Проектирование здания детского сада на 320 мест (стр. 5 из 16)
Вычисляем площадь сечения растянутой арматуры:
(48)Конструктивно принимаем 4∅12 АТ–V RS=4,52 (см2).
Расчет прочности панели по наклонному сечению: Q=25900 (H).
Проверяем условие прочности по наклонной полосе между наклонными трещинами, полагая ϕВ1 =1 (при отсутствии расчетной поперечной арматуры):
(49)где
Условие соблюдается, размеры поперечного сечения панели достаточны. Вычисляем проекцию расчетного наклонного сечения на продольную ось с. Влияние свесов сжатых полок (при 7 ребрах):
(50)Влияние продольного усилия обжатия
(51)Вычисляем (1+ϕf+ϕn)=1+0,4+0,5=1,9φ1,5, принимаем 1,5:
(52)В расчетном наклонном сечении Qb=QSW=Q/2, тогда
с=Bb/0.5Qc=22,08х105/0,5х25900=171 (см); φ2h0=2·19=38 (см),
принимаем с=2h0=38 (см). В этом случае Qb=Bb/c=22,08·105/38=58105 (Н) φQ= =25900 (H), следовательно, по расчету поперечная арматура не требуется.
В ребрах устанавливаем конструктивно каркасы из арматуры ∅5 класса Вр-1. По конструктивным требованиям при h≤450 мм на при опорном участке l1=l/4 =628/4 = 157 (см) шаг стержней S = h/2 = 22/2 = 11 (см) и S≤15 (см) принимаем S=10 (см). В средней половине панели поперечные стержни можно не ставить, ограничиваясь их постановкой только на приопорных участках.
10) Расчет прочности наклонного сечения на действие изгибающего момента: Расчет производиться исходя из условия:
(53)где М – момент от внешней нагрузки, расположенной по одну сторону от рассматриваемого наклонного сечения, относительно оси, перпендикулярной плоскости действия момента и проходящей через точку приложения равнодействующей усилий в сжатой зоне;
- суммы моментов относительно той же оси соответственно от усилий в хомутах и продольной арматуре;zSW, zSP – расстояния от плоскостей расположения соответственно хомутов и продольной арматуры.
Величина
– при хомутах постоянной интенсивности определяется по формуле: 
(54)где
– усилие в хомутах на единицу длины элемента в пределах наклонного сечения;с=2h0=38 (см) – длина проекции наклонного сечения на продольную ось элемента.
Величина zSP – принимается равной
. 
(55)где ωР, λР – коэффициенты, определяемые по СНиП, σtp – величина, принятая равной большему из значений RS и σSР с учетом первых потерь (RS = 680 (МПа)).
Величина:
Прочность наклонного сечения на действие изгибающего момента обеспечена.
11) Расчет панели по предельным состояниям второй группы: Определяем геометрические характеристики приведенного сечения:
Площадь приведенного сечения:
(56)Здесь АSР, А'SР – площадь сечения напрягаемой арматуры, АS, А'S – ненапрягаемой арматуры: А'SР =0, АS = А'S = 0,71 + 0,79 = 1,5 (см2), где 0,71 см2 – площадь сечения продольной арматуры сеток и 0,79 см2 – площадь сечения 4∅5Вр-1 каркасов К-1; для сеток α = 170000/20500 = 8,29.
Статический момент относительно нижней грани сечения панели:
Расстояние от центра тяжести приведенного сечения до нижней грани панели:
Момент инерции приведенного сечения относительно центра тяжести:
(57)где
Момент сопротивления для растянутой грани сечения:
то же, по сжатой грани сечения:
Расстояние от ядровой точки, наиболее удаленной от растянутой зоны (верхней) до центра тяжести приведенного сечения:
(58)где
, то же, наименее удаленной от растянутой зоны (нижней): 
(59)12) Определение потерь предварительного напряжения при натяжении арматуры на упоры: Предварительное напряжение в арматуре σsр=550 (МПа). При расчете потерь коэффициент точности натяжения арматуры уsр =1. Определяем первые потери:
– от релаксации напряжений в арматуре σ1=0,03: σsр=0,03·500=16,5 (МПа);
– от температурного перепада σ2 = 0, так как при пропаривании форма с упорами нагревается вместе с панелью;
– при деформации бетона от быстро натекающей ползучести последовательно вычисляем:
– усилие обжатия:
(60)– эксцентриситет усилия Р1 относительно центра тяжести приведенного сечения:
.– напряжение в бетоне при обжатии:
(61)Устанавливаем значение передаточной прочности бетона из условия:
Значение передаточной прочности бетона к моменту его обжатия принимаем Rbp=11 (МПа). Тогда отношение σbp/Rbp=4.45/11=0.4. Вычисляем сжимающее напряжение в бетоне на уровне центра тяжести напрягаемой арматуры от усилия обжатия Р1 (без учета момента от собственного веса панели перекрытия):
при σbp/Rbp = 3,73/11=0,34πα=0,25+0,025·Rbp =0,25+0,025·7,5=0,44 (что<0,8).
Потери от быстро натекающей ползучести будут:
Суммарное значение первых потерь:
(62)С учетом первых потерь σlos1 напряжение σbp будет:
Определяем вторые потери:
– от усадки бетона σ8 = 35 (МПа);
– от ползучести бетона при: σbp/Rbp = 3,65/11=0,33π0,75 и к =0,85 для бетона, подвергнутого тепловой обработке при атмосферном давлении:
(63)Вторые потери напряжений составляют
Суммарные потери предварительного напряжения арматуры составляют:
Усилие обжатия с учетом всех потерь напряжений в арматуре Р2 = АS (σSР -σlos) = 4,52 (550–105) (100) = 201140 (H) = 201,14 (кH)
Расчет панели в стадии изготовления, транспортировки и монтажа:
Определение усилий:
(64)где qw=2950·1,2=3540 (Н/м) – нагрузка от собственного веса панели.
Панели поднимают за петли, расположенные на расстоянии 0,3 м от торцов. Отрицательный изгибающий момент в сечении панели по оси подъемных петель от собственного веса qc (с учетом коэффициента динамичности kd =1,6).
Потери от быстро натекающей ползучести σ6 – не учитываем; γ5Р = 1,1 – коэффициент условий работы в стадии изготовления и монтажа панели; σ5С, U = ЗЗО (МПа) – снижение предварительного напряжения в арматуре в результате укорочения (обжатия) бетона в предельном состоянии.
13) Расчет прочности сечения панели:
Расчет прочности сечения панели ведем как внецентренно сжатого элемента. Расчетное сопротивление бетона в рассматриваемой стадии работы панели принимаем при достижении бетоном 50% проектной прочности: R0=0,5х15 = 7,5 (МПа); Rb = 4,5 (МПа), а с учетом коэффициента условий работы γb8 = 1,2, при проверке прочности сечений в стадии предварительного обжатия конструкций Rb = 4,5х1,2 = =5,4 (МПа).
Характеристика сжатой зоны бетона:
(65)Граничное значение ξR:
(66)где σ5R =RS = 410 (МПа) – для ненапрягаемой арматуры класса Вр-I диаметром 5 мм.
Случайный эксцентриситет определяют из условий: