double arrow

Компоновка конструктивной схемы сборного балочного перекрытия

КАФЕДРА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ И КАМЕННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

ПРОЕКТИРОВАНИЕ НЕСУЩИХ КОНСТРУКЦИЙМНОГОЭТАЖНОГО КАРКАСНОГО ЗДАНИЯ

 

Выполнил студент:

Лемко Н.М.

ГСС-4-9

Руководитель проекта:

д.т.н.,профессор Тамразян А. Г.

 

 

 Москва2015 г.

Исходные данные

· Размеры здания в плане (расстояние между крайними осями, м) – 18,3 х 48,6

· Число этажей (без подвала), м – 9

· Высота подвального этажа, м – 2,6

· Высота надземного этажа, м – 3

· Расстояние от пола 1-го этажа до планировочной отметки, м – 0,9

· Грунт основания – песок

· Условное расчетное давление на грунт, МПа – 0,32

· Район строительства – III (г. Белгород)

· Снеговые нагрузки кПа– 1,8

· Полное значение временной нагрузки, кПа – 4,0

· Длительная часть временной нагрузки, кПа – 1,5


 


Компоновка конструктивной схемы сборного балочного перекрытия

В состав сборного балочного междуэтажного перекрытия входят плиты и ригели, опирающиеся на колонны (рис.2).

При компоновке сборного балочного перекрытия необходимо:

Ø назначить размеры сетки колонн;

Ø выбрать направление ригелей, форму и размеры их поперечного сечения;

Ø выбрать тип и размеры плит.

Сетка колонн назначается в зависимости от размеров плит и ригелей.

Расстояние между колоннами должно быть кратно 100 мми принимается в пределах (4,8 …7,2) м.

Направление ригелей может быть продольным или поперечным. Это обусловливается технико-экономическими показателями. Выбор типа поперечного сечения ригелей зависит от способа опирания на них плит. Высота сечения ригеля:

 

где – пролет ригеля, ширина его сечения

 

Тип плит перекрытия выбирается по архитектурно-планировочным требованиям и с учётом величины действующей временной (полезной) нагрузки. При временной нагрузке используются многопустотные плиты, высота сечения которых равна (20÷24) см.

Плиты выполняются преимущественно предварительно напряженными, что позволяет получить экономию за счёт сокращения расхода стали. Количество типоразмеров плит должно быть минимальным: рядовые шириною (1,2÷2,4) м, связевые плиты-распорки – (0,8÷1,8) м, фасадные плиты-распорки – (0,6÷0,95) м.

 

По исходным данным принимаю следующее:

Ø связевая конструктивная схема здания с поперечным расположением ригелей и сеткой колонн с размерами в плане (рис.2)

 

Ø ригель таврового сечения шириною  и высотой

Предварительно назначенные размеры могут быть уточнены при последующем расчете и конструировании ригеля.

 

Ø Плиты многопустотные предварительно напряженные высотой 22 см (рис.3)

Ширина рядовых плит 2,4 м, плит-распорок 1,3 м, доборных плит –1,3 м.

Ø Колонны сечением в плане 40х40 см


Рис. 2. Конструктивная схема перекрытия

 

Разрез 1-1

Рис. 3. Конструктивная схема здания

Рис. 4. К определению расчетной длины плиты перекрытия

 

Рис. 5. К расчету плиты перекрытия

 


 

3. Расчет и конструирование многопустотной предварительно напряженной плиты перекрытия при временной полезной нагрузке

 

3.1. Сбор нагрузок

Таблица 1. Нормативные и расчетные нагрузки на 1 м2

Вид нагрузки Нормативная нагрузка, кН/м2 Коэффициент надежности по нагрузке Расчетная нагрузка, кН/м2
1 2 3 4

Постоянная:

  Паркет,   Древ.волок. плита,   Цементно-песчаная стяжка,   Многопустотная сборная плита перекрытия с омоноличиванием швов,   0,064   0,048   0,54     3,40   1,3   1,3   1,3     1.1   0,083   0,062   0,7     3,74
Итого постоянная нагрузка 4,052   4,585

