Monolitinės briaunotos perdangos su sijinėmis plokštėmis skaičiavimas

 ĮVADAS Šiame darbe nustatomi pagrindiniai matmenys, pagal visus veikiančius įtempimus paskaičiuojamas elemento atsparumas įražoms, nustatomas reikiamas armatūros kiekis. Išdėstoma armatūra sujungiant ją į strypynus ir tinklus. Skaičiavimai atliekami pirmai ribinių būvių grupei, o kai kuriems elementams tikrinama ir antrai ribinių būvių grupei. Atlikus skaičiavimus nubraižomi konstukcijų darbo brėžiniai. 1. MONOLITINĖS BRIAUNOTOS PERDANGOS SU SIJINĖMIS PLOKŠTĖMIS SKAIČIAVIMAS 1.1. Elementų parinkimas ir išdėstymas Pradiniai duomenys: Projektuojamas keturių aukštų pramoninio pastato monolitinio rūsio perdanga su sijinėmis plokštėmis atremta į išorinių sienų ir vidines armuoto mūro kolonas. Patalpų drėgmė eksploatacijos metu 35%. Grindų konstrukcija šeštojo tipo. Visiems perdangos elementams numatytas B 20 klasės betonas, plokščių armavimui Bp – I, ir A – III klasės armatūra. Skaičiuojamosios medžiagų charakteristikos: Betonas: Rb = 11,5 MPa; Rbt = 0,9 MPa; Rbsc = 15,0 MPa; Rbt,ser = 1,4 MPa; Eb = 27103 MPa; Armatūra:  6  8 mm A-III: Rs = Rsc = 355 MPa; Rsw = 285  255 MPa; Rs,ser = 390 MPa; Es = 20104 MPa;  10  40 mm A-III: Rs = Rsc = 365 MPa; Rs,ser = 390 MPa; Es = 20104 MPa; s = 7,4; Perdangos komponavimas: I. Variantas lmb = 6 m; lsb = 6 m; nmb = 3; nsb = 6; šalutinių sijų žingsnis ls = 2 m; ns = 9; hsb,red = 0,01(0,45  lsb + Vn)(lsb² / ls)(ns – 1)/ns = 0,01(0,45  6 + 6)(6² / 2)(9 – 1)/9 = 1,39 cm; hmb,red = 0,024(0,4  lmb² / lsb + Vn)(nsb – 1) / nsb = 0,0246(0,4  6² / 6 + 6)(6 – 1) / 6 = 1,01 cm; hred = hs,red + hsb,red + hmb,red = 5,65 + 1,39 +1,01 = 8,05 m; II. Variantas lmb = 6 m; lsb = 6 m; nmb = 6; nsb = 3; šalutinių sijų žingsnis ls = 2 m; ns = 18; hsb,red = 0,01(0,45  lsb + Vn)(lsb² / ls)(ns – 1)/ns = 0,01(0,45  6 + 6)(6² / 2)(18 – 1)/18 = 1,48 cm; hmb,red = 0,024  6 (0,4  lmb² / lsb + Vn)(nsb – 1) / nsb =0,0246(0,4  6² / 6 + 6)(3 – 1) / 3 = 0,71 cm; hred = hs,red + hsb,red + hmb,red = 5,65 + 1,48 + 0,71 = 7,84 m; Projektavimui imamas pirmas variantas (dėl ekonomiškumo) Betono darbo sąlygų koeficentas imamas lygus 0,9, nes patalpos drėgmė yra 35% 2; Visiems viduriniams plokštės tarpatramiams: Trumpąja kryptimi: ls1 = ls – bsb = 2,0 –0,16 = 1,84 m; Ilgąja kryptimi: ls2 = lsb –bmb = 6,0 – 0,25 = 5,75 m; ls2 / ls1 = 5,75 / 1,84 = 3,13 > 2; Išvada: plokštė yra sijinė. Skaičiuojame apkrovas į plokštę. Visos apkrovos dauginamos iš pastato patikimumo koeficento n = 0,95; Plokštės apkrovų skaičiavimas 1.1 lentelė Apkrovų rūšis Apkrovos, kN/m² f Norminės Skaičiuojamosios f = 1, n = 0,95 Kai f > 1 Linoleumas 0,05 0,05 0,065 1,3 Cementinis skiedinys 0,5 0,48 0,62 1,3 Keramzitbetonis 1,05 1,00 1,3 1,3 G/B plokštė 1,25 1,19 1,31 1,1 Nuolatinė gn = 2,85 gser = 2,71 g = 3,29 - Laikina Vn = 6,0 Vser = 5,7 V =6,84 1,2 T. sk. ilgalaikė Vln = 5,0 Vl,ser = 4,75 Vl = 5,7 1,2 Suminė 8,85 8,41 10,13 - T. sk. ilgalaikė 7,85 7,46 8,99 - Skaičiuojamosios įražos. Jos nustatomos įvertinant jų pasiskirstymą dėl plastinių šarnyrų susidarymo. Skaičiuojame lenkimo