|
||||||||||||
|
||||||||||||
|
|||||||||
МЕНЮ
|
БОЛЬШАЯ ЛЕНИНГРАДСКАЯ БИБЛИОТЕКА - РЕФЕРАТЫ - Расчет сборных железобетонных конструкций многоэтажного производственного зданияРасчет сборных железобетонных конструкций многоэтажного производственного зданияНижегородский государственный архитектурно-строительный университет Институт экономики, управления и права Кафедра железобетонных и каменных конструкций Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Железобетонные конструкции» по теме: «РАСЧЕТ СБОРНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ МНОГОЭТАЖНОГО ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ЗДАНИЯ» Нижний Новгород - 2010г. 1. Исходные данные Район строительства - г.Ярославль (IV снеговой район). Сетка колонн: поперёк здания - 5.7 м х 4 шт, вдоль здания - 6.7 м х 6 шт. Высота этажа - 3.3 м. Количество этажей - 4. Временная нормативная нагрузка - р= 8.5 кН/м2. Коэффициенты - к1= 0.75, К2= 0.8. Бетон тяжелый класса для: плиты - В25, ригеля - В20, колонны - В25. Рабочая арматура класса для: полка сборной плиты - А400, продольные рёбра плиты - А500, ригель - А500, колонны - А400. Проектирование элементов железобетонных конструкций выполняется в соответствии с действующими Нормами. 2. Конструктивное решение сборного железобетонного каркасного зданияВ соответствии с заданием проектируются сборные железобетонные конструкции 4-этажного, 3-пролетного производственного здания без подвала, с обычными условиями эксплуатации помещений (относительная влажность воздуха не выше 75%) и временными нагрузками на перекрытиях p = 8.5 кН/м2. Здание имеет полный железобетонный каркас с рамами, расположенными в поперечном направлении. Поперечные рамы образуются из колонн, располагаемых на пересечениях осей, и ригелей, идущих поперек здания. Ригели опираются на короткие консоли колонн. Места соединения ригелей и колонн, после сварки выпусков арматуры и замоноличивания стыков, образуют жесткие рамные узлы. Ригели и колонны делаются прямоугольного сечения.На рамы по верху ригелей опираются плиты перекрытий (покрытия), располагаемой длинной стороной вдоль здания. Номинальная длина плит равна расстоянию между осями рам lк=6.7 м. У продольных стен укладываются плиты половинной ширины, называемыми доборными. По рядам колонн размещаются связевые плиты, приваренные к колоннам и образующие продольные распорки.Продольные стены выполняются навесными или самонесущими из легкобетонных панелей. Привязка колонн крайних рядов и наружных стен к продольным разбивочным осям - «нулевая».3. Проектирование сборного железобетонного перекрытия3.1 Компоновка сборного перекрытияПлан и поперечный разрез проектируемого здания, решенного в сборном железобетоне, представлены на рисунке 1. Сборное железобетонное перекрытие компонуется из двух элементов: сборных ребристых плит (именуемых ниже «плиты») и сборных ригелей. Ригели поперечных рам во всех зданиях направлены поперек, а плиты - вдоль здания. Ригели проектируются с ненапрягаемой рабочей арматурой. Поперечное сечение ригеля принимается прямоугольным. 4.Расчет сборной ребристой плиты.