Временная:

Перегородки, , (приведенная нагрузка, длительная)   Полезная нагрузка (из здания) в том числе: - кратковременная - длительная   0,50   4,0   1,5 2,5   1,2   1,2   1,3 1,2   0,60   4,8   1,95 3
Итого временная нагрузка 8,50   10,75
Временная нагрузка без учета перегородок 8,00   9,6

Полная нагрузка(постоянная + временная):

Итого : 12,55   15,33

 

*Примечание: коэффициент надежности по нагрузке для временной (полезной) нагрузки принимаетсяравным:

 

1,3 – при полном нормативном значении нагрузки менее 2 кПа (кН/м2)

1,2 – при полном нормативном значении нагрузки 2 кПа (кН/м2) и более.

 

Определим нагрузка на 1 погонный метр длины плиты при номинальной ее ширине

2,4 м с учетом коэффициента надежности по ответственности здания :

 

Ø Расчётная постоянная:

Ø Расчётная полная:

Ø Нормативная постоянная:

Ø Нормативная полная:

Ø Нормативная постоянная и длительная: .

Материалы для плиты

 

Бетон тяжелый. Класс прочности на сжатие B20:

; ; ; ;

; Начальный модуль упругости бетона .

Технология изготовления плиты – агрегатно-поточная. Плита подвергается тепловой обработке при атмосферном давлении. Натяжение напрягаемой арматуры осуществляется электротермическим способом.

Арматура:

- продольная напрягаемая класса А600:

;

- ненапрягаемая класса B500: ;

 

3.2. Расчет плиты по предельным состояниям первой группы

Определение внутренних усилий

Расчетный пролет плиты в соответствии с рис. 4:

Поперечное конструктивное сечение плиты заменяется эквивалентным

двутавровым сечением (рис. 3). Размеры сечения плиты

Рис. 6. Эквивалентное двутавровое сечение

 

Плита рассчитывается как однопролетная шарнирно-опертая балка, загруженная равномерно-распределенной нагрузкой (рис. 4).

Усилия от расчетной полной нагрузки:

Ø изгибающий момент в середине пролета:

Ø поперечная сила на опорах:

Ø Усилия от нормативной нагрузки (изгибающие моменты)постоянной:

Ø постоянной и длительной:

Рис. 7. Расчетная схема плиты и эпюры усилий.

 

Расчет по прочности нормального сечения при действии изгибающего момента

 

При расчете по прочности расчетное поперечное сечение плиты принимается тавровым с полкой в сжатой зоне (свесы полок в растянутой зоне не учитываются).

При расчете принимается вся ширина верхней полки , так как

где, конструктивный размер плиты

 

Положение границы сжатой зоны определяется из следующего условия:

где,  - изгибающий момент в середине пролета от полной нагрузки .

 - момент внутренних сил в нормальном сечении плиты,

при котором нейтральная ось проходит по нижней грани сжатой полки;

 - расчетное сопротивление бетона сжатию;

Остальные обозначения приняты в соответствии с рис.3.

Если это условие выполняется, граница сжатой зоны проходит в полке, и площадь растянутой арматуры определяется как для прямоугольного сечения шириной, равной

Условие выполняется, т.е. расчет ведем как для прямоугольного сечения.

Далее определяем:

Должно выполняться условие:

 

Значение  определяется по следующей формуле:

где,  - относительная деформация арматуры растянутой зоны, вызванная внешней нагрузкой при достижении в этой арматуре напряжения, равного ;

 - относительная деформация сжатого бетона при напряжениях, равных , принимаетсяравной 0,0035.

Для арматуры с условным пределом текучести значение определяется как:

, где

 - предварительное напряжение в арматуре с учетом всех потерь и коэффициента .

Предварительное напряжение арматуры принимают не более для горячекатаной и термомеханически упрочненной арматуры (А600) и не более для холоднодеформированной арматуры и арматурных канатов (2.2.3.1[4]).

Принимаем:

При проектировании конструкций полные суммарные потери следует принимать не менее 100 МПа (п. 2.2.3.9 [4]), .