mometus : kraštiniuose tarpatramiuose: M1 = p  l12 / 11 = 10,13  1,65² / 11 = 2,49 kNm; Antrose nuo krašto atramose: MB = - p  l2 / 11 = - 10,13  1,8² / 11 =- 2,96 kNm; Viduriniuose tarpatramiuose kaip ir kitose tarpinėse atramose: M2 = M3 = MC = MD =  p  l² / 16 =  10,13  1,8² / 16 = 2,04 kNm. M = ± 2,04 0,8 =  1,63 kNm; Armatūros skaičiavimas. Kai apsauginis betonos sluoksnis ne mažesnis kaip 10 mm ir armatūros skersmuo d = 6 mm, plokštės darbo aukštis: h0 = h – a = 6 – (1+ 0,6 / 2) = 4,7 cm; w = 0,85 – 0,008  Rb = 0,85 – 0,008  10,35 = 0,767; sr = Rs - p = 355 MPa; sc,u = 500 MPa; AR = R  (1 – 0,5  R) = 0,63  (1 – 0,5  0,63) = 0,432. 1. Kraštiniuose tarpatramiuose: A0 = M / b  h02  Rb  AR; A0 = 2,49  10³ / 100  4,72  10,35 = 0,11  AR = 0,432; As =   b  h0  Rb / Rs = 0,11  4,7  100  10,35 / 355 = 1,51 cm²; 2. Pirmoje tarpinėje atramoje: A0 = 2,96  10³ / 100  4,72  10,35 = 0,13  AR = 0,432; As =   b  h0  Rb / Rs = 0,14  4,7  100  10,35 / 355 = 1,92 cm²; 3. Viduriniame tarpatramyje: A0 = 2,04  10³ / 100  4,72  10,35 = 0,09  AR = 0,432; As =   b  h0  Rb / Rs = 0,09  4,7  100  10,35 / 355 = 1,23 cm²; 4. Standžiai įtvirtintų plokščių viduriniuose tarpatramiuose ir vidurinėse atramose: A0 = 1,63  10³ / 100  4,72  10,35 = 0,07  AR = 0,432; As =   b  h0  Rb / Rs = 0,07  4,7  100  10,35 / 355 = 0,96 cm²; Plokštės armavimas plokščiais virintais tinklais 1.2 lentelė Skaičiuojamieji plokštės pjūviai As, cm² pagal skaičiavimą Numatytas armavimas Darbo strypai 6 mm A-III Pagalbiniai strypai Bp-I V, mm As, cm² d, mm u, mm 1 1,51 150 1,89 4 200 2 1,92 150 1,89 4 200 3 1,23 150 1,89 4 200 4 0,96 150 1,89 4 200 Plokštės konstravimas. Ji konstruojama armuojant plokščiais virintais tinklais su skersine darbo armatūra. Tinklai parenkami kiekvienam tarpatramiui atskirai pagal reikiamus As. 1.2. lentelėje pateikti duomenys apie plokštės armavimą plokščiais virintais tinklais. Plokštės tarpatramiuose ir atramose dedama po vieną tinklą, išskyrus pirmąsias tarpines atramas, kur dedami du perstumpti tinklai. Tinklų darbo strypų ilgis nustatomas iš sąlygos, kad jų ilgis į vieną pusę nuo sijos krašto būtų ¼ ls (500 mm), o į kitą pusę – 1/8 ls (250 mm). Plokštės įleidimo į sieną vietose dedami viršutiniai tinklai, kurių darbo strypų skerspjūvio plotas turui būti ne mažesnis, kaip 1/3 tarpatramio armatūros skerspjūvio ploto (As = 1,89 / 3 = 0,63 cm²). Tinklo darbo strypai 4 mm Bp-I kas 200 mm, o paskirstomieji 3 mm Bp-I kas 400 mm. Darbo strypų ilgis imamas iš sąlygos, kad atstumas nuo sienos iki tinklo krašto būtų 1/10 ls (200 mm). Viršum pagrindinių sijų dedami tinklai su tokui pat darbo strypų skaičiumi, o šių strypų ilgis į kiekvieną pusę nuo sijos krašto imamas ¼ ls (500 mm). 