Оценка трещиностойкости верхней зоны балки при отпуске арматуры

4.                Оценка трещиностойкости верхней зоны балки при отпуске арматуры

Исходные данные:

P₁=285690,2 (H); М_с^н_в=5360000 (Нсм);

W’_red =60333,3 (см³); W’_pl =90500 (см³); y_н=70 (см);

H=126 (см); a_sp=8 (см); k=0,8; R_вр,ser=k R_в,ser =14,8 (МПа);

R_вtр,ser=k R_вt,ser =1,28 (МПа);

A_red=1673(см²); I_red=3378662,2 (см⁴).

Для возможной корректировки жесткости конструкции и прогибов необходимо выполнить оценку трещиностойкости верхней зоны балки при отпуске арматуры. Условие возникновения верхних трещин оценивается по условию:

Где

,

- при неблагоприятном влиянии преднапряжения

При механическом способе натяжения

,

 (см)

r’ – расстояние от центра тяжести приведенного сечения до ядровой точки, наиболее удаленной от растянутой зоны:

, (см)

где

;

 -верхних трещин нет, l1=0

5.                Оценка трещинообразования нижней зоны балки в стадии эксплуатации

Исходные данные:

P₂=239613,3 (H); h=126 (см); y_н =70 (см);

a_sp =8 (см); A_red1673 (см²);

I_red =3378662,2 (см⁴); W_red =48266,6 (см³); W_pl =72400 (см³); A_s=2,26 (см²); A_sp= 7,64 (см²); A’_s=4,52(см²);

R_в,ser =18,5 (МПа); R_вt,ser1,6(МПа); М ^н=41350000 (Нсм);

К трещиностойкости балки предъявляют требования 3-ей категории (п. 1.16 СНиПа). Расчет по образованию трещин производят на действие полных нормативных нагрузок. Расчет заключается в проверке условия:

- при благоприятном влиянии преднапряжения

 - см. п. 4

е_ор - см. п. 4

 

41350000<31175984,2 – нижние трещины.

6.                Определение раскрытия трещин в нижней зоне

Исходные данные:

b=8 (см); в_f=20 (см); в’_f =35 (см);

h₀ =118 (см); h_f =13 (см);

h’_f =15 (см);

а=3 (см); а_sp =8 (см); а’ =3 (см);

E_sp =190000 (МПа);

E_s =200000 (МПа);

E’_s =200000 (МПа);

A_sp =7,64 (см); A_s =2,26 (см);

A’_s =4,52 (см);

R_в,ser =18,5 (МПа); P₂ =239613,3 (H);

γ_sp1 = 0,9;

Выполняют расчеты по непродолжительному раскрытию трещин на действие полных нормативных нагрузок и по продолжительному раскрытию на действие постоянных и временных нормативных нагрузок (п. 4.14 СНиПа).

Расчет сводится к проверке условий трещиностойкости:

Здесь  - приращение ширины раскрытия от действия кратковременных нагрузок;

 - ширина продолжительного раскрытия трещин.

Предельно допустимые значения , , указаны в табл. 2 СНиПа.

Параметры , , и , рассчитывают по следующему алгоритму:

При определении  принимают М=М ^н ; φ_е=1; ν=0,45.

При определении  принимают М=М_дл^н ; φ_е=1; ν=0,45.

При определении  принимают М=М_дл^н ; φ_е=1,6-15; ν=0,15.

;

;

 ;

;

;

;

;

Плечо внутренней пары сил ф-ла (166,)[1]

Напряжения в растянутой арматуре ф-ла (147), [1]

Вычисляем ширину раскрытия трещин: [1, п.4.14]

 (ф. 144)

;

;

 ;

;

;

;

;

Плечо внутренней пары сил ф-ла (166,)[1]

Напряжения в растянутой арматуре ф-ла (147), [1]

Вычисляем ширину раскрытия трещин: [1, п.4.14]

 (ф. 144)

;

;

;

;

;

;

;

Плечо внутренней пары сил ф-ла (166,)[1]

Напряжения в растянутой арматуре ф-ла (147), [1]

Вычисляем ширину раскрытия трещин: [1, п.4.14]

 (ф. 144)

7.                Мероприятия по обеспечению прочности и трещиностойкости опорного участка

Согласно п. 5.58 СНиПа у торцов балки предусматривают дополнительную ненапрягаемую арматуру, т. к. напрягаемая продольная арматура сосредоточена у нижней грани. Площадь сечения одного стержня поперечной арматуры класса А-III равна:

,

где n – число стержней (4 или 6), надежно закрепленных приваркой к опорным деталям.

Принимаем стержень Ø10мм, А_s=0,785см².

У концов балки устанавливают дополнительную косвенную арматуру (сетки или хомуты с шагом 5 – 10 см, охватывающие все напрягаемые продольные стержни) на длине участка не менее 0,6 l_p=21,6см и 20 см (п. 5.61).

0,6*lp =0,6*25,4=15,2<20 см, то Принимаем длину участка равной 20см.

8.                Армирование балки

Ребро балки армируют двумя вертикальными каркасами из расчетных поперечных стержней (п. 5.27), объединенных продольными стержнями .

Верхнюю полку армируют горизонтальным каркасом, состоящим из двух продольных стержней Ø12 А-III и гнутых поперечных стержней Ø5 Вр-I, расположенных с шагом 20 см.

Нижнюю полку армируют замкнутыми хомутами Ø5 Вр-I, с шагом не менее 2 h_f Хомуты связаны в пространственные каркасы продольной арматурой Ø5 Вр-I.

Балка имеет закладные детали для крепления плит покрытия. Подъем балки осуществляют с помощью специальных захватов, для чего в ней предусмотрены монтажные отверстия.

Литература

1.            СНиП 2.03.01-84* Бетонные и железобетонные конструкции. М, 1989г.

2.            СНиП 2.01.07-85 Нагрузки и воздействия.; М, 1986.

3.            Улицкий И,И, Железобетонные конструкции. Киев, 1973г.

4.            Методические указания по применению ЭВМ в курсовом проекте.