При определение :

 

Если соблюдается условие нет необходимости усиливать сжатую зону бетона, а расчетное сопротивление напрягаемой арматуры допускается умножать на коэффициент условий работы , учитывающий возможность деформирования высокопрочных арматурных сталей при напряжениях выше условного предела текучести и определяемый по формуле:

Если , что для плит практически всегда соблюдается, можно принимать максимальное значение этого коэффициента, т.е. .

Площадь сечения арматуры определяем по формуле:

Принимаю:

Расчет по прочности при действии поперечной силы

 

Поперечная сила от полной нагрузки .

 

Расчет предварительно напряженных элементов по сжатой бетонной полосе между наклонными сечениями производят из условия:

 – коэффициент, принимаемый равным 0,3 (п. 3.1.5.2 [4])

 - поперечная сила в нормальном сечении элемента

– ширина ребра,

Расчет предварительно напряженных изгибаемых элементов по наклонному сечению производят из условия:

 – поперечная сила в наклонном сечении

– поперечная сила, воспринимаемая бетоном в наклонном сечении.

 – поперечная сила, воспринимаемая арматурой в наклонном сечении.

, принимается ;

 – коэффициент, принимаемый равным 1,5 (п.3.1.5.3 [4]);

;

.

 кН.

Допускается производить расчёт наклонного сечения из условия:

;

где

Таким образом, бетон не в состоянии воспринять всю поперечную силу в сечении и необходимо установить поперечную арматуру (хомуты) на нагрузку:

Усилие в поперечной арматуре на единицу длины равно:

Назначаем шаг хомутов с учетомтребований СП:

Находим требуемую площадь поперечной арматуры:

Принимаем арматуру4Ø5 В500С:

Окончательно принимаем на приопорных участках плиты четыре каркаса

с поперечной рабочей арматурой 4Ø5 В500, расположенной с шагом Sw=10 см.

       В этом случае для 4Ø5 В500 в одном сечении имеем:

Рис. 8. Армирование плиты перекрытия

 

3.3. Расчет плиты по предельным состояниям второй группы

 

Геометрические характеристики приведенного сечения

 

Круглое очертание пустот заменим эквивалентным квадратным со стороной:

Размеры расчетного двутаврового сечения. Толщина полок:

Ширина ребра:

Ширина полок:

Определяем геометрические характеристики приведенного сечения:

Площадь приведенного сечения:

Статический момент приведенного сечения относительно нижней грани:

Удаление центра тяжести сечения от его нижней грани:

Момент инерции приведенного сечения относительно его центра тяжести:

Моменты сопротивления приведенного сечения по нижней и верхней грани:

Потери предварительного напряжения арматуры

Первые потери предварительного напряжения включают потери от релаксации напряжений в арматуре, потери от температурного перепада при термической обработке конструкций, потери от деформации анкеров и деформации формы (упоров).

Вторые потери предварительного напряжения включают потери от усадки и

ползучести бетона (п. 2.2.3.2. [4]).

Потери от релаксации напряжений арматуры определяют для арматуры классов А600-А1000 при электротермическом способе натяжения в соответствии с п. 2.2.3.3[4].

Потери от температурного перепада при агрегатно-поточной технологии

принимаются равными 0

Потери от деформации формы при электротермическом способе натяжения арматуры не учитывают; .

Потери от деформации анкеров при электротермическом способе натяжения арматуры не учитывают; .

Первые потери:

Потери от усадки бетона:

– деформации усадки бетона, значения которых можно принимать в зависимости от класса бетона равными:

- 0,00020 – для бетона классов В35 и ниже;

- 0,00025 – для бетона класса В40;

- 0,00030 – для бетона классов В45 и выше;

Потери от ползучести бетона определяются по формуле:

где – коэффициент ползучести бетона, определяемый согласно п. 2.1.2.7 [4] или по Приложению 16. Принимаем ;

– напряжение в бетоне на уровне центра тяжести рассматриваемой – ой группы стержней напрягаемой арматуры;

– усилие предварительного обжатия с учетом только первых потерь;

– эксцентриситет усилия Р 1 относительно центра тяжести приведенного сечения;

– коэффициент армирования, равный , где – площадь поперечного сечения элемента;

– площадь рассматриваемой группы стержней напрягаемой арматуры.