1.3. Šalutinės sijos skaičiavimas ir konstravimas a – skaičiuojamieji tarpatramiai; b – skerspjūvis; c – statinė skaičiuojamoji schema. Skaičiuojamoji schema. Skaičiuojamieji tarpatramių ilgiai : Kraštinių l1=…=l6 = 6- 0,5bmb-0,5c = 6-0,50,25-0,50,25 = 5,75 m; Vidurinių l2=…=l5 = 6- 0,5bmb= 6-0,25 = 5,75 m. Skaičiuojamosios apkrovos, kai f1: Nuolatinė – g = 2,86bf’+ bsb(hsb-hs)1,0mfn= 3,292+0,16(0,32-0,05)1,0·251,10,95=5,45 kN/m; Laikina – v = 6,84bf’=6,842=13,68 kN/m; Suminė atraminių lenkimo momentų ir tarpatraminių teigiamų lenkimo momentų skaičiavimui – p = g+v = 5,45+13,68=19,13 kN/m; Suminė vidurinių tarpatramių neigiamų lenkimo momentų skaičiavimui – po = g+v/4 = 5,45+13,68/4 = 8,87 kN/m. Skaičiuojamosios įrąžos: Kadangi sijos tarpatramių ilgiai nesiskiria daugiau kaip 20, tai ji skaičiuojama kaip nekarpyta sija, įvertinant įrąžų persiskirstymą. Skaičiuojame ekstremines lenkimo momentų reikšmes: Kraštiniuose tarpatramiuose: M1= pl12/11= 19,135,752/11= 57,5 kNm; Pirmosiose tarpinėse atramose: MB= -pl12/14= -19,135,752/14= -45,18 kNm; Viduriniuose tarpatramiuose ir vidurinėse atramose: M2= -Mc=…=pl2/16 = 19,135,752/16= 39,53 kNm. Daugelyje šalutinės sijos pjūvių gali veikti skirtingų ženklų lenkimo momentai. Todėl apskaičiuoti lenkimo momentus tik pagrindiniams atramų ir tarpatramių pjūviams nepakanka. Atraminiai lenkimo momentai viduriniuose tarpatramiuose sujungti parabolėmis nuo sijinio momento: Mo = pol22/8 = 8,875,752/8 = 36,66 kNm; Be to, apskaičiuojami reikiami atstumai: Pirmajam tarpatramiui: a = pl1/8po= 19,135,75/88,87= 1,55 m. 0,2l1= 0,25,75= 1,15m; 0,15l1= 0,155,75= 0,86 m. Antrajam tarpatramiui: 0,15l2= 0,155,75= 0,86 m; 0,2 l2= 0,25,75= 1,15 m. Skaičiuojamosios skersinės jėgos: QA= 0,4pl1= 0,419,135,75=44,0 kN; QBK= -0,6pl1= -0,619,135,75= -66,0 kN; QBd= -QCk= 0,5pl2= 0,519,135,75= 55,0 kN. Sijos skerspjūvio ir išilginės darbo armatūros skaičiavimas. Šalutinės sijos skerspjūvio matmenys b=0,2 m; h=0,4 m. Tiems sijos ilgio ruožams, kur veikia teigiami lenkimo momentai, skaičiuojant normalinių pjūvių stiprumą imamas tėjinis skerspjūvis su gniuždoma juosta. Jos skaičiuojamasis plotis bf’ imamas toks, kad neviršytų (1/3)l=(1/3)6,3=2,1 m ir atstumo tarp šalutinių sijų ašių – 2 m. Imama bf’=2 , hf’=0,06 m. Ribinės gniuždomosios zonos charakteristikos tarpatramių pjūviuose, kai SR=365 MPa; R=0,63 ir AR= 0,433, o atraminiuose pjūviuose R= 0,35 ir AR=0,289. Išilginė darbo armatūra apskaičiuojama būdinguose sijos pjūviuose: 1 ir 2 tarpatramių bei B ir C atramų. Nustatomas reikiamas sijos skerspjūvio darbo aukštis pagal MB= 45,18 kNm: ho = h = ho+a = 0,27+0,04 = 0,31 m, galutinai priimame h = 0,3 m. bh = 0,20,3 Pirmas tarpatramis: Čia sijos juosta yra gniuždoma, darbo aukštis ho = h-a = 0,3-0,05 = 0,25 m. Kadangi Mf’= Rbbf’hf’(ho-0,5hf’) = 10,3520,06 (0,25-0,50,06)= 273  M1= 57,5 kNm, tai neutralioji ašis yra juostoje. Apskaičiuojamas šios armatūros skerspjūvio plotas: Ao= ; =0,03; =0,95; x = ho=0,03530,25=0,0075  hf’= 0,06 m. As= Iš sortimento lentelės imame 222 A-III su As=7,60 cm2. Antras tarpatramis: Čia sijos juosta yra gniuždoma, darbo aukštis ho = h-a = 0,3-0,05 = 0,25 m. Kadangi Mf’= Rbbf’hf’(ho-0,5hf’) = 10,3520,06 (0,25-0,50,06)= 273  M1= 39,53 kNm, tai neutralioji ašis yra juostoje. Apskaičiuojamas šios armatūros skerspjūvio plotas: Ao= ; =0,02; =0,99; x = ho=0,020,25=0,005  hf’= 0,06 m. As= Iš sortimento lentelės imame 218 A-III su As= 5,09 