Рис. 2. Схема армирования ребристой плиты в поперечном сеченииДля сборного железобетонного перекрытия, представленного на плане и в разрезе на рис. 1, требуется рассчитать сборную ребристую плиту с ненапрягаемой арматурой в продольных ребрах. Сетка колонн llк= 5.7 х 6.7 м. Направление ригелей междуэтажных перекрытий - поперек здания. Нормативное значение временной нагрузки на междуэтажные перекрытия 8.5 кН/м2. Вся временная нагрузка условно считается длительной. Коэффициент надежности по назначению здания принимается ?n=0,95, коэффициенты надежности по нагрузке: временной - ?? = 1,2; постоянной - ?? = 1,1. Бетон тяжелый класса В25. По таблицам СНиП 2.03.01-84 расчетные сопротивления бетона Rb = 14.5 МПа и Rbt = 1.05 МПа; коэффициент условий работы бетона ?b1=1,0 С учетом этого значения коэффициента ?b1, принимаемые далее в расчетах по несущей способности (первая группа предельных состояний) величины расчетных сопротивлений равны:Rb = 1,0 • 14.5 = 14.5 МПа; Rbt = 1,0 • 1.05 = 1.05 МПа.Для расчета по второй группе предельных состояний (расчет прогиба и ширины раскрытия трещин) расчетные сопротивления бетона будут Rb,ser= 18.5 МПа, Rbt,ser= 1,55 МПа; модуль упругости бетона Eb = 30000 МПа (п. 5.2.10).Основные размеры плиты:- длина плиты: ln = lk - 50 мм = 6700 - 50 = 6650 мм;- номинальная ширина: В = l:5 = 5700:5 = 1140 мм;- конструктивная ширина : В1 = В - 15 мм = 1140 - 15= = 1125 мм.Высоту плиты ориентировочно, принимая всю нагрузку длительной, определяем по формуле:h=c•l0? (4.1)h = 30 • 64001,5 = 511 ммно не менее h = ln/15 = 6650/15= 443 мм.с = 30 - при армировании сталью класса А400l0 = lк - b = 6700 - 300 = 6400 мм - пролёт ребра плиты в свету, гдеb=300 мм - предварительно принимаемая ширина сечения ригеля;Rs=355 МПа - расчётное сопротивление арматуры класса А_ІІІ (А400) для предельного состояния первой группы;Es=2105 МПа - модуль упругости арматуры; =1,5. Принимаем h = 500 мм.4.1 Расчет плиты по прочности (первая группа предельных состояний)1. Расчет полки плиты.Толщину полки принимаем h?? = 50 мм.Пролет полки в свету l0п = В1 - 240 мм = 1125 - 240 = 885 мм = 0,885 м.Расчетная нагрузка на 1 м2 полки:Постоянная (с коэффициентом надежности по нагрузке ?? = 1,1):a) вес полки: ?? • h?? • ? = 1,1 • 0,05 • 25 = 1,375 кН/м2,25 кН/м3 - вес 1 куб. м тяжелого железобетона;b) вес пола и перегородок 1,1 • 2,5 = 2,75 кН/м2. При отсутствии сведений о конструкции пола и перегородок, их нормативный вес принимаем 2,5 кН/м2.Итого постоянная нагрузка: g0 = 1,375+2,75 = 4,125 кН/м2.Временная нагрузка (с ?? = 1,2): p0 = 1,2 • 8.5 = 10.2 кН/м2.Полная расчетная нагрузка (с ?n = 0,95):q = ?n (g0+ p0)=0,95(4,125+10.2) = 13.61 кН/м2.Изгибающий момент в полке (в пролете и на опорах) по абсолютной величине равен: М = , кН•м. (4.2) М =13.61·(0.885)2/11= 0.97 кН•м. По заданию полка армируется сварными сетками из обыкновенной арматурной проволоки класса А400. Расчетное сопротивление Rs = 355 МПа h0 = h?? - a = 50 - 17,5 = 32,5 мм; b = 1000 мм, где а = 17.5 - 19 мм, примем а = 17.5 мм По формулам имеем: (4.3.) Проверяем условие ?m < ?R: . (4.4.) Граничная относительная высота сжатой зоны: (4.5.) ?R = ?R(1-0,5 ?R) (4.6.) ?R = 0,531(1-0,5•0,531) = 0,39 Таким образом, условие ?m = 0,063 < ?R = 0,39 выполняется. Находим площадь арматуры: Аs= (4.7.) Аs=14.5/355·1000·32.5·(1-v1-2·0.063) = 86 мм2 Нижние (пролётные) и верхние (надопорные) сетки принимаем: С1(С2) ; Аs =141 мм2 (+8,5%). Процент армирования полки: ?%=0.43%. 