Расчет ригеля по наклонным сечениям

Расчет рекомендуется выполнять с использованием программы NormCAD.

Расчет выполняем по максимальной поперечной силе в ригеле Q=348,14кН=0,34814 МН.

Назначаем из условия технологии точечной электросварки поперечную стержневую арматуру два стержня диаметром 12 мм. Площадь поперечной арматуры Asw = 2,26 см 2 = 0,000226 м2.

Шаг стержней поперечной арматуры назначаем sw = 20 см = 0,2 м.

Расчетное сопротивление бетона осевому сжатию при mkp = 1:

Rb = γ_b1γ_b3γ_b4R_b = 0,9·1·1·22 = 19,8 МПа.

Расчетное сопротивление бетона осевому растяжению при расчете на действие поперечных сил: R_bt = γ_b1Rbt = 0,9·1,4 = 1,26 МПа.

Класс поперечной арматуры - A400. Расчетное сопротивление поперечной арматуры Rsw = 285 МПа.

Расчет изгибаемых железобетонных элементов по полосе между наклонными сечениями: коэффициент φ_b1 = 0,3. Рабочая высота сечения ho = h-a = 0,5-0,06 = 0,44 м.

Q = 0,37863 МН ≤ φ_b1R_bbho = 0,3·19,8·0,2·0,44 = 0,52272 МН - условие выполнено.

Расчет железобетонных элементов по наклонным сечениям на действие поперечных сил: Рабочая высота сечения ho = h-a = 0,5-0,06 = 0,44 м. Коэффициент φ_b2 = 1,5.

Расчет выполняется по упрощенным формулам, полученным на основе анализа СП 52-101.

Коэффициент поперечного армирования:

μ_sw = R_sw A_sw/(R_btb s_w) = 285·0,000226/(1,26·0,2·0,2) = 1,33452 .

μ_sw > = 0,25 и μ_sw = 1,33452 > 0,5.

Длина проекции наклонного сечения:

c = ho = 0,44 · = 0,538665 м .

Поперечная сила, воспринимая бетоном:

Qb = φ_b₂R_btbho2/c = 1,5·1,26·0, 2·0,442/0,53865 = 0,13586 МН.

Коэффициент φ_sw = 0,75.

Усилия в поперечной арматуре на единицу длины: q_sw = R_swA_sw/s_w = 285·0,000226/0,2 = 0,3363 МН/м.

Усилие в поперечной арматуре: Q_sw =φ_swq_swc = 0,7·0,3363·0,53865 = 0,13586 МН.

Q = 0,34814 МН < Qb+Qsw = 0,13586+0,13586 = 0,27172 МН

Требуемое условие не выполняется. Увеличиваем класс бетона, принимаем В45. Одновременно принимаем поперечную арматуру диаметром 16 мм, 2 стержня.

Выполняем повторный расчет.

Площадь поперечной арматуры A_sw = 4,02 см2. Шаг стержней поперечной арматуры sw = 20 см. Нагрузка: равномерно-распределенная нагрузка q = 12,6 тс/м = 12,6/101,97162123 = 0,12356 МН/м;

Временная равномерно-распределенная нагрузка q_v = 9,7 тс/м = 9,7/101,97162123 = 0,09512 МН/м;

Класс бетона - B45. Расчетное сопротивление бетона осевому сжатию Rb = 25 МПа. Расчетное сопротивление бетона осевому растяжению Rbt = 1,5 МПа. Коэффициент условия работы бетона, учитывающий длительность действия нагрузки γ_b1 = 0,9.

Конструкция бетонируется - в горизонтальном положении.

Коэффициент условия работы бетона, учитывающий попеременное замораживание и оттаивание бетона γ_b3 = 1.

Сейсмичность площадки строительства не более 6 баллов, mkp= 1.

Расчетное сопротивление бетона осевому сжатию: R_b = mkpγ_b1γ_b3R_b = 1·0,9·1·25 = 22,5 МП .

Расчетное сопротивление бетона осевому растяжению:

R_bt= mkpγ_b1R_bt = 1·0,9·1,5 = 1,35 МПа.

Класс поперечной арматуры A400. Расчетное сопротивление поперечной арматуры сжатию: R_sw = 285 МПа. Расчет изгибаемых железобетонных элементов по полосе между наклонными сечениями:

Q = 0,34814 МН ≤ 0,3R_bbho = 0,3·22,5·0,2·0,44 = 0,594 МН - условие выполнено.

Расчет железобетонных элементов по наклонным сечениям на действие поперечных сил. Усилия в поперечной арматуре на единицу длины: q_sw = R_sw A_sw/s_w = 285·0,000402 /0,2 = 0,56003 МН/м.

Изгибающий момент, воспринимаемый бетоном: M_b= 1,5R_btbho2 = 1,5·1,35·0,2·0,442 = 0,07841 МН м.

q1 = q -0,5 qv = 0,12356-0,5·0,09512 = 0,076 МН/м .

