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

Эксплуатационные потери (потери в момент времени t > t0).

Реологические потери, вызванные ползучестью и усадкой бетона, а также дли-тельной релаксацией напряжений в арматуре определяются:

∆Pt (t) = ∆σp,c ∙ Asp (2.31)

где ∆σp,c – потери предварительного напряжения, вызванные ползучестью, усад-кой и релаксацией напряжений на расстоянии «х» от анкерного устройства в момент времени «t».

∆σp,c =  (2.32)

где  - ожидаемое значение усадки бетона к моменту времени «t», определя-емое по указаниям СНБ 5.03.01-02.

 =  +  (2.33)

где  - физическая часть усадки при испарении из бетона влаги, определяемая по таблице 6.3 СНБ 5.03.01-02, при  =  и RH = 50%.

 = -0,645 ∙ 10-3;

 - химическая часть усадки обусловленная процессами твердения вяжущего:

 = βas ∙ εc,a,∞

где εc,a,∞ = -2,5 ∙ (fсk - 10) ∙ 10-6 ≤ 0 (2.34)

εc,a,∞ = -2,5 ∙ (20 - 10) ∙ 10-6 = -25 ∙ 10-6 ≤ 0

βas = 1 - e(-0,2∙t 0,5), так как t = 100 суток, то βas = 1 – 2,71(-0,2∙t 0,5) = 0,865;

 = 0,865 ∙ (-25∙10-6 ) = -21,625 ∙ 10-6 ;  = -0,645∙10-3 - 21,625∙10-6=-666∙10-6.

 - коэффициент ползучести бетона за период времени от t0 до t, определенные по указаниям подраздела 6.1 или по приложению Б СНБ.  определяем по номо-грамме, показанной на рисунке 6.1 а при RH = 50%.

h0 =  (2.35)

где u – периметр поперечного сечения элемента.

u = 2 ∙ (b’f + bf) + 2∙ h - 2 ∙ bw = 2 ∙ (1190+ 1190) + 2∙ 220 - 2 ∙ 302 = 4596 мм.

 = 5,6.

σcp – напряжение в бетоне на уровне центра тяжести в напрягаемой арматуре, от, практически, постоянной комбинации нагрузок, включая собственный вес.

σcp =  (2.36)

σcp =  = 2,7 МПа.

σcp,0 – начальное напряжение в бетоне на уровне центра тяжести напрягаемой арматуры от действия усилия предварительного обжатия (с учетом первых потерь) в момент времени t = t0:

σcp,0 =  (2.37)

σcp,0 =  = 1,76 МПа.

∆σpr – изменение напряжений в напрягаемой арматуре в расчетном сечении, вы-званные релаксацией арматурной стали. Допускается определять по таблицам 9.2 и 9.3 [1] в зависимости от уровня напряжений . Принимаем  =.

 - напряжения в арматуре, вызванные натяжением (с учетом первых потерь в момент времени t = t0) и действием практически постоянной комбинации нагру-зок:

 =  + σcp (2.38)

 =  + 2,7 = 377,29 МПа; для  =  = 0,47.

Для третьего релаксационного класса арматуры потери начального предварите-льного напряжения составляют 1,5% (таблица 9.2), тогда

∆σpr =  ∙  =  ∙ 560 = 8,4 МПа.

В формуле 2.38 сжимающие напряжения и соответствующие относительные де-формации следует принимать со знаком « + ».

Так как αp ∙  ∙ (σcp + σcp,0) = 6,59 ∙ 5,6 ∙ (-2,7+ 1,76) = -34,7 < 0, поэтому указанное произведение принимаем в формулу 2.32 равным нулю.

σp,с =  = 120,17 Н/мм2.

Подставляем в формулу 2.31:

∆Pt (t0) = 120,17 ∙ 314 = 37,73 кН.

Среднее значение усилия предварительного обжатия Pm,t в момент времени t>t0 (c учетом всех потерь) при натяжении арматуры до упора следует определять по фо-рмуле:

Pm,t = Pm,0 - ∆Pt (t) (2.39)

но не принимать больше, чем это установлено условиями 2.52:

Pm,t ≤ 0,65 ∙ fpk ∙ Asp (2.40)

Pm,t ≤ P0 - 100 ∙ Asp

Pm,t = 117,62 – 37,73 = 79,89 кН < 0,65 ∙ 800 ∙ 314 = 163,28 кН;

Pm,t = 79,89 кН < 487,2 ∙ 314– 100 ∙ 314 = 123,34 кН.

Условие 2.40 выполняется.

Расчет плиты по сечении наклонному к продольной оси.

Поперечная сила от полной расчетной нагрузки Vsd= 20,41 кН с учетом коэффи-циента γn= 0,95: Vsd1= Vsd ∙ γn = 20,41 ∙ 0,95 = 19,37 кН.

Расчет производится на основе модели наклонных сечений.

Проверить прочность плиты по наклонной полосе между наклонными трещина-ми в соответствии с условием:

Vsd ≤ Vrd,max (2.41)

 Vrd,max = 0,3 ∙ ηω1 ∙ ηс1 ∙ fсd ∙ bw ∙ d (2.42)

ηω1 = 1+ 5 ∙ αЕ ∙ psw ≤ 1,3 (2.43)

Отношение модулей упругости:

αЕ = (2.44)

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

Еs = 20 ∙ 104 МПа – модуль упругости арматуры.

αЕ = = 6,94;

psw =  (2.45)

 = 113 мм2 – площадь сечения четырех поперечных сечений диаметром 6 мм из арматуры класса S240.

bw = 302 мм – ширина ребра расчетного сечения.

S ≤ , S ≤ 150 мм – шаг поперечных стержней каркаса Кр-1 плиты.

S ≤  = 110 мм, принимаем S = 100 мм.

psw =  = 0,0037 > psw,min = 0,0009; psw,min определено по таблице 11.2 СНБ 05.03.01-02.

ηω1 = 1 + 5 ∙ 6,94 ∙ 0,0037 = 1,13 < 1,3.

ηс1 – коэффициент определяемый по формуле:

ηс1 = 1 – β4 ∙ fсd (2.46)

где β4 – коэффициент, принимаемый для тяжелого бетона равным 0,01;

ηс1 = 1 – 0,01 ∙ 13,33 = 0,867

Vrd,max = 0,3 ∙ 1,13 ∙ 0,867 ∙ 13,33 ∙ 302 ∙ 195 = 230,72 кН.

Vsd1 = 19,35 кН < Vrd,max = 230,72 кН.

Следовательно, прочность по наклонной полосе между наклонными трещинами обеспечена.

Определим поперечную силу, воспринимаемую бетоном и поперечной арматурой:

Vrd = 2 (2.47)

 - коэффициент, принимаемый для тяжелого бетона равным 2,0, учитывает влияние вида бетона;

 - коэффициент, учитывающий влияние сжатых полок в тавровых и двутавро-вых элементах и определяется:

 = 0,75  ≤ 0,5 (2.48)

При этом b’f - bw ≤ 3h’f : 1160-302 = 858мм > 3 ∙ 38,5 = 115,5мм.

Для расчета принимаем b’eff - bw = 115,5мм.

 = 0,75 ∙  = 0,076 < 0,5.

η N - коэффициент, учитывающий влияние продольных сил:

η N =0,1∙ ≤ 0,5 (2.49)

Для предварительно напряженных элементов N cd подставляем усилие предва-рительного обжатия: N cd = Pm,t 79,89 кН.

fсtd =  =  = 1,0;

 = 1,5 МПа – по таблице 6.1 СНБ 05.03.01-02.

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