2. Каждое поперечное торцовое ребро армируется -образным сварным каркасом с рабочей продольной арматурой 3 O 6 А400 и поперечными стержнями O 4 В500 с шагом 100 мм. 3. Расчет продольных ребер. Продольные ребра рассчитываются в составе всей плиты, рассматриваемой как балка П-образного сечения с высотой h =500 мм и конструктивной шириной В1=1125 мм (номинальная ширина В=1,14 м). Толщина сжатой полки h?? = 50 мм. Расчетный пролет при определении изгибающего момента принимаем равным расстоянию между центрами опор на ригелях: l=lk - 0,5b = 6,7 - 0,5 • 0,3 = 6.55 м; расчетный пролет при определении поперечной силы: l0 = lk - b = 6,7 - 0,3=6.4 м, где b=0,3 м - предварительно принимаемая ширина сечения ригеля. Нагрузка на 1 пог. м плиты (или на 1 пог. м двух продольных ребер) составит: а) расчетная нагрузка для расчета на прочность (первая группа предельных состояний, ?? >1): постоянная 7.29 кН/м где- расчётная нагрузка от собственного веса двух рёбер с заливкой швов кН/м, где =220 мм - средняя ширина двух рёбер. = 25 кн/м3. временная p = ?n p0 B = 0,95 · 10.2 · 1,14 = 11.05 кН/м; полная q = g + p = 7,29 + 11.05 = 18.34 кН/м; б) расчетная нагрузка для расчета прогиба и раскрытия трещин (вторая группа предельных состояний, ??=1): qII = qn = 15.84 кН/м. Усилия от расчетной нагрузки для расчета на прочность М =98.4 кН·м; Q =58.7 кН. Изгибающий момент для расчета прогиба и раскрытия трещин МII =84.95 кН·м. 4.2 Расчет прочности нормальных сечений Продольная рабочая арматура в ребрах принята в соответствии с заданием класса А500, расчетное сопротивление Rs=435 МПа. Сечение тавровое с полкой в сжатой зоне; расчетная ширина полки: b?f = B1 - 40 мм = 1125 - 40 = 1085 мм; h0 = h - a = 500 - 50 = 450 мм (а=50 мм при двухрядной арматуре). Полагая, что нейтральная ось лежит в полке, имеем: m =0,031; == 0,031; x = h0 = 0,031 450 = 14 мм < hf=50мм; Проверяем условие ?m < ?R: Граничная относительная высота сжатой зоны: ?R = ?R(1-0,5 ?R) = 0,49(1-0,5•0,49) = 0,370. Таким образом, условие ?m = 0,031 < ?R = 0,370 выполняется. Площадь сечения продольной арматуры: As= As517 мм2 Принимаем продольную арматуру 414 А400 с Аs = 616 мм2 по два стержня в каждом ребре. ?%=1.37% < 5%. 4.3 Расчет прочности наклонных сечений на поперечную силу Поперечная сила на грани опоры Qmax = 58.7 кН. В каждом продольном ребре устанавливается по одному каркасу с односторонним расположением двух рабочих стержней диаметром d = 14 мм (рис. 2). Диаметр поперечных стержней должен быть не менее 4 мм. Принимаем поперечные стержни диаметром dsw= 4 мм из проволоки класса В500, Asw1=12,6 мм2; расчетное сопротивление Rsw = 300 МПа. При Asw1=12,6 мм2 и n = 2 (на оба ребра) имеем: Asw = n Asw1=212,6 = 25,2 мм2. Бетон тяжелый класса В25 (Rb = 14.5 МПа; Rbt = 1.05 МПа; коэффициент условий работы бетона ?b1=1,0 т.к. кратковременная нагрузка составляет более 10% от всей временной нагрузки). Шаг хомутов предварительно принимаем: Sw1 = 150 мм (S1 ? 0,5h0 = 0,5 •450 = 225 мм; S1?300мм) Sw2=300мм (S2 ? 0,75 h0 = 0,75 • 450 = 337мм; S2 ?500мм). Прочность бетонной полосы проверим из условия (7): >Qмах = 58700 Н т.