2017-12-14
320
Поперечная многоэтажная рама имеет регулярную расчетную схему с равными пролетами ригелей и стоек (высотами этажей).
Вычисляем распределенную нагрузку на 1 м ригеля.
Постоянная: от перекрытия с учетом коэффициента надежности по назначению здания 
.
кН/м
От веса ригеля сечением 
м (
кг/м3, g=9,8м/с2) с учетом коэффициента надежности 
кН/м
Итого:
кН/м
Временная от перекрытия с учетом коэффициента надежности по назначению здания .
кН/м
Длительная от перекрытия с учетом коэффициента надежности по назначению здания .
кН/м
Кратковременная от перекрытия с учетом коэффициента надежности по назначению здания .
кН/м
Полная нагрузка:
кН/м
| Лист | ||||||
| Изм | Лист | № докум. | Подп. | Дата | 22 |
Вычисление изгибающих моментов в расчетных сечениях ригеля.
Вычисление опорных моментов жестко соединенных с колоннами на опорах:
Сечение ригеля принято равным 
м, сечение колонны - 40×40см, длина колонны – 3,7 м.
Вычисляем:
|
|
|
Расчет каркаса здания для определения моментов и усилий, действующих в ригеле
Таблица 2
| Схема загрузки | Опорные моменты, кН·м | |||
| M12 | M21 | M23 | M32 | |
| -0,0612 46,44 62 -102,32 | -0,0914 46,44 62 -152,81 | -0,0854 46,44 62 -142,78 | -0,0854 46,44 62 -142,78 | |
| -0,0612 62 -158,63 | -0,0914 62 -236,91 | -0,0854 62 -221,36 | -0,0854 62 -221,36 |
 2
| -0,0684 62 -177,29 | -0,0728 62 -188,70 | -0,0132 62 -34,21 | -0,0132 62 -34,21 |
 3
| -0,0072 62 -18,66 | -0,0186 62 -48,21 | -0,0722 62 -187,14 | -0,0722 62 -187,14 |
 4
| -0,06 62 -155,52 | -0,0962 62 -249,35 | -0,0948 62 -245,72 | -0,0646 62 -167,44 |
Расчетные схемы 1+2 1+4 1+4 1+4
Опорный момент -279,61 -402,16 -388,50 -310,22
| 9206 000 000 013 РГР | Лист | |||||
| Изм | Лист | № докум. | Подп. | Дата | 23 |
Таблица 3
| Схемы загрузки | Пролетные моменты, кН·м | ||
| Первый | Второй | Третий | |
| 1+2 нагрузка q l Mпр | -232,26 -341,51 37,12 | -341,51 -176,99 0,00 -259,25 | -176,99 -176,99 147,01 |
| 1+3 нагрузка q l Мпр | -120,98 -201,02 0,00 -161,00 | -201,02 -329,92 58,53 | -329,92 -329,92 0,00 -329,92 |
| 1+4 нагрузка q l Мпр | -527,84 -402,16 -141,00 | -402,16 -388,5 -71,33 | -388,5 -310,22 0,00 -349,36 |
| Пролетный момент максимальный | 1+3 -161,00 | 1+2 -259,25 | 1+4 -349,36 |
Вычисление опорных моментов ригеля от постоянной нагрузки и различных схем загружения временной нагрузкой приведено в таблице 2.
Пролетные моменты ригеля:
Расчет ведем по первому пролету.
Для упрощения расчета выбираем максимальный опорный момент 
402,16 кН·м и максимальный пролетный момент 
= 349,36 кН·м.
| 9206 000 000 013 ПЗ | Лист | |||||
| Изм | Лист | № докум. | Подп. | Дата | 24 |
Поперечные силы ригеля максимальные
По схеме загружения 1+2
кН
По схеме загружения 1+4
|
|
|
кН
По схеме загружения 1+4
кН
5.2 Подбор продольной арматуры, проверка прочности нормального сечения ригеля от максимального пролетного момента Mpr,max=349,36кН·м
Характеристики прочности бетона и арматуры
Бетон тяжелый класса B25; расчетные сопротивления при сжатии 
МПа, при растяжении 
МПа.
