кгс/см²

∆σ_sp6=107,9 МПа   ∆σ_sp(2)=40+107,9=147,9 МПа

σ_sp(2)= σ_sp- =640-(192+40+107,9)=298,49 МПа=3000кгс/см²

P₍₂₎= σ_sp(2)*A_sp=3000*5,09=15270 кгс 

Отклонение  напряжений

 

       - коэффициент точности напряжения

 на стадии  эксплуатации  =1- .   n_p – число напрягаемых стержней

       =0,5*(p/σ_sp)*(1+1/ )=0,5*(85Мпа/637,7Мпа)*(1+1/ )=0,11

 =1-0,11=0,89 
 
 

момент  трещинообразования

      М_crc=R_btser*W_pl+M_rp 

      M_rp=P₍₂₎*(e_op+r)* =15270*(20,5+2,8)*0,89=316654 кг*см

      W_pl= * W =1,3*4370см³=5681см³

      R_btser=15,3кгс/см² 

      М_crc=15,3кгс/см2*5681см3+316654 кг*см=4035,73кг*м

            

         Выпишем значения моментов:

          M_ln=3708,4 кг*м

        М_n =5297,7 кг*м

         M =2067 кг*м

         M_tot=6589.9 кг*м

         M_crc=4035.73 кг*м 

Требования  по трещиностойкости ко II категории:

      M_crc< М_n                                  а_crc1>0

      4035.73 кг*м<5297,7 кг*м 

      M_crc> M_ln                                               a_crc2=0

      4035.73 кг*м>3708,4 кг*м

         вывод: требования по трещиностойкости  удовлетворяют II категории. 
 
 
 
 

Расчет  ширины раскрытия  трещин

 

     

     φ_ℓ=1,4- коэффициент, учитывающий длительность действия нагрузки

     φ_ℓ=1 кратковременная нагрузка

     φ₂=0,5- коэффициент, зависящий от вида арматуры (для периодического профиля)

     φ₃=1-коэффициент, зависящий от напряженного состояния элемента (для изгибающихся элементов)

     Ψ_s=1- коэффициент, учитывающий работу арматуры в промежутке между трещинами

   см- плечо внутренней  полки  - расстояние между центром тяжести растянутой арматуры и центром приложения усилия в сжатой зоне

 кгс - усилие натяжения  за вычетом всех потерь 

- базовое расстояние между  трещинами

 

d_s=18мм - эквивалентный диаметр;   А_sp=0 

A_bt=b*y_т=b* k*у₀= b* *k*( )=15см*0,9*(31000см³/(1320см²+15193кг/15,3кг/см²))=181см² - площадь растянутой зоны бетона,

y_т=k*у₀=0,9*13,4см= 12 см- высота растянутой зоны,

2*а≤у_т≤0,5*h→ у_т=10 см  (где а =30мм; h=30см) 

=0,5*(181см²/5,09см²)*1,8см=32см – базовое расстояние между трещинами.

      Проверим условие:   10d_s l_s 40d_s

                                         180мм 320мм 720мм 

      =0 

, - напряжение в арматуре от соответствующего момента   M_s=M_n=529770  кг×см 

      =1*0,5*1*1*(1425/2*10⁶)*32=0,01см=0,1мм – ширина непродолжительного раскрытия трещин 
 
 
 
 

Расчет  на закрытие трещин

     Чтобы трещины закрылись, необходимо выполнение 2-х условий: 

1) в напрягаемой арматуре от действия полной нормативной нагрузки не должны возникать необратимые деформации, т.е.

σ_sp(2)+σ_s≤0,8*R_s,ser                 R_s,ser  =800МПа=8000кг/см²   

, M_s=M_n=529770  кг×см

где σ_s- приращение напряжений в арматуре от внешней нагрузки

3000кг/см²+1081,6кг/см²=4081,6кг/см²≤6400кг/см² – условие выполняется 
 
 

2) сечение элемента  при действии постоянных и  длительных нагрузок должно оставаться  обжатым. Напряжение сжатия на  грани, растягиваемой внешними нагрузками, должно быть не менее 0,5 МПа по абсолютной величине. Эти напряжения определяются как для упругого тела от действия внешних нагрузок и усилия предварительного обжатия:

 

т.е. σ_в по абсолютной величине не менее 0,5 МПа – это означает, что трещины надежно закрыты. Коэффициент точности натяжения γ_sp<1. 
 
 
 
 
 

Проверка  прочности на стадии изготовления

        

<1  

         R_bp=0,7*22,5=15,75 МПа=157,5 кгс/см² →В22,5 – предельная прочность бетона в момент его обжатия

      =0,71<1 
 

     Р_оп= (γ_sp*σ_sp-σ_su)A_sp= (0,89*6400-3300)*5,09=12200 кг – предельное усилие обжатия 

     М_оп= Р_оп*(h₀-а’)=12200*(27-1,5)=311100 кг*см – предельный момент обжатия, где а’=15 мм – расстояние от центра тяжести верхней арматуры до растянутой зоны

      =0 – момент у монтажной  петли, т.к. монтажные петли  находятся в торцах 

      <0,4 – прочность бетона сжатой  зоны обеспечена

α_m=0,211 → ξ=0,24; ζ(η)=0,88

      см²

      =415 МПа – расчетное сопротивление  растяжению арматуры в верхней  зоне

А_s=0,754 см² –принято в сетке полки

<А_s    0,41 см²<0,754см²

В зоне монтажных  петель не надо дополнительно устанавливать стержни. 
 