Длина проекции наклонного сечения: c = = =1,01573 м.

Так как q_sw /(R_btb) = 0,56003/(1,35·0,2) = 2,07419 > 2 длину проекции наклонной трещины определяем по формуле:

c = .

Длина проекции наклонного сечения:

c = = 0,39759 м.

Поперечная сила, воспринимая бетоном:

Q_b = 1,5R_btbho2/c = 1,5·1,35·0,2·0,442/0,39759 = 0,19721 МН

Q_b = 0,19721 МН < 2,5R_btbho = 2,5·1,35·0,2·0,44 = 0,297 МН - условие выполнено.

Q_b = 0,19721 МН > 0,5R_btbho = 0,5·1,35·0,2·0,44 = 0,0594 МН - условие выполнено. Коэффициент φ_sw = 0,75.

Длина проекции наклонного сечения c = 0,39759 м < 2ho =

2·0,44 = 0,88 м.

Усилие в поперечной арматуре:

Q_sw = 0,7 q_sw c = 0,75·0,56003·0,39759 = 0,167 МН.

Q = 0,34814 МН < Q_b+Q_sw = 0,19721+0,167 = 0,36421 МН - условие выполнено.

Эпюра материалов

Эпюра материалов строится для экономии материала. До опоры доводится не менее 50 % всей арматуры. Для ригеля в нижней зоне подобраны четыре стержня, два из которых будут доведены до опор, а два других оборваны в пролете. Необходимо определить место обрыва.

В верхней зоне ригеля предусматриваются два стержня. На опорах диаметры определены, в середине пролета верхней арматурой задаемся. Диаметр верхней арматуры не должен быть меньше половины максимального диаметра на опорах. Изменение диаметра в верхней зоне ригеля достигается не обрывом стержней, а путем сварки. Необходимо определить точки сварки.

Определяем изгибающий момент для двух стержней, доведенных до опоры в нижней зоне ригеля первого пролета:

М_2Ø28 = R_sA_s(1 -0,5 ξ) h₀ = 350·1232·(1-0,21)·456=155335480 Н·мм = 155,34 кН·м;

где ξ = R_sA_s /(R_bbho) = 350·1232/(22,5·200·456) = 0,2.

Рабочая высота сечения определяется по формуле h₀ = h - защитный слой - 0.5d =500 – 30 – 14 = 456 мм. Защитный слой принимается не менее диаметра продольной арматуры.

Определяем изгибающий момент для двух стержней, оборванных в пролете в нижней зоне ригеля:

М_2Ø28 = М_2Ø28 = R_sA_s (1 -0,5ξ)h₀ = 350·1232·(1-0,217)·440=149232280 Н·мм = 149,23 кНм;

где ξ = R_sA_s/(R_bbho) = 350·1232/22,5·200·440 = 0,2168.

Находим точки фактического обрыва нижних стержней первого пролета:

1) W≥20d = 20·28=560 мм, где d - диаметр обрываемого стержня.

2) W_n=Q/2q_SW+5d = 198/2·560,03+5·0,028 =0,17678 + 0,14 = 0,3168 м =316 мм, где q_SW принимаем из расчета наклонных сечений.

Принимаем максимальную величину W =560 мм.

Аналогично выполняем расчет для других сечений. Эпюра материалов показана на рис. 11.14.

Каркасы ригеля показаны на рис.11.12 и рис.11.13.

Рис.11.12. Каркас ригеля первого пролета

Рис.11.13. Каркас ригеля второго пролета

Рис.11.14. Эпюра материалов

Проектирование колонны

Данные для проектирования взяты из примера 11. Постоянная нагрузка от покрытия принята 5кН/м. Снеговая нагрузка составляет 1,8 кН/м (третий снеговой район). Высота этажа 4,4 м. Здание пятиэтажное.

Определение усилий

Нагрузка постоянная, действующая на покрытие: 5∙7,2=36 кН/м.

Временная снеговая нагрузка на покрытии: 1,8∙7,2=12,96кН/м.

Полная нагрузка на покрытие (q+v)_покр. =36+12,96=48,96 кН/м.

Полная нагрузка на перекрытия: q+v=28,55+95,04=123,5 кН/м.

Для определения максимальной продольной силы (N_max, М_соотв.) рассмотрено загружение всех пролетов временной нагрузкой (рис.12.1.).

Для определения максимального изгибающего момента (М_m_ах, N_соотв.) в средней колонне рассмотрено одностороннее загружение временной нагрузкой междуэтажного перекрытия первого этажа. Расчетные схемы рам для различных загружений показаны на рис.12.1. и рис.12.2. Расчет рам выполнен по программе ЛИРА.

Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 725; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 34 35 36 37 383940 41 42 43 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!