Полное значение первых и вторых потерь:

При проектировании конструкции полные суммарные потери для арматуры, расположенной в растянутой при эксплуатации зоне сечения элемента, следует принимать не менее 100 МПа (п. 2.2.3.9[4]).Принимаем  = 110 МПа.

После того, как определены суммарные потери предварительного напряжения арматуры, можно определить :

P2 – усилие предварительного обжатия с учетом полных потерь;

Расчёт предварительно напряжённых изгибаемых элементов по раскрытию трещин производят в тех случаях, когда соблюдается условие:

M – изгибающий момент от внешней нагрузки (нормативной);

Mcrc – изгибающий момент, воспринимаемый нормативным сечением элемента при образовании трещин и равный: ;

 – расчетное значение сопротивления бетона растяжению для предельных состояний второй группы в зависимости от класса бетона на сжатие;

W – момент сопротивления приведённого сечения для крайнего растянутого волокна;

 – усилие предварительного обжатия бетона;

– расстояние от точки приложения усилия предварительного обжатия до ядровой точки, наиболее удалённой от растянутой зоны;

r – расстояние от центра тяжести приведённого сечения до ядровой точки;

W= 1,25 Wred – приведенного сечения для крайнего растянутого волокна для двутаврового симметричного сечения (табл.4.1[6]);

P – усилие предварительного обжатия с учётом потерь предварительного напряжения в арматуре, соответствующих рассматриваемой стадии работы элемента. Определяем:

Так как меньше чем следовательно трещины в растянутой зонеот эксплуатационных нагрузок не образуются.

Расчет прогиба плиты

Расчет изгибаемых элементов по прогибам производят из условия :

где f – прогиб элемента от действия внешней нагрузки;

– значение предельно допустимого прогиба.

При действии постоянных, длительных и кратковременных нагрузок прогиб балок или плит во всех случаях не должен превышать 1/200 пролета.

Для свободно опертой балки максимальный прогиб определяют по формуле:

где s – коэффициент, зависящий от расчетной схемы и вида нагрузки; при действии равномерно распределенной нагрузки ; при двух равных моментах по концам балки от силы обжатия –

полная кривизна в сечении с наибольшим изгибающим моментом от нагрузки, при которой определяется прогиб.

Полную кривизну изгибаемых элементов определяют для участков без трещин в растянутой зоне по формуле:

кривизна от непродолжительного действия кратковременных нагрузок;

 кривизна от продолжительного действия постоянных и длительных нагрузок;

 кривизна от непродолжительного действия усилия предварительного обжатия  вычисленного с учётом всех потерь,т.е. при действии момента ;

кривизна от остаточного выгиба элемента вследствие усадки и ползучести бетона в стадии изготовления от неравномерного обжатия по высоте сечения плиты.

 

Кривизну элемента на участке без трещин определяют по формуле:

где, М – изгибающий момент от внешней нагрузки или момент усилия предварительного обжатия относительно оси, проходящей через центр тяжести приведенного сечения;

– момент инерции приведенного сечения;

– модуль деформации сжатого бетона, определяемый по формуле:

где,

 при непродолжительном действии нагрузки;

− по табл.5 [4] или по Приложению 16 в зависимости от класса бетона на сжатие и относи-тельной влажности воздуха окружающей среды – при продолжительном действии нагрузки;

при непродолжительном действии нагрузки (4.33 [6]);

- значения, численно равные сумме потерь предварительного напряжения арматуры от усадки и ползучести бетона соответственно для арматуры растянутой зоны и для арматуры, условно расположенной в уровне крайнего сжатого волокна бетона.

 

Нормами допускается при ограничении прогиба лишь эстетико-психологическими требованиями определять его только от постоянных и временных длительных нагрузок [1]:

изгибающий момент от действия постоянных и длительных нагрузок.

