Расчёт по образованию трещин.
Расчёт трещиностойкости сечений, нормальных к продольной осд изгибаемых элементов. следует производить из следующего условия:
где
Мsd - расчётный момент, действующий в сечении;
МСГ- момент, воспринимаемый сечением, нормальным к продольной оси элемента при образовании трещин и определяемый по формуле:
;
где
средняя прочность бетона но осевое растяжение;
- момент сопротивления бетонного сечения, определяемый
Условие не соблюдается, следовательно необходим расчёт па раскрытию трещин.
Расчёт по раскрытию трещин.
Согласно /1/, расчёт по раскрытию трещин следует производить из условия:
где
Wk - расчётная ширина раскрытия трещин;
Wk.lim - предельно допустимая ширина раскрытия трещин, принимаемая согласно табл.5.1 /1/. Для предварительно напряжённых конструкций = 0,2мм.
где
коэффициент, учитывающий отношение расчетной ширины раскрытия трещин к средней; при расчете ширины раскрытия нормальных трещин, образующихся от усилий, вызванных соответствующей комбинацией нагрузок принимается равным 1.7;
средние относительные деформации арматуры, определяемые при соответствующей комбинации нагрузок;
здесь
- относительная деформация растянутой арматуры в сечении с трещиной,
определяемая как
кН/см2;
- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения относительных деформаций растянутой арматуры на участках между трещинами, величину которого следует определять по формуле:
где
- коэффициент, принимаемый равным для стержневой арматуры периодического
профиля равным 1;
- коэффициент, учитывающий длительность действия нагрузки, принимаемый
равным при действии длительно действующих нагрузок 0,5;
Отношение допускается принимать при изгибе Мсr/Мsd.
Srm - среднее расстояние между трещинами:
здесь
к1 - коэффициент, учитывающий условия сцепления арматуры с бетоном, для
стержней периодического профиля принимается равным 0,8;
к2 - коэффициент, учитывавший вид напряжённо-деформированного состояния
элемента и принимаемый равным при изгибе 0,5;
кs, кp- коэффициенты, для стержней периодического профиля, принимаются равными 0,8;
ds, dp - соответственно диаметры ненапрягаемой и преднапряженной арматуры, мм;
n - общее количество стержней напрягаемой и ненапрягаемой арматуры.
Расчёт прогиба плиты
Предельно допустимые прогибы элементов железобетонных конструкций устанавливаются с учетом технологических, конструктивных и эстетических требований.
Для перекрытий с плоским потолком пролетом
.
Прогиб плит определяют по приближенной формуле:
Кривизну изгибаемых элементов без напряжения вычисляют по формуле:
где Msd – максимальный изгибающий момент от полной расчетной нагрузки;
z – расстояние от центра тяжести площади сечения арматуры до точки приложения равнодействующей в сжатой зоне бетона:
Определим относительную высоту сжатой зоны бетона , предварительно вычислив
и
:
где расчетное сопротивление бетона осевому сжатию.
где где
- отношение модуля упругости стали к модулю упругости бетона.
- при влажности окружающего воздуха более 40%.
.
- для тяжелого бетона.
Относительная высота сжатой зоны бетона:
Получаем:
коэффициент, учитывающий работу растянутого бетона на участках с трещинами, вычисляется по формуле:
коэффициент, зависящий от длительности действия нагрузки.
где нормативное сопротивление бетона осевому растяжению.
Момент сопротивления крайних растянутых волокон с учетом неупругих деформаций определяется по формуле:
где
Тогда:
Получаем:
Тогда с учетом получаем:
коэффициент, учитывающий неравномерность распределения деформаций крайнего сжатого волокна по длине участка с трещинами. Для тяжелого бетона
;
Кривизна изгибаемых элементов без предварительного:
Прогиб плит: ,
то есть прогиб меньше допустимого.