

Условия выполняются.