Напряжение в уровне крайнего сжатого волокна:

Следовательно, в верхнем волокне в стадии предварительного обжатия возникает сжатие. Следовательно, трещины в верхней зоне в стадии предварительного обжатия не образуются. В нижней зоне в стадии эксплуатации трещин также нет. Примем равным нулю 0.

В запас жёсткости плиты оценим её прогиб только от постоянной и длительной нагрузок (без учёта выгиба от усилия предварительного обжатия):

Для элементов без трещин сумма кривизны принимается не менее кривизны от усилия предварительного обжатия при продолжительном его действии (см. п. 4.22 [6]).

При продолжительном действии усилия предварительного обжатия:

Кривизна от кратковременного выгиба при действии усилия предварительного обжатия:

Это значение больше, чем кривизна от усилия предварительного обжатия при продолжительном его действии.

Таким образом, прогиб плиты с учётом выгиба (в том числе его приращения от неравномерной усадки и ползучести бетона в стадии изготовления вследствие неравномерного обжатия сечения по высоте) будет равен:


4. Расчет и конструирование однопролетного ригеля.

Для опирания пустотных панелей принимается сечение ригеля высотой hb =60 см. Ригели могут выполняться обычными или предварительно напряженными.

4.1. Исходные данные

Нормативные и расчетные нагрузки на 1 м2 перекрытия принимаются те же, что и при расчете панели перекрытия. Ригель шарнирно оперт на консоли колонны, hb = 60 см.

м

Расчетный пролет:

Расчетная нагрузка на 1 м длины ригеля определяется с грузовой полосы, равной шагу рам, в данном случае шаг рам 6,7 м. (рис. 1)

 

Постоянная нагрузка (табл. 1):

- от перекрытия с учетом коэффициента надежности по ответственности здания :

- от веса ригеля:

где 2500 кг/м3 – плотность железобетона. С учетом коэффициента надежности по нагрузке

 и по ответственности здания

Итого постоянная нагрузка погонная, т.е. с грузовой полосы, равной шагу рам:

 

Временная нагрузка (ʋ1) с учетом коэффициента надежности по ответственности здания

и коэффициента сочетания (см. табл.1).

- для помещений указанных с поз. 1, 2, 12 [1]

А – грузовая площадь ригеля; А = 6×6,7 = 40, 2 м2

На коэффициент сочетания умножается нагрузка без учета перегородок:

Полная погонная нагрузка:

4.2. Определение усилий в ригеле

Расчетная схема ригеля – однопролетная шарнирно опертая балка пролетом .

Вычисляем значение максимального изгибающего момента М и максимальной поперечной силы Q от полной расчетной нагрузки:

Характеристики прочности бетона и арматуры:

- Бетон тяжелыйB30: ; ; (табл. 5.2 [3], приложение 4), γb 1 = 0,9 (табл. 5.1.10 [3]);

- Арматура:

- продольная напрягаемая класса А500 диаметром 10-40мм:

- поперечнаяненапрягаемая класса А400 диаметром 6-8мм: ;

4.3. Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии

изгибающего момента

Определяем высоту сжатой зоны

Граница сжатой зоны проходит в узкой части сечения ригеля, следовательно, расчет ведем как для прямоугольного сечения.

Расчет по прочности нормальных сечений производится в зависимости от соотношения относительной высоты сжатой зоны бетона и граничной относительной высоты ξR, при которой предельное состояние элемента наступает по сжатой зоне бетона одновременно с достижением в растянутой арматуре напряжения, равного расчетному сопротивлению Rs Значение ξR определяется по формуле:

где, относительная деформация растянутой арматуры при напряжениях, равных Rs;

относительная деформация сжатого бетона при напряжениях равных Rb, принимаемая равной 0,0035 (п. 6.2.7 [3]):

значение ξR можно определить по табл. 3.2 [5] или по Приложению 11. Т.к.ξ=0,44<ξR=0,491,

площадь сечения растянутой арматуры определяется по формуле:

