Дипломная работа: Расчет и проектирование здания Дома быта на 15 человек

назначить с учетом допустимых отклонений p, таким образом, чтобы выполнялось условие:

σ0,max + p ≤ 0,9 ∙ fpk (2.11)

σ0,max - p ≥ 0,3 ∙ fpk

где p – максимально допустимое отклонение значение предварительного на-пряжения, вызванное технологическими причинами.

При электротермическом способе натяжения арматуры:

p = 30 +  (2.12)

где l – длина натягиваемого стержня (расстояние между наружными гранями упоров), м.

p = 30 +  = 100,59 МПа.

Принимаем значение σ0,max = 0,7 ∙ 800 = 560 МПа.

560 + 100,59 = 660,59 МПа < 0,9 ∙ 800 = 720 МПа.

560 – 100,59 = 459,41 МПа > 0,3 ∙ 800 = 240 МПа.

Следовательно, требования выполняются.

γsp – коэффициент точности натяжения арматуры, определяемый:

γsp = 1 - ∆ γsp (2.13)

∆ γsp = 0,5  ≥ 0,1 (2.14)

где np = 4 – число напрягаемых стержней.

∆ γsp = 0,5  = 0,13

γsp = 1 – 0,13 = 0,87; σpm,t = 0,87 ∙ 560 = 487,2 МПа.

∆ σpm,t – напряжение от неупругих относительных деформаций напрягаемой армату-ры, определяемое:

∆ σpm,t =  - 1200 ≥ 0 (2.15)

∆ σpm,t =  - 1200 = - 58,1, принимаем ∆ σpm,t = 0.

σs,lim = 640 + 400 – 487,2 – 0 = 552,8 МПа.

ξlim = = 0,547;

ξ = 0 < ξlim = 0,555, следовательно, fpd при расчете требуемой арматуры необ-ходимо принимать с коэффициентом γsn, определяемым:

γsn = η - (η - 1) ∙  ≤ η (2.16)

где η – коэффициент, принимаемый для арматуры класса S800 равным 1,15.

γsn = 1,15 - (1,15 - 1) ∙  = 1,24 > η = 1,15 принимаем γsn = η = 1,15.

Требуемая площадь сечения напрягаемой арматуры:

Asp= (2.17)

Asp= = 176,36 мм2;

По таблице сортамента принимаем 4 стержня диаметром 10 мм, для которых Asp= 314 мм2 > As,min= =  = 86,07 мм2. Где pmin = 0,15% по таблице 11.1.[1].

Уточняем значение рабочей высоты сечения d:

d = h – c = 220 - (20 + ) = 195мм.

2.1.7. Определение геометрических характеристик приведенного сечения.

Рисунок 2.4 – Приведенное сечение плиты

Отношение модулей упругости:

αЕ = (2.18)

где Есm,n = 0,9 ∙ 32 ∙ 103 МПа – модуль упругости бетона класса С20/25 марки П2 по удобоукладываемости, подвергнутого тепловой обработке (таблица 6.2).

Еs = 20 ∙ 104 МПа – модуль упругости для напрягаемой арматуры.

Еs1 = 20 ∙ 104 МПа – модуль упругости для ненапрягаемой арматуры.

αЕ = = 6,94; αЕ1 = = 6,94.

Площадь приведенного сечения:

Аred = Ас + αЕ ∙Аsp + αЕ1 ∙Аsc (2.19)

где Ас = 1160 ∙ 38,5 +1160 ∙ 38,5 + 302 ∙ (220 - 38,5 - 38,5) = 132,51∙103 мм2.

Аsс = 101 мм2 – площадь поперечного сечения 8 продольных стержней диаметром 4 мм класса S500 сетки С-1 марки ∙1140 ∙ 5030 ∙  по ГОСТ 8478-81.

Аred = 132,51∙103+6,94∙314+6,94∙101=135,39∙103 мм2.

Статический момент площади приведенного сечения относительно его нижней грани:

Sred = Sс + αЕ ∙Ssp + αЕ1 ∙Ssc (2.20)

Sс = b’f ∙ h’f ∙( h – 0,5∙ h’f ) + bf ∙ hf ∙ 0,5∙ hf + bw ∙ ( h – h’f – hf ) ∙ 0.5 ∙ h (2.21)

Sс =1160∙38,5∙(220–0,5∙38,5)+1190∙38,5∙0,5∙38,5+302∙(220–38,5 –38,5)∙0,5∙220 = =14,6∙103 мм3.