cm2. B atrama. Čia veikia neigiamas lenkimo momentas, tai išilginė armatūra paskaičiuojama kaip stačiakampiam skerspjūviui : Ao= MB/Rbbho2 = 45,1810-3/10,350,20,272 = 0,3 ; =0,905 As = MB/hoRs = 45,1810-3/0,9050,27365 = 5,07 cm2. B atramoje imami du perstumti tinklai. Viename yra 3  10 A-III, o kitame 3  12 A-III iš viso As= 2,36+3,39 = 5,75  5,07 сm2. Skersiniai jų strypai -  5 Bp–I. Išilginė armatūra apskaičiuojama analogiškai ir C atramoje. C atrama. Išilginė armatūra paskaičiuojama kaip stačiakampiam skerspjūviui : Ao= MC/Rbbho2 = 39,5310-3/10,350,20,272 = 0,26 ; =0,92 As = MC/hoRs = 39,5310-3/0,920,27365 = 4,36 cm2. C atramoje imami du perstumti tinklai. Viename yra 3  8 A-III, o kitame 3  12 A-III iš viso As= 1,51+3,39 = 4,9 сm2. Skersiniai jų strypai -  5 Bp–I. Skersinės armatūros skaičiavimas. Kai b2=0,9, Rbt=0,90,9=0,81 MPa. B atrama iš kaires: Čia Q= 66,0 kN. f = n=0. Skaičiuojamas įstrižojo pjūvio horizontaliosios projekcijos ilgis: B= b2(1+f+n)Rbtbho2= 2 (1+0+0)0,810,20,252=21,25 kNm; c=2B/Q= 221,25/66,0= 0,64 m  2ho= 2 0,25=0,5 m, imama c=0,5. Kadangi Qb= B/c = 21,25/0,5 = 42,5 = 0,6 (1+0+0)  0,81  0,2/2 = 48,6 kN/m; Iš suvirinimo sąlygos, kai išilginių strypų d=16mm, skersinių dw=5mm. Kai skersinių strypų skaičius pjūvyje n=2, jų skerspjūvio plotas Asw = 0,3910-4m2. Imami  5 Bp–I klasės skersiniai strypai, kurių Rsw = 260 Mpa. Nustatomas skersinių strypų žingsnis: S = Rsw  Asw/qsw = 260  0,39  10-4/66  10-3 =0,154 m. Priimame S = 0,15 m. B atrama iš dešines: Čia Q=55,0 kN. B= b2(1+f+n)Rbtbho2= 2 (1+0+0)0,810,20,252=21,25 kNm; c=2B/Q= 221,25/55,0= 0,77 m  2ho= 2 0,25=0,5 m, imama c=0,5. Kadangi Qb= B/c = 21,25/0,5 = 42,5 = 0,6 (1+0+0)  0,81  0,2/2 = 48,6 kN/m; Imami  5 Bp–I klasės skersiniai strypai, kurių Rsw = 260 Mpa. Nustatomas skersinių strypų žingsnis: S = Rsw  Asw/qsw = 260  0,39  10-4/55  10-3 =0,18 m. Priimame S = 0,15 m. A atrama: Čia Q = 44,0 kN.Gniuždomoje zonoje yra sparneliai. Imama f=0. B=b2(1+f +n)Rb+bho2=2(1+0+0)0,810,20,422= 28,6kNm. c= 2B/Q=228,6/44,0= 1,3>2ho=20,42=0,84 m. imame c=0,84 m. Kadangi Qb= B/c = 28,6/0,84 = 34,05 1 Grindų k-jos svoris (1.1. lent) 1,6 1,53 1,98 - G/B plokštės svoris 2,0 1,90 2,09 1,1 Nuolatinė gn = 3,6 gser = 3,42 g = 4,07 - Laikina Vn = 6 Vser = 5,7 V = 6,84 1,2 Ilgalaikė Vln = 5 Vl,ser = 4,75 Vl = 5,7 1,2 Suminė 9,6 9,12 10,91 - T. sk. ilgalaikė 8,6 8,17 9,77 - Suminė skaičiuojamoji apkrova į 1m rygelio, įvertinant jo sąvajį svorį: p = 10,91  6,0 + 0,3  0,6  25  1,1  0,95 = 70,16 kN/m. Rygelio skerspjūvio aukštis parenkamas pagal: M = (0,6  0,7)  M0 = 0,7  p  l² / 8 = 0,7  70,16  6² / 8 = 221,0 kN/m. jei b = 0,3 m, tai: Rygelio skerspjūvio aukštis: H = h0 +  = 0,41 + 0,06 = 0,47 m. priimame: b x h = 0,25 x 0,6; hf = 0,3m; bf = 0,45m; Denginio apkrovos surašomos į 2.2. lentelę. 