По найденной площади сечения растянутой арматуры по сортаменту (Приложение 12) подбираем 2Ø22 А500 и2Ø25 А500

Определим процент армирования поперечного сечения ригеля:

4.4. Расчет ригеля по прочности при действии поперечных сил

 

Расчёт ригеля по прочности при действии поперечных сил производится на основе модели наклонных сечений [3]. Ригель опирается на колонну с помощью консолей, скрытых в его подрезке,т.е. имеет место резко изменяющаяся высота сечения ригеля на опоре. При расчёте по модели наклонных сечений должны быть обеспечены прочность ригеля по бетонной полосе между наклонными сечениями, по наклонному сечению на действие поперечной силы и изгибающего момента. Для ригелей с подрезками на опорах производится расчёт по поперечной силе для наклонных сечений, проходящих у опоры консоли, образованной подрезкой. При этом в расчётные формулы вводится рабочая высота h01 короткой консоли

ригеля. Таким образом, в качестве расчётного принимаем прямоугольное сечение

с размерами b × h1 = 20×45 см, в котором действует поперечная сила Q= 236,92 кН от полной расчётной нагрузки. Рабочая высота сечения ригеля в подрезке составляет  вне подрезки  в средней части пролета 55 см

При диаметре нижних стержней продольной рабочей арматуры ригеля ds =22 мм с учётом требований п.8.3.10 [3] назначаем поперечные стержни (хомуты) Ø8 А400. Их шаг на приопорном участке предварительно принимаем по конструктивным соображениям sw1=10 см, что в соответствии с п.8.3.11[3] не превышает 0,5 h01 =21 см и 30 см. Значения прочностных характеристик бетона класса В30, входящие в расчётные зависимости, принимаем с учётом коэффициента условий работы .

Расчёт ригеля по бетонной полосе между наклонными трещинами производится из условия:

т.е. принятые размеры сечения ригеля в подрезке достаточны.

Проверяем, требуется ли поперечная арматура по расчёту, из условия:

Т.е. ,

поэтому расчет поперечной арматуры необходим.

       Необходим погонное усилие в хомутах для принятых выше параметров поперечного армирования Asw=1,01 (2Ø8 А400) ;Sw1=10 см;

Расчёт ригеля с рабочей поперечной арматурой по наклонному сечению производится из условия:

 

где с − длина проекции наклонного сечения на продольную ось элемента,

−коэффициент, принимаемый равным 1,5 (п. 6.2.34 [3]).

Наиболее опасная длина проекции наклонного сечения:

которая должна быть не более 2 h01 = 84 см.

С учётом этой величины условие () преобразуем к виду:

т.е. условие прочности ригеля по наклонному сечению в подрезке при действии поперечной силы соблюдается.

Необходимо также убедиться в том, что принятый шаг хомутов не превышает максимального шага хомутов, при котором ещё обеспечивается прочность ригеля по наклонному сечению между двумя соседними хомутами, т.е.

Выясним теперь, на каком расстоянии от опор в соответствии с характером эпюры поперечных сил в ригеле шаг поперечной арматуры может быть увеличен. Примем, согласно п.8.3.11 [3], шаг хомутов в средней части пролёта равным , что не превышает 500 мм.

Погонное усилие в хомутах для этого участка составляет:

что не меньше минимальной интенсивности этого усилия, при которой поперечная арматура учитывается в расчёте:

При действии на ригель равномерно распределённой нагрузки q=g1+v1 длина участка с интенсивностью усилия в хомутах qsw ,1принимается не менее значения l1, определяемого по формуле:

Поскольку , то принимаем

В ригелях с подрезками у концов последних устанавливаются дополнительные хомуты и отгибы для предотвращения горизонтальных трещин отрыва у входящего угла подрезки. Эти хомуты и отгибы должны удовлетворять условию:

Для рассматриваемого примера со сравнительно небольшим значением поперечной силы примем дополнительные хомуты у конца подрезки в количестве 2Ø12 А500С с площадью сечения Asw 1=2,26 см2 отгибы использовать не будем. Тогда проверка условия даёт:

т.е. установленных дополнительных хомутов достаточно для предотвращения горизонтальных трещин отрыва у входящего угла подрезки.