е. прочность полосы обеспечена Интенсивность хомутов определим по формуле: , Н/мм (4.8.) Н/мм Поскольку qsw=50.4 Н/мм > 0,25Rвtb = 0,251.05170 =44.6 Н/мм - хомуты полностью учитываются в расчете и значение Мb определяется по формуле: , Н•мм (4.9.) Н•мм Определим длину проекции самого невыгодного наклонного сечения с: кН/м. Поскольку значение с определяем по формуле: , но не более 3h0 (4.10.) мм > 3h0=3450=1350 мм, следовательно, принимаем с=1350 мм. Длина проекции наклонной трещины с0 - принимается равной с, но не более 2h0. Принимаем с0 = 2h0 = 2 450 =900 мм. Тогда QSW = 0,75qSW c0 = 0,75 50.4 900 = 34020 Н = 34.02 кН кН, кН. Проверяем условие кН >кН. т.е. прочность наклонных сечений обеспечена. Проверим требование: > Sw1. (4.11.) мм > Sw1=150 мм. т.е. требование выполнено. 4.4 Определение приопорного участка При равномерно распределённой нагрузке длина приопорного участка определяется в зависимости от: Н/мм, где . Поскольку , тогда: , Н/мм Н/мм Так как , то длина приопорного участка: , (4.12.) где (4.13.) Н мм 4.5 Расчет плиты по деформациям и по раскрытию трещин (вторая группа предельных состояний)1. Расчет прогиба плиты Исходные данные для расчета: Изгибающий момент в середине пролета МII=84.95 кНм. Модуль упругости: бетона Eb=30000 МПа, арматуры Es=200000 МПа. Сечение тавровое. С учетом замоноличивания бетоном продольного шва между ребрами расчетная ширина полки будет bf=1140 мм и средняя ширина ребра b=(255+185)/2=220 мм Проверяем наличие нормальных к продольной оси трещин в растянутой зоне ребер. Трещины образуются при условии MII > Rbt,serWpl. ( 4.14.) Упругопластический момент сопротивления Wpl по растянутой зоне находим по формуле при Аs=0 и 1=0: Wpl=(0,292+0,7521+0,151)bh2, (4.15.) где 1= 1= = Wpl=(0,292+1,50,00566,67+0,150,42)·2205002 = 22,605106 мм3. Rbt,serWpl.=1,5522,605106=35,04106 Нмм=35,0 4 кНм < MII=84,95 кНм, т.е. растянутой зоне образуются трещины. Кривизну 1/r определяем для элемента с трещинами в растянутой зоне, согласно пп. 4.27-4.29 СНиП 2.03.01-84* [2]. Для железобетонного изгибаемого элемента с ненапрягаемой арматурой формула (160) указанного СНиПа примет вид: , (4.16.) Где b = 0,9 - для тяжелого бетона (п. 4.27); v = 0,15 - для тяжелого бетона при продолжительном действии нагрузки (п. 4.27, табл. 35). Коэффициент s вычисляется по формуле (167) СНиП 2 при исключении третьего члена: s=1,25 - lsm, (4.17.) где ls=0,8 (п. 4.29, табл. 36, продолжительное действие нагрузки); m= < 1 (формула (168) для изгибаемого элемента при отсутствии предварительного напряжения). s=1,25 - 0,80,41 =0.922 < 1. Согласно п. 4.29 СНиПа 2, принимаем s=1,0. Плечо внутренней пары сил и площадь сжатой зоны бетона определяется по приближенным формулам, полагая: x= мм, мм, мм2. Кривизна составит: мм Прогиб плиты в середине пролета будет f= мм < fult= мм, т. е. прогиб плиты лежит в допустимых пределах (см. 1, табл. 19). 2. Проверка ширины раскрытия трещин, нормальных к оси продольных ребер, производится согласно пп. 4.14 и 4.15 СНиП 2.03.01 - 84* [2]. Ширина раскрытия трещин определяется по формуле (144) СНиПа: Для рассчитываемой плиты, загруженной только длительной нагрузкой, входящие в расчетную формулу для аcrc величины согласно п. 4.14 СНиПа равны: < 0,02; ?l=1,6-15?=1,6-15*0,0062=1,507 (тяжелый бетон естественной влажности); ?=1,0; ?=1,0; d- диаметр принятой арматуры. Напряжение в арматуре ?s в сечении с трещиной при расположении арматуры в два ряда по высоте находится на основании формул (147) и (149) СНиПа [2] при значении Р=0 (предварительное напряжение отсутствует): , Где Значения z и x принимаются такой же величины, как при расчете прогиба: а1=50 мм; мм; ; Н/мм2=340.7 МПа < Rs,ser=500 МПа (требование п. 4.15 СНиПа [2]). Ширина раскрытия трещин составит: 0,36 мм = acrc2 = 0,36 мм, т.