2.2.lentelė Apkrovų rūšis Apkrovos, kN/m² f Norminės Skaičiuojamosios f = 1, n = 0,95 Kai f > 1 4 sluoksniai ruberoido ant bituminės mastikos 0,2 0,19 0,23 1,2 Dujų betonas (40,12) 0,48 0,46 0,59 1,3 2 sluoksniai pergamino 0,10 0,09 0,11 1,2 Brianuota plokštė (0,0825) 2,0 1,90 2,09 1,1 Nuolatinė gn = 2,78 gser = 2,64 g = 3,02 - Laikina (sniegas) Vsn = 0,7 Vser = 0,67 V = 0,93 1,4 Suminė 3,48 3,31 3,95 - T. sk. ilgalaikė 2,78 2,64 3,02 - Suminė apkrova į rūsio koloną: N = bc  hc  Hfl  nfl  m  f  n + p  l1  l2  (nfl – 1) + p  l1  l2 + (0,3  0,7)  l1  m  n  f  nfl = = 0,35  0,35  3,6  4  25 1,1  0,95 + 10,91  6  6  (4 – 1) + 3,95  6,0  6,0 + (0,3  0,7)  6  25  0,95  1,1  4 = 1498,23 kN; Paskaičiuojame reikiamą kolonos skerspjūvį; s = 0,02; Betonas B 20: b2  Rb = 1,0  11,5 = 11,5 MPa; Armatūra A-III: Rsc = 365 MPa; Ac = N / (b2  Rb + s  Rsc) = 1,49823 / (11,5 + 0,02  365 ) = 0,0817 m²; Imama bc = hc = bc x hc = 0,3 x 0,3 m. 2.2 Įtemptojo gelžbetonio briaunotos perdangos plokštės skaičiavimas 2.2.1 Bendrieji duomenys Briaunota perdangos plokštė projektuojama iš B 25 klasės betono. Armuojama A-VI klasės išilgine darbo armatūra, įtempiant ją į atsparas mechaniniu būdu. Keliami tokie pleišėtumo reikalavimai – ribiniai pyšių pločiai: acrc1 = 0,4 mm; acrc2 = 0,3 mm; Kadangi patalpos eksploatacijos drėgmė 35% > 75% tai B 25 klasės betonui: Rb,ser = 18,5 MPa; Rbt,ser = 1,60 MPa; Rb = 1,0  14,5 = 14,5 MPa; Rbt = 1,0  1,05 = 1,05 MPa; Eb = 27  10 ³ MPa; Įtemptai A-VI armaturai: Rs,ser = 980 MPa; Rs = 815 MPa; Es = 19  104 MPa; Išilginių briaunų išilginė neįtempta armatūra iš 10 mm A-III klasės: Rs,ser = 390 MPa; Rs = 365 MPa; Es = 20  104 MPa; O skersinė -  68 mm A-III: Rsw = 285 MPa; Es = 20  104 MPa; Skersinių briaunų išilginė armatūra -  68 A-III klasės Rs = 355 MPa, o skersinė 5 mm Bp-I klasės vielos. Lentyna armuota 4 mm Bp-I klasės vielos virintais tinklais. 2.2.2 Briaunotos plokštės lentynos skaičiavimas Kadangi l2 / l1 = 1,31 / 1,05 = 1,25 1 ir  = 0,95; I. Grindų svoris 1,98 kN/m; II. Plokštės svoris (0,05250,951,1) 1,31 kN/m; III. Laikina apkrova 6,84 kN/m; P = 10,13 kN/m. Plokštės pusiausvyros lygtis: 0,8  p  l1²  (3  l2 – l1) / 12 = (2  M1 + MI + MI’)  l2 + (2  M2 + MII’)  l1; Visi lygties lenkimo momentai išreiškiami per M1. Pagal l2 / l1 = 1,25 imama M2 = 0,6  M1; MI = M1’ = 1,9  M1; MII’ = MII = 1,9  M1; Išprendę gauname, kad: M1 = 0,342 kNm; M2 =0,6  0,342 = 0,205 kNm; MI = M1’ = MII’ = MII = 1,9  0,342 = 0,650 kNm; Reikiamas armatūros skerspjūvio plotas 1m plokštės: A0 = Mmax / 1,0  h0²  b2  Rb = 0,650  10-3 / 1,0  0,0352  14,5 = 0,037;  = 0,039; As1 = AsI =   b  h0  b2  Rb / Rs = 0,039  1,0  0,035  14,5 / 365 = 0,54  10-4 m²; Parenkame tinklus: ; (As = 0,63 cm²/m); ; (As = 0,63 cm²/m). 2.2.3 Plokštės skersinių briaunų skaičiavimas Skersinės briaunos skaičiuojamos kaip dviatramės laisvai atremtos sijos: Jų apkrova sudaryta iš trikampės dalies – p1 (kai l1 > l2, ši apkrova trapecinė) ir tolygiai išdėstytos pačios briaunos svoris – p2: p1 + p2 = p  l2 + (b1 + b2)  (h – hf)  m  f  n / 2 = 10,13  1,31 + (0,06 + 0,09)  (0,20 – 0,05)   25  1,1  0,95 / 2 = (13,27 + 0,29) kNm; Maksimalios įražos briaunoje: M = p1  l12 / 12 + p2  l12 / 8 = 13,27  1,052 / 12 + 0,29  1,052 / 8 = 1,26 kNm; Q = p1  l1 / 4 + p2  l1 / 2 = 13,27  1,05 / 4 + 0,29  1,05 / 2 = 3,63 kN; Skersinės briaunos skaičiuojamasis