 

4.5. Расчет и конструирование однопролетного ригеля.

Продольная рабочая арматура в пролете 2Ø22 и 2Ø25 А500. Площадь этой арматуры Аs определена из расчета на действие максимального изгибающего момента в середине пролета. В целях экономии арматуры по мере уменьшения изгибающего момента к опорам два стержня обрываются в пролете, а два других доводятся до опор. Если продольная рабочая арматура разного диаметра, то до опор доводятся два стержня большего диаметра.

Определяем изгибающий момент, воспринимаемый сечением ригеля с полной запроектированной арматурой 2Ø22 и 2Ø25 А500 .

Изгибающий момент, воспринимаемый сечением ригеля, определяется из условия равновесия:

 то есть меньше действующего изгибающего момента от полной нагрузки, это значит, что прочность сечения не  обеспечена.

 

Принимаем арматуру 2Ø22 А600 и 2Ø25 А600 .

Изгибающий момент, воспринимаемый сечением ригеля, определяется из условия равновесия:

 то есть больше действующего изгибающего момента от полной нагрузки, это значит, что прочность сечения обеспечена.

До опоры доводятся 2Ø25 А600, h 0 = 60 – 3 = 57 см, .

Определяем изгибающий момент, воспринимаемый сечением ригеля с рабочей арматурой в виде двух стержней, доводимых до опоры

Откладываем в масштабе на эпюре моментов полученные значения изгибающих моментов М (2Ø22+2 Ø25) и М (2Ø25) и определяем место теоретического обрыва рабочей арматуры – это точки пересечения эпюры моментов с горизонтальной линией, соответствующей изгибающему моменту, воспринимаемому сечением ригеля с рабочей арматурой в виде двух стержней М (2Ø25)

Изгибающий момент в любом сечении ригеля определяется по формуле

При

При

При

Рис. 9. Эпюра материалов в ригеле

Длина анкеровки обрываемых стержней определяется по следующей зависимости:

Поперечная сила Q определяется графически в месте теоретического обрыва, Q = 105,17 кН.

Поперечные стержни Ø8 А400 Rsw = 285 МПа с Аsw = 1,01 см2 в месте теоретического обрыва имеют шаг 10 см;

Место теоретического обрыва арматуры можно определить аналитически.

Для этого общее выражение для изгибающего момента нужно приравнять моменту, воспринимаемому сечением ригеля с арматурой 2Ø22 А600.

Это точки теоретического обрыва арматуры.

Длина обрываемого стержня будет равна:

Определяем аналитически величину поперечной силы в месте теоретического обрыва арматурыпри

Это значение приблизительно совпадает с графически определенным .

 

5.Расчет и конструирование колонны

Для проектируемого 11-этажного здания принята сборная железобетонная колонна сечением 40×40 см.                                                                                                                                   Для колонн применяется тяжелый бетон классов по прочности на сжатие нениже В15, а для сильно загруженных – не ниже В25. Армируются колонны продольными стержнями диаметром 16 …40 мм из горячекатаной стали А400, А500С и поперечными стержнями преимущественно из горячекатаной стали класса А240.

 

5.1 Исходные данные.

 

Таблица 2. Нормативные и расчетные нагрузки на колонну


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  


Вид нагрузки Нормативная нагрузка, кН/м3 Коэффициент надежности по нагрузке Расчетная нагрузка, кН/м2
1 2 3 4
Гидроизоляционный ковер (3слоя)  0,15 1,3 0,195
Армированная цементно-песчаная стяжка 0,880   1,3 1,44  
Керамзит по наклону 0,600 1,3 0,780
Утеплитель (минераловатные плиты) 0,225 1,2 0,270
Пароизоляция (1 слой) 0,050 1,3 0,065
Многопустотная плита перекрытия с омоноличиванием швов 3,400 1,1 3,740
Итого постоянная нагрузка 5,305