е. ширина раскрытия трещин лежит в допустимых пределах. 5. Расчет сборного ригеля поперечной рамыДля сборного железобетонного перекрытия, план и разрез которого представлены на рис. 1, требуется рассчитать сборный ригель. Сетка колонн l lк = 6.75.7 м. Для ригеля крайнего пролета построить эпюры моментов и арматуры.1. Дополнительные данныеБетон тяжелый, класс бетона B20, коэффициент работы бетона ?b1 = 1,0. Расчетные сопротивления бетона с учетом ?b1 = 1,0 равны:Rb = 1,0•11,5 = 11,5 МПа;Rbt = 1,0•0,9 = 0,9 МПа. Продольная и поперечная арматура - класса A500. Коэффициент снижения временной нагрузки к1=0,75.2. Расчетные пролеты ригеляПредварительно назначаем сечение колонн 400400 мм (hc = 400 мм), вылет консолей lc = 300 мм. Расчетные пролеты ригеля равны:крайний пролет l1 = l-1,5hc-2lc = 5,7 - 1,5 • 0,4 - 2 • 0,3 = 4,5 м;средний пролет l2 = l - hc - 2lc = 6,7 - 0,4 - 2 • 0,3 = 4,7 м.3. Расчетные нагрузкиНагрузка на ригель собирается с грузовой полосы шириной lк = 6,7 м, равной расстоянию между осями ригелей (по lк/2 с каждой стороны от оси ригеля).а) постоянная нагрузка (с ?n = 0,95 и ?? = 1,1):вес железобетонных плит с заливкой швов:0,95•1,1•3•6,7 = 21 кН/м;вес пола и перегородок:0,95•1,1•2,5•6,7 = 17.5 кН/м;собственный вес ригеля сечением bh 0,30,6 м (размеры задаются ориентировочно)0,95•1,1•0,3•0,6•25 = 4,7 кН/м;итого: постоянная нагрузка g = 43.2 кН/м.б) Временная нагрузка с коэффициентом снижения к1 = 0,75 (с ?n = 0,95 и ?? = 1,2):? = 0,95•0,75•1,2•8.5•6,0 = 41.42 кН/м.Полная расчетная нагрузка: q = g + ? = 43.2 + 41.42 = 84.62 кН/м.4. Расчетные изгибающие моменты.В крайнем пролете: кНм На крайней опоре: кНм В средних пролетах и на средних опорах: кНм Отрицательные моменты в пролетах при p/ ? = 41.42 / 43.2 = 0,96 1,0: в крайнем пролете для точки «4» при ? = - 0,010 M4=? (g+?) l12 = -0,010 •84.62•4,5 2 = -17 кН•м; в среднем пролете для точки «6» при ?= -0,013 M6=? (g+?) l22 = -0,013•84.62•4.7 2 = - 24.3 кН•м. 5. Расчетные поперечные силы На крайней опоре: QA = 0,45ql1 = 0,45•84.62•4,5 = 171.4 кН. На опоре B слева: 0,55 84.62 4, 5 = 209.4 кН. На опоре B справа и на средних опорах: 0,5 84.62 4.7 = 198.9 кН. 6. Расчет ригеля на прочность по нормальным сечениям Для арматуры класса A500 ?R = 0,49 (см. расчет продольного ребра плиты). Принимаем ширину сечения b=300мм. Высоту ригеля определяем по опорному моменту MB = 117 кН•м, задаваясь значением ? = 0,35 < ?R = 0,49. Находим ?m = ? (1 - 0,5?) = 0,35(1 - 0,5•0,35) = 0,289. Сечение рассчитывается как прямоугольное по формуле (1): мм; h = h0+a = 343+65 = 408 мм; принимаем h = 450 мм (h/b = 450/300 = 1,5). Расчет арматуры Расчетное сопротивление арматуры класса A500 будет Rs = 435 МПа. Расчет производится по формулам: Аs = а) Крайний пролет. M1 = 142.7 кН•м; b = 300 мм; h = 450 мм; h0 = h - a = 450 - 65 = 385 мм (арматура расположена в два ряда по высоте) Аs = 1023 мм2. Принимаем арматуру 2O16 A500 + 2O20 A500 с АS = 402 + 628 = 1030 мм2. Проверяем условие ?m < ?R: ?R = ?R(1-0,5 ?R) = 0,49(1-0,5•0,49) = 0,37 Таким образом, условие ?m = 0,279 < ?R = 0,37 выполняется, т.