Статический расчет

2.2 Статический расчет

На 1 погонный метр панели шириной 149 см. действуют следующие нагрузки, Н/м: кратковременная нормативная р^н = 2000*1,49 = 2980; кратковременная расчетная р= 2600*1,49 = 3874; постоянная нормативная q^н = 3886*1,49 = 5790; постоянная расчетная q = 4502*1,49 = 6708; итого нормативная : q^н+ р^н = 2980+5790 = 8770; итого расчетная q + p = 3874+6708 = 10582. Расчетный изгибающий момент равен от действия полной нагрузки и определяется по формуле:

 

M =  = =45268 Н*м. (2.1)

 

где М – расчетный изгибающий момент, Н*м

q – постоянная расчетная нагрузка, Н/м²

l₀ – поперечный шаг стен, м

Расчетный изгибающий момент от полной нормативной нагрузки определяем по примеру формулы (2.1), заменяя значение нагрузки. Он будет равен:

М^н= (8770*5,85²)/8 =32186 Н*м.

 

То же, от постоянной нагрузки

 

М_дл=(5790*5,85²)/8=24768 Н*м.

 

То же, от кратковременной нагрузки

 

М_кр=(2980*5,85²)/8=12748 Н*м.

Максимальная поперечная сила на опоре от расчетной нагрузки определяется по формуле:

Q = (ql₀)/2 = (10582*5,85)/2 = 30952 Н. (2.2)

где Q – максимальная поперечная сила на опоре от расчетной нагрузки, Н

q – общая расчетная нагрузка, Н/м²

l₀ – расчетный пролет, м

То же, от нормативной нагрузки по примеру формулы (2.2):

Q^н=(8770*5,85)/2 = 25652 Н;

Q_дл= (5790*5,85)/2 = 16936 Н.

Для изготовления сборной панели принимаем бетон: марки М400, R_в=17,5 МПа, R_bt=1,2 МПа, _б1=0,85; продольную арматуру из стали класса А-I I, R_s=270 МПа, поперечную арматуру – из стали класса А-I, R_s=210 МПа и R_s.х=170 МПа; армирование - сварными сетками и каркасами; сварные сетки в верхней и нижней полках панели из обыкновенной проволоки класса В-I, R_a = 315 МПа.

Панель рассчитываем как балку прямоугольного сечения с заданными размерами b×h = 14,9 × 27 см., где b – номинальная ширина и h – высота панели.

В расчете поперечное сечение пустотной панели приводим к эквивалентному двутавровому сечению. Заменяем площадь круглых пустот прямоугольниками той же площади и того же момента. Вычисляем:

h₁ = 0,9d = 0,9 * 15,9 = 14,3 см. (2.3)

где h₁ – высота прямоугольников (заменивших круглые пустоты), мм

d – диаметр пустот, мм

Также вычисляем высоту полки:

 

h_п = h^I_п =  =  = 6,3 см. (2.4)

где h_п – высота полки, см

h – толщина плиты, см

h₁ – высота прямоугольных пустот, из (2.3), см

Приведенная толщина ребер b = 149 – 7*14,3 = 48,9 см; расчетная ширина сжатой полки b^I_п = 149 см.

2.3 Расчет прочности нормальных сечений

Предварительно проверяем высоту сечения панели перекрытия из условия обеспечения прочности при соблюдении необходимой жесткости. Расчет выполняем по формуле:

h = ×=×=31,24 см. (2.5)

 

где h – высота сечения панели, см

с – шаг продольных стен, см

l₀ – шаг поперечных стен, см

g^н – постоянная нормативная нагрузка, Н/м²

p^н – временная нагрузка, Н/м²

q^н- полная нагрузка, Н/м²

R_s– расчетное сопротивление арматуры растяжению, МПа

E_s– модуль упругости арматуры, МПа

Принятая высота сечения h = 27 см. достаточна. Отношение h^I_п /h = 6,3/27 = 0,23>0,1; в расчет вводим всю ширину полки b^I_п = 149 см.

Находим:

А₀ = ==0,0147 (2.6)

где М – расчетный изгибающий момент, Н*м

R_в – расчетное сопротивление бетона сжатию, МПа

h₀ – толщина плиты без защитного слоя (3 см.);

А₀ – табличный коэффициент;

b^I_п – ширина полки, см

_б1 – коэффициент условия работы бетона.

По таблице находим

= 0,02 ,  = 0,99.

Высота сжатой зоны h^I_п = 6,3 см. – нейтральная ось проходит в пределах сжатой полки.

Определяем площадь сечения продольной арматуры:

A_s = ==11 см.² (2.7)

где М – расчетный изгибающий момент, Н*м

R_s – расчетное сопротивление арматуры растяжению, МПа

h₀ – толщина плиты без защитного слоя (3 см.);

ή – табличный коэффициент.

Предварительно принимаем 8Ø16 А-I I, А_s = 11,06 см.² а также учитываем сетку 200/250/5/4 (ГОСТ 8478 – 66), A_{s прод} 7*0,116 = 1,37 см² всего A_s = 1,37 + 11,06 = 12,43 см²; стержни диаметром 16 мм. Распределяем по два в крайних ребрах и два в одном среднем ребре.