skerspjūvis yra tėjinis su gniuždoma lentyna, kurios: bf’ = l1 / 3 + b2 = 1,05 /3 + 0,09 = 0,44 1 Suminė Pser = 9,12  1,3 = 11,86 P = 10,91  1,3 = 14,18 t.sk. ilgalaikė Pl,ser = 8,17  1,3 = 10,62 Pl = 9,77  1,3 = 12,70 Preliminarinis išilginės armatūros parinkimas. Esamas plokštės skerspjūvis redukuojamas į tėjinį: Čia b = 2  0,075 = 0,15 m; h0 = h – a = 0,35 – 0,03 = 0,32 m; hf’ = 0,05 ir bf’ = 1,26 m (kadangi hf’ / h = 5 / 35 = 0,143 > 0,1;) Imamas išankstinio armatūros įtempimo dydis: sp = 0,65  Rs,ser = 0,65  980 = 637 MPa; Tikrinama sąlyga mechaninio armatūros įtempimo atveju: p = 0,05  sp = 0,05  637 = 31,85 MPa; sp + p = 637 + 31,85 = 668,85  = 1,15; tada imama, kad s6 = 1,1, (A-VI klasės armatūrai); Išilginės įtemptosios armatūros reikiamas skerspjūvio plotas: Asp = bf’  b2  Rb / Rs  s6 = 1,26  0,009  14,5 / 815  1,1 = 1,83  10-4 m2; Iš sortimento parenkame 116 mm , Asp = 2,011  10-4 m2; Išilginės briaunos armuojamos plokščiais strypynais, kurių viršutinė ir apatinė išilginė armatūra numatyta konstruktyviai 10 A-III klasės. Tuo būdu S zonoje bus 210 A-III (As = 1,57  10-4 m2) ir S’ - 210 A-III klasės (As’ = 1,57  10-4 m2) strypai. Redukuoto skerspjūvio geometriniai rodikliai. Skerspjūvio plotas: Ared = (1,26 – 0,15)  0,05 + 0,15  0,35 + 7,04  2,011  10-4 + 7,41  1,57  10-4 + + 7,04  1,57  10-4 = 0,1106 m2; čia sp = Es / Eb = 19  104 / 2,7  104 = 7,04; s = s’ = Es / Eb = 20  104 / 2,7  104 = 7,41; Skerspjūvio statinis momentas I-I krašto atžvilgiu: Sred = 0,0555  (0,35 – 0,5  0,05) + 0,0525  0,35 / 2 + 0,0014  0,03 + 0,012  (0,35 – 0,025) = = 0,0277 m3; Redukuoto skerspjūvio svorio centro atstumas nuo I-I krašto: Yred = Sred / Ared = 0,0277 / 0,1106 = 0,250; Redukuoto skerspjūvio inercijos momentas 0-0 ašies atžvilgiu: Ired = (1,26 – 0,15)  0,053 / 12 + (1,26 – 0,15)  0,05  (0,35 – 0,250 – 0,5  0,05)2 + 0,15  0,353 / 12 + + 0,15  0,35  (0,5  0,35 – 0,250)2 + 7,04  2,011  10-4  (0,250 – 0,03)2 + 7,4  1,57  10-4   (0,250 – 0,025)2 + 7,4  1,57  10-4  (0,35 – 0,250 – 0,025)2 = 0,001289 m4. Redukuoto skerspjūvio atsparumo momentai apatinio ir viršutinio kraštų atžvilgiu: Wred,b = 0,001289 / 0,250 = 0,005156 m3; Wred,t = 0,001289 / (0,35 – 0,250) = 0,01289 m3. Atstumai uo redukuoto skerspjūvio svorio centro iki jo branduolio taškų: - viršutinio: r = 0,005156 / 0,1106 = 0,0466 m; - apatinio: r’ = 0,01289 / 0,1106 = 0,1165 m. Apskaičiuojami redukuoto skerspjūvio atparumo momentai įvertinant tempamos betono zonos plastines deformacijas. Jeigu tempiama zona yra skerspjūvio apačioje (eksploatacijos stadijoje). 0-0 ašis nustatoma iš formulės: (1,26 – 0,15)  0,05  (x – 0,5  0,05) + 0,5  0,15  x2 – 7,4  1,57  10-4  (x – 0,025) – 7,04  2,011  10-4   (0,32 – x) – 7,4  1,57  10-4  (0,325 – x) = 0,5  (0,35 – x)  0,15  (0,35 – x); gauname: x = 0,093 m; h – x = 0,35 – 0,093 = 0,257 m. Ib0 = (1,26 – 0,15)  0,053 / 12 + (1,26 – 0,15)  0,05  (0,093 – 0,025)2 + 0,15  0,0933 / 3 = 0,000308 m4; s’Is0’ = 7,4  1,57  10-4  (0,093 – 0,025)2 = 0,0000054 m4; s’Is0’ = 7,04  2,011  10-4  (0,257 – 0,03)2 + 7,4  1,57  10-4  (0,257 – 0,025)2 = 0,000135 m4; Sbt = 0,5  0,15  0,257 = 0,00495 m3; Gauname: Wpl = 2  (0,000308 + 0,000135 + 0,0000054) / 0,257 + 0,00495 = 0,00844 m3. Įtempimai betone nuo įtemptosios armatūros svorio lygyje nuo P1 ir lenkimo momento nuo plokštės svorio: Md = 2  1,3  5,502 / 8 = 9,83 kNm; bp = P1 / Ared + (P1  eop – Md)  eop / Ired = = 111,8  10-3 / 0,1106 + (111,8  10-3  0,22 – 9,83  10-3)  0,22 / 0,001289 = 3,35 Mpa; Esant bp / Rp = 3,35 / 18,75 = 0,178  = 1,1; imame s6 = 1,1; čia  = 1,1;  = x / h0 = 0,013 / 0,32 = 0,04 M = 53,62 kNm; Išvada: plokštės stiprumas išilginių briaunų normaliniame pjūvyje pakankamas. Stiprumas skersinei jėgai įstrižuose pjūviuose. Pavojingesnis įstrižas pjūvis 1-1 (2.12.pav.). Q = 38,99 kN; Apgniuždymo jėga, kai sp = 0,9; P2 = 0,9  537  2,011  10-4 = 97,19 kN; n = 0,1  P2 / Rb  b  h0 = 0,1  0,097 / 0,945  0,15  0,32 = 0,19 2  h0 = 2  0,32 = 0,64 m; imame C = 0,64 m., tuomet: Qb = B / C = 39,8 / 0,64 = 62,2 > Q = 38,99 kN; Skersinę armatūrą reikia numatyti konstruktyviai. Įšilginių briaunų galiniuose ruožuose l/4 imama 6 mm A-III žingsniu: s  h / 2 = 0,35 / 2 = 0,175; tai imama s = 0,15 m; Gniuždomos lentynos bf’ įtaka įvertinta teisingai, toliau tikriname sąlyga (72) iš normų:  = Es / Eb = 19  104 / 27  103 = 7,04 w1 = 1 + 5    w = 1 + 5  7,04  0,0025 = 1,09 Q = 38,99; Išvada: sąlyga tenkinama. Briaunuoto tipo plokščių kiekviena išilginė briauna armuojama vienu plokščiu strypynu. Šie stypynai dedami per visą briaunų ilgį. Stiprumas įstrižuose pjūviuose lenkimo monentui (M). 1-1 įstrižojo pjūvio stiprumas lenkimo momentui neskaičiuojamas, nes išilginių 16 A-VI klasės strypų inkaravimui numatytos konstruktyvinės priemonės (briaunų galuose dedami lenkti tinklai iš  Bp-I armatūrinės vielos, o patys strypai inkaruojami apgniuždytais žiedais, 25 mm atstumu nuo plokštės briaunų galo). 2.2.6 Plokštės išilginių briaunų skaičiavimo II grupės ribiniams būviams Normalinio pjūvio pleišėtumas. Nustatau ar reikia skaičiuoti plyšių atsivėrimo plotį, esant 3-iosios pleišėtumo kategorijos reikalavimams. Imama sp = 1; f = 1; Apgniuždymo jėga: P2 = (sp - los)  sp  Asp = (637 – 100)  1  2,011  10-4 = 108 kN; b = [P2  (r’ + r) + 2  Rbt,ser  Wred,b] / Wred,t = = [0,1079  (0,1165 + 0,0466) + 2  1,60  0,005156] / 0,01289 = 2,65 MPa;  = 1,6 - b / Rb,ser = 1,6 – 2,65 / 18,5 = 1,46 > 1, imame  = 1; Tikrinama sąlyga įvertinanti plyšių įtaką:  = [0,250 / (0,35 – 0,22)]  (2,011 + 1,57) / (2,011 + 2  1,57) = 1,161 Mser = 30,3 kNm; Išvada: normaliniai plyšiai neatsivers Trumpalaikis plyšio plotis nuo suminės apkrovos. Mser = 44,85 kNm;  = 0,45; l = 1; As = As’; Apkaičiuojami koeficentai:  = Mser / b  h02  Rb,ser = 0,04485 / 0,15  0,322  18,5 = 0,158; f = [(bf’ – b)  hf’ + s’  As’ / 2  ] / b  h0 = [(1,26 – 0,15)  0,05 + 0] / 0,15  0,32 = 1,16;  = f  (1 – hf’/ 2h­0) = 1,16  (1 – 0,05 / 20,32) = 1,07; Suminė išilginė jėga, įvertinus suminius įtempimų nuostolius armatūroje, viršutinius plyšius ir sp = 1: Ntot = P2  (1 - ) = 107,9  (1 – 0,283) = 77,36 kN; Ekscentrisitetas S armatūros atžvilgiu: Es,tot = Mser / Ntot = 