е. для сечения ригеля с наибольшим моментом M1 условие выполняется. б) Средний пролет. M2 = 117 кН•м; b = 300 мм; h = 450 мм; h0 = h-a = 450-60=390 мм (арматура расположена в два ряда по высоте) Аs = 791мм2 принято 214 A500 и 218 A500 с As = 308 + 509 = 817 мм2. в) Средняя опора. MB = MC = M = 117 кН•м; b = 300 мм; h = 450 мм; h0 = h - a = 450-65 = 385 мм (арматура расположена в один ряд с защитным слоем 50 мм) Аs = 805мм2 принято 225 A500 с As = 982 мм2. г) Крайняя опора. MA = 85.7 кН•м; h0 = h - a = 450 - 65 = 385 мм (арматура расположена в один ряд с защитным слоем 50 мм); Аs = 565 мм2 принято 220 A500 с As = 628 мм2. д) Верхняя пролетная арматура среднего пролета по моменту в сечении «6» M6 = 24.3 кН•м; b = 300 мм; h = 450 мм; h0 = =h - a = 450-35=415мм (однорядная арматура); Аs = 138 мм2 принято 210 A500 с As= 157 мм2. е) Верхняя пролетная арматура крайнего пролета по моменту в сечении «4» M4 = 17 кН•м; h0 = h - a = 415 мм (однорядная арматура); Аs = 96.9 мм2 принято 28 А500 с As = 101 мм2. 7. Расчет ригеля на прочность по наклонным сечениям на действие поперечных сил В крайнем и средних пролетах ригеля устанавливаем по два плоских сварных каркаса с односторонним расположением рабочих продольных стержней. Наибольший диаметр продольных стержней в каждом каркасе d = 25 мм. Qmax = 209.4 кН. Бетон В20 (Rb = 11,5МПа; Rbt = 0,9МПа ?b1 = 1,0 Так как нагрузка на ригель включает ее временную составляющую). Принимаем во всех пролетах поперечные стержни из стали класса А-II (А300) диаметром dsw = 6 мм (Asw = 28.3 мм2). Принятый диаметр поперечных стержней удовлетворяет требованиям обеспечения качественной сварки, расчетное сопротивление поперечных стержней принимаем, согласно Приложения, равным Rsw = 300 МПа. Количество поперечных стержней в нормальном сечении равно числу плоских сварных каркасов в элементе, т.е. n=2. Вычисляем Asw=n•Asw1=2•28,3=56.6 мм2; RswAsw = 300•56.6 = 16980 H. Сечение прямоугольное с шириной b=300 мм и высотой h = 450 мм. Рабочая высота сечения на приопорных участках h0 = 385 мм (см. расчет продольной арматуры). В крайнем и среднем пролетах ригеля шаг поперечных стержней:предварительно принимаем Sw1=100мм (S1?0,5h0; S1?300 мм); Sw2=250 мм (S2 ?0,75h0; S2 ?500мм). 1. Проверки на прочность наклонной сжатой полосы: 0,3 Rb b h0 = 0,3 11,5 300 385 = 398.48 кH > QMAX = 209.4 кН т.е. прочность полосы обеспечена 2. Проверка прочности наклонного сечения Н/ мм. Поскольку qsw=169.8 Н/мм > 0,25Rbtb = 0,25•0,9•300 = 67,5 Н/мм - хомуты полностью учитываются в расчете и Мb определяется по формуле: Н мм = 60.03 кН м. кН/м Поскольку cмм < 3h0 = 3 • 385 = 1155 мм Принимаем c = 969 мм, c0= 2•385=770 мм; 98060 H = 98.06 кН кН кН (147.5) Проверка условия кН > Q=147.5 кН, условие прочности обеспечивается. Проверка требования мм > Sw1=100 мм т.е. принятый шаг Sw1=100 мм удовлетворяет требованиям СП [4]. Определение приопорного участка При равномерно распределённой нагрузке длина приопорного участка определяется в зависимости от: 76.41 Н/мм, где: Н/ мм. qsw2 = 67.92 Н/мм > 0,25 Rbt b = 0,25 0,9 300 = 67,5 Н/ мм - условие выполняется, т.