Арматура продольная рабочая класса А600, расчетное сопротивление
МПа, модуль упругости 
МПа.
Принимаем высоту сжатой зоны X= 0,05 м;
Высота защитного слоя hзащ.сл.= 0,04 м;
Рабочую высоту сечения находим по формуле:
м
Площадь поперечного сечения необходимой растянутой арматуры определяем по формуле:
| 9206 000 000 013 РГР | Лист | |||||
| Изм | Лист | № докум. | Подп. | Дата | 25 |
Количество продольной арматуры n = 4 шт.
Диаметр продольной арматуры:
Принимаем арматуру 4 Ø 22 мм A-600
Пересчет
Рабочая высота сечения:
Площадь поперечного сечения необходимой растянутой арматуры:
Расчетное сопротивление бетона 
Вычисляем высоту сжатой зоны:
Н·м
Проверяем условия:
1) 
> M
397571,2 Н·м > 349360 Н·м
3) 
> 0,1 %
4) X < XR
| 9206 000 000 013 РГР | Лист | |||||
| Изм | Лист | № докум. | Подп. | Дата | 26 |
Находим граничную высоту сжатой зоны:
где εb,ult – относительная деформация сжатого бетона, εb,ult=0,0035
εs,el – относительная деформация арматуры растянутой зоны
где Es – начальный модуль упругости стали, Es= 2·105 МПа;
0,136 м < 0,28 м
Условия выполняются.
Расчет длины зоны анкеровки арматуры
Длина зоны передачи предварительного напряжения на бетон для арматуры
где 
напряжение в арматуре,
МПа
площадь 1 стержня арматуры, 
м
периметр стержня арматуры, 
расчетное сопротивление сцепления арматуры с бетоном,
3,52
| 9206 000 000 033 РГР | Лист | |||||
| Изм | Лист | № докум. | Подп. | Дата | 27 |
Подбор продольной арматуры, проверка прочности нормального сечения ригеля от максимального опорного момента Mop,max=402,16кН·м
Характеристики прочности бетона и арматуры
Бетон тяжелый класса B25; расчетные сопротивления при сжатии МПа, при растяжении МПа.
Арматура продольная рабочая класса А600, расчетное сопротивление
МПа, модуль упругости МПа.
Принимаем высоту сжатой зоны X= 0,05 м;
Высота защитного слоя hзащ.сл.= 0,04 м;
Рабочую высоту сечения находим по формуле:
м
Площадь поперечного сечения необходимой растянутой арматуры определяем по формуле:
Количество продольной арматуры n = 4 шт.
Диаметр продольной арматуры:
Принимаем арматуру 4 Ø 22 мм A-600
Пересчет
Рабочая высота сечения:
| Лист | ||||||
| Изм | Лист | № докум. | Подп. | Дата | 28 |
Площадь поперечного сечения необходимой растянутой арматуры:
Расчетное сопротивление бетона
Вычисляем высоту сжатой зоны:
Проверяем условия:
1) 
> M
451152 Н·м > 402160 Н·м
2) 
> 0,1 %
4) X < XR
Находим граничную высоту сжатой зоны:
где εb,ult – относительная деформация сжатого бетона, εb,ult=0,0035
εs,el – относительная деформация арматуры растянутой зоны
где Es – начальный модуль упругости стали, Es= 2·105 МПа;
| 9206 000 000 013 РГР | Лист | |||||
| Изм | Лист | № докум. | Подп. | Дата | 29 |
0,134 м < 0,27 м
Условия выполняются.
Расчет длины зоны анкеровки арматуры
Длина зоны передачи предварительного напряжения на бетон для арматуры
где напряжение в напрягаемой арматуре с учетом первых потерь,
МПа
площадь 1 стержня арматуры, 
м
периметр стержня арматуры,
расчетное сопротивление сцепления арматуры с бетоном,