 
 

Проверка  на трещинообразование на стадии изготовления 

Трещины допускаются, но ограничивается их глубина  кг –усилие обжатия за вычетом первых потерь

     М_р=Р₍₁₎*е_0р=36338*20,5=744929 кг*см

      , если монтажная петля совмещена 

      кг*см – момент трещинообразования 

     Момент  от внешней нагрузки

      кг*м 

      < - трещины есть

     Влияние внешних трещин необходимо учесть в  сжимаемой нижней зоне на стадии эксплуатации. 

Подбор  монтажной петли

По табл. для  гладкой арматуры А-I Р=1100 кг→ диаметр=12мм  класс арматуры А240 (А-I) и марка стали Ас 300 (Ас-II). 
 

Проверка  удлинения и определение  длины заготовки при электротермическом способе натяжения арматуры 

Расчет производится в соответствие с РТМ 75-95.

Полное удлинение  арматуры: 

∆l_п=∆l₀+∆l_с+∆l_ф+∆l_н+С_t

      м = 25мм

     К=1,07 – коэффициент, учитывающий пластические свойства арматуры

     ∆l_с=2-4 мм (берем ∆l_с=3) – величина обжатия анкеров по опытным данным

     ∆l_ф=0,0004*l_уп=2,6 мм –величина укорочения формы

     ∆l_н=0 – остаточная деформация вследствие натяжения формы

     С_t=6,5*0,5=3,25 мм – величина укорочения при переносе 0,5 мм на 1 м длины арматуры

     ∆l_п=25+3+2,6+0+3,25=33,85мм 

Определим возможное удлинение  с учетом ограничения  t_max нагрева: 

     ∆l_t=(t_p-t₀)* l_k*α=(400-18)*6000*13,5*10 ^-6=30,94 мм

     t_p- рекомендуемая температура нагрева для А800

     t₀=16-20 с – температура цеха

     l_k= 6 м – расстояние между контактами

     α=13,5* для 400 с – коэффициент температурного расширения

     ∆l_п<∆l_t    33,85мм>30,94   →   условие не выполняется, принимаем t_p=t_max (450 ⁰c)

       рассчитываем ∆l_t с t_max =450 ⁰c: 

     ∆l_t=(t_p-t₀)* l_k*α=(450-18)*6000*13,5*10 ^-6=35 мм

     условие ∆l_п<∆l_t    выполняется, t_p=t_max =450 ⁰c 
 
 

Определение длины заготовки  арматуры 

     Расстояние  между внутренними поверхностями  анкеров:

    ∆l_з=l_у-∆l_с-∆l_ф-∆l_н-∆l₀=6500-3-2,6-0-16,9=6469,4 мм

     Требуемая длина отрезаемого стержня:

     l₀=l_з+2а=6477,5+2*50=6569,4 мм,

а – длина  стержня используемая для образования  временного анкера на стержне, для высаженных головок а=2,5*d+5=2,5*18+5=50 мм

Содержание 

1. Задание на курсовой проект _______________________________                                                      
2. расчет полки плиты   _____________________________________
3. расчет поперечных ребер _________________________________
4. расчет продольных ребер _________________________________
5. расчет прочности наклонных сечений продольного ребра ______
6. проверка несущей способности плиты ______________________
7. определение геометрических характеристик приведенного сечения __
8. расчет потерь предварительного напряжения ___________________
9. отклонение напряжений  ____________________________________
10. момент трещинообразования  ________________________________
11. расчет ширины раскрытия трещин ____________________________
12. расчет на закрытие трещин __________________________________
13. проверка прочности на стадии изготовления ____________________
14. проверка на трещинообразование на стадии изготовления ________
15. подбор монтажной петли  ____________________________________
16. проверка удлинения и определение длины заготовки при электротермическом способе натяжения арматуры  ______________

список  используемой литературы   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  используемой литературы:

1. СниП 52-01-2003 «ЖБК. Общие положения»
2. СП 50-101-2003 «Свод правил по строительству ЖБК без предварительного напряжения»
3. Пособие к СП 52-101-2003 «Свод правил по строительству ЖБК без предварительного напряжения»
4. СП 52-102-2004 «Свод правил по проектированию и строительству. Преднапряженные ЖБК»
5. Юрина Т.В. Справочные материалы для курсового  и дипломного проектирования по дисциплине «Железобетонные и каменные конструкции», Пермь 2003
6. Пособие к СП 52-102-2004  «Свод правил по проектированию и строительству. Преднапряженные ЖБК»
7. Пособие по проектированию ЖБК из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры к СниП 2.03.01-84. М.: 1989
8. Рабочие чертежи. Плиты железобетонные ребристые размером 3Х6 м для покрытий одноэтажных производственных зданий. Выпуск 1, выпуск 4.
9. «Арматурные и закладные изделия». Госстрой СССР 1990
10. Пособие по  технологии изготовления предварительно напряженных железобетонных конструкций. Госстрой СССР, НИИЖБ, Москва, 1992