е. Mb и Qb,max не пересчитываем. Так как Н/ мм > q1 =63.91 Н/ мм, то: , мм где = 51975 Н Обрыв продольной арматуры в пролете. Построение эпюры арматуры. По изложенному выше расчету определяется площадь продольной рабочей арматуры в опасных участках сечения: в пролетах и на опорах, где действует наибольшие по абсолютной величине моменты. Для определения места обрыва продольной арматуры строятся огибающая эпюра изгибающих моментов от внешних нагрузок и эпюра арматуры, представляет собой изображение несущей способности сечений ригеля Мult. Моменты в пяти точках определяются по формуле: Расчетные моменты эпюры арматуры, которое может воспринять балка в каждом сечении при имеющихся в этих сечениях растянутой арматуры, определяется по формуле: , где ,мм - высота сжатой зоны. AS - площадь арматуры в рассматриваемом сечении. Место действия обрыва стержней отстаёт от теоретического на расстоянии W, принимаемом не менее величины, определяемой по формуле: Q - расчетная поперечная сила в месте теоретического обрыва стержня; qsw - усилие в поперечных стержнях на единицу длины элемента на рассматриваемом участке; d - диаметр обрываемого стержня. При правильном подборе и распределении продольной арматуры по длине ригеля эпюра арматуры Mult повсюду охватывает огибающую эпюру моментов M, нигде не врезаясь в нее, но и не удаляясь от нее слишком далеко в расчетных сечениях. В таком случае во всех сечениях ригеля, будет выполнятся условие прочности по моменту M<Mult и обеспечения экономичности расходование арматуры. Построение эпюры арматуры ниже иллюстрируется на примере рассчитываемого ригеля рамы. Согласно заданию, построение эпюр производиться для крайнего пролета. Подсчет моментов сведен в табл. 2, при этом отрицательные моменты в пролете вычисляются для отношения p/g = 41.42/43.2 1. Таблица 2
Нулевые точки эпюры положительных моментов располагаются на расстоянии 0,1 l1= 0,45 м от грани левой опоры и 0,125 l1 = 0,56 м от грани правой опоры. Огибающая эпюра моментов приведена на рис. 11. Под ней построена эпюра поперечных сил для крайнего пролета. Ординаты эпюры Мult вычисляются через площади фактически принятой ранее арматуры и откладываются на том же чертеже. На положительные моменты На наибольший положительный момент M1 принята арматура 220 и 216 А500 с Аs = 1030мм2. мм 435 1030 (385 - 0,5 130) = 143.4 кНм Ввиду убывания положительного момента к опорам, часть арматуры можно не доводить до опор, оборвав в пролете. Рекомендуется до опор доводить не менее 50% расчетной площади арматуры. Примем, что до опор доводится 2O20 A500 с АS = 628 мм2. Момент Мult, отвечающий этой арматуре, получим пропорционально ее площади: мм 435 628 (385 - 0,5 79) = 94.4 кНм На отрицательные опорные моменты: На момент МA принята арматура 2O20 А500 с АS=628 мм2. мм, 435 628 (385 - 0,5 79) = 94.4 кНм На момент МB = МC принята арматура 2O25 А500 с АS=982 мм2. мм 435 982 (385 - 0,5 123.8) = 138 кНм На отрицательные пролетные моменты На момент М4 принята арматура 2O8 А500 с АS=101 мм2. мм 435 101 (415 - 0,5 12.7) = 17.95 кНм Обрываемые пролетные и опорные стержни заводятся за место теоретического обрыва на величину W. Расстояние от опорных стержней до мест теоретического обрыва стержней а определяется из эпюры графически. В сечении 2 каркаса ( dsw= 6 мм; Аsw1=28.3 мм2; Аsw=56.6 мм2; Rsw= 300 МПа) H/мм. Значения W будут (см. рис.11): для пролетных стержней 225 A- II (А300) слева:407 мм < 20d = 500 мм справа: 512 мм > 20d = 500 мм; для надопорных стержней слева 2O28 А300: 504 мм < 20d = 560 мм справа 236 A-II (А300) 629 мм < 20d = 720 мм Принято W1= 500 мм; W2 