Ssp = Аsp ∙ с = 314 ∙ 25 = 7850 мм3;

Ssс = Аsс ∙ (h –c1) = 101 ∙ (220 – 17) = 19998 мм3;

Sred = 14,6 ∙106 + 6,94 ∙ 7850 + 6,94∙19998 = 14,79∙106 мм3;

Расстояние от нижней грани до центра тяжести приведенного сечения:

y0 =  (2.22)

y0 =  = 109,24мм < 110мм.

Момент инерции приведенного сечения относительно оси центра тяжести:

Ired= Iс + αЕ ∙ Ssp ∙ y12 + αЕ1 ∙ Asc ∙ y22 (2.23)

где

Iс=

 (2.24)

Iс =

y1 = y0 – c = 109,24 – 25 = 84,24 мм; y2 = h0 – y0 – c1 = 220 – 109,24 – 17 = 93,76 мм.

Ired = 7,57 ∙ 108 +6,94 ∙ 314 ∙ 84,242 + 6,94 ∙ 101 ∙ 93,762 = 7,79 ∙108мм2.

Определение потерь предварительного напряжения.

Начальное растягивающее напряжение не остается постоянным, а с течением времени уменьшается независимо от способа натяжения арматуры на упоры или бетон.

Согласно норм, все потери предварительного напряжения разделены на две группы:

- технологические потери (первые потери в момент времени t = t0);

- эксплуатационные потери (вторые потери в момент времени t > t0).

Технологические потери

Потери от релаксации напряжений арматуры. При электротермическом спо-собе натяжения арматуры:

∆ Pir = 0,03 ∙ σ0,max ∙ Asp (2.25)

∆ Pir = 0,03 ∙ 560 ∙ 314 = 5,28 кН.

Потери от температурного перепада, определяемого как разность температур натянутой арматуры в зоне нагрева и устройства, воспринимающего усилие натя-жения при нагреве бетона, следует рассчитывать для бетонов классов от С12/15 до С30/37 по формуле:

∆P∆Т = 1,25 ∙ ∆Т ∙ Asp

где ∆Т – разность между температурой нагреваемой арматурой и неподвижных упоров (вне зоны прогрева), воспринимающих усилия натяжения. При отсутствии точных данных допускается принимать ∆Т = 650С.

∆P∆Т = 1,25 ∙ 65 ∙ 314 = 25,52 кН. (2.26)

Потери от деформации анкеров, расположенных в зоне натяжных устройств ∆PA. При электротермическом способе натяжения арматуры ∆PA = 0.

Потери, вызванные проскальзыванием напрягаемой арматуры в анкерных ус-тройствах ∆Psl. При натяжении арматуры на упоры ∆Psl не учитываются.

Потери, вызванные деформациями стальной формы ∆Pf, в расчете не учиты-ваются, т.к. они учитываются при определении полного удлинения арматуры.

Потери, вызванные трением арматуры о стенки каналов или о поверхность бетона конструкций ∆Pμ(х). При изготовлении конструкций с натяжением арматуры на упоры будут ∆Pμ(х) отсутствовать.

Потери, вызванные трением напрягаемой арматуры об огибающие приспосо-бления ∆Pμ(х), также не учитываются при данном методе натяжения арматуры.

Потери, вызванные упругой деформацией бетона ∆Pс, при натяжении на упоры определяется:

∆Pс = αЕ ∙ pp ∙  (2.27)

где pp =  =  = 0,0024;

zcp – расстояние от центра тяжести напрягаемой арматуры до центра тяжести приведенного сечения.

zcp = y0 – c = 109,24 – 25 = 84,24 мм;

Pос – усилие предварительного напряжения с учетом потерь, реализованных к мо-менту обжатия бетона:

Pос = σpm,t ∙ Asp - ∆Pir - ∆P∆Т (2.28)

Pос = - 5,28 – 25,52 = 122,18 кН;

∆Pс = 6,94 ∙ 0,0024 ∙ =4,56 кН.

Усилие предварительного обжатия Pm,0 к моменту времени t = t0, действующее непосредственно после передачи усилия предварительного обжатия на конструк-цию, должно быть не более:

Pm,0 = σpm,0 ∙ Asp ≤ 0,75 ∙ fpk ∙ Asp (2.29)

Величину Pm,0 определяют (как для элементов с натяжением арматуры на упоры):

Pm,0 = P0 - ∆P0 - ∆Pir - ∆PA - ∆Pμ(х) - ∆Pf (2.30)

Pm,0 = – 4,56–5,28 - 0 – 25,52 – 0 – 0 = 117,62кН < 0,75 ∙ 800 ∙314 = 188,4 кН; - условие выполняется.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24