44,85 / 77,36 = 0,58 m; Nustatome gniuždomos zonos santykinį aukštį: Nustatome vidinių jėgų petį: Įtempimų prieaugis tempiamoje armatūroje nuo suminės apkrovos iš (147) formulės, kai esp = 0, bus: s = [Mser – P2­  (1 - )  (z – esp)] / Asp  z = = [0,04485 – 107,9  10-3  (1 – 0,283)  (0,294 – 0)] / 2,011  10-4  0,294 = 374 MPa; Paskaičiuojame trumpalaikį plyšių plotį nuo suminės apkrovos: Ilgalaikis plyšio plotis nuo nuolatinės ir ilgalaikės apkrovos. Kadangi l = 1,6 – 15   = 1,6 – 15  0,0042 = 1,537; Tuomet: Įstrižų pjūvių stiprumas plyšių atsiradimui. Tikrinant plokštės išilginių briaunų įstrižieji pjūviai, esantys įtempimų perdavimo zonos ilgyje - lp (2.12.pav.) I-I (prie atramos krašto ir II-II (atstume lp nuo galo). Abiem atvejais tikrinami pjūviai skerspjūvio svorio centro lygių (yred = 0,250 m), imant Qser = Qmax = 32,62 kN, tada: lp = (wp  sp / Rbp + p)  d = (0,25  613 / 14,5 + 10)  1,6 = 0,329 m; ,čia iš 28 normų lentelės: wp = 0,25; p = 10; sp = 637 – 24 = 613 MPa; Rbp = 14,5 MPa; Pjūvyje I-I: lx = 0,115 m; P2’ = 107,9  (1 – 0,283)  0,115 / 0,329 = 27,04 kN; Pjūvyje II-II: lx = lp = 0,329 m; P2’’ = 77,36 kN; Paskaičiuojame normalinius įtempimus skerspjūvio svorio centro atžvilgiu (y = 0): x’ = P2’ / Ared  P2’  eop  y / Ired  My’ / Ired = 0,02583 / 0,1106 = 0,23 MPa; x’’ = P2’’ / Ared = 0,06485 / 0,1106 = 0,59 MPa; Skerspjūvio ploto dalies, esančios viršum 0-0 ašies, statinis momentas tos pačios ašies atžvilgiu: Sred = (1,26 – 0,15)  0,05  (0,35 – 0,250 – 0,5  0,05) + 0,5  0,15  (0,35 – 0,25)2 + + 7,4  1,57  10-4  (0,35 – 0,250 – 0,025) = 0,00499 m3; Tuomet tangentiniai įtempimai bus: xy’ = xy’’ = Qser  Sred / b  Ired = 0,03162  0,00499 / 0,15  0,001289 = 0,84 MPa; O kai nėra iš anksto įtemptos armatūros, tai y’ = y,loc’ – vietinio gniuždymo įtempimai veikiant atraminei reakcijai. I-I pjūviui: y = 0,250 > 0,4  h = 0,4  0,35 = 0,14 m; x = 0,5  c1 = 0,5  0,115 = 0,0575 0,4  h = 0,4  0,35 = 0,14 m; x’’ = lp - 0,5  c1 = 0,329 - 0,5  0,115 = 0,271 1; tai imama, kad b4 = 1; mt’ = 0,65 10. Kadangi tempiamoje zonoje yra plyšiai, tai suminis kreivumas skaičiuojamas iš normų (170) formulės. Čia (1 / r)1 = (1 / r)2 = 0, nes įlinkį riboja estetiniai reikalavimai. Imami reikiami parametrai: nuolatinės ir ilgalaikės apkrovų lenkimo momentai: Ml,ser = 44,85 kNm; Suminė išilginė jėga su sp = 1; Ntot = P2 = 77,36 kN; Ekscentrisitetas es,tot = 44,85 / 77,36 = 0,58 m; Koeficentas l,s = 0,8 -kai apkrova veikia ilgai;  = 0,45; b = 0,9; f = 1,16;  = 0,206; z = 0,289 m; čia Mrp = P2  (eop + r)  (1 - ) = 0,1079  (0,250 + 1  0,0466)  (1 – 0,283) = 22,95 kNm; Iš normų (160) formulės nustatomas plokštės išilginių briaunų kreivumas: Santykinės betono deformacijos dėl jo susitraukimo ir valkšnumo nuo apgniuždymo jėgos S armatūros svorio centro lygyje: b = b / Es = (6 + 8 + 9) / Es = (6,05 + 35 + 27,8) / 19  104 = 3,62  10-4. Esant betono apgniuždymo įtempimams S’ zonos kraštiniame sluoksnyje: b’ = P1 / Ared – P1  eop / Wred,t = 0,1239 / 0,1106 – 0,1239  0,250 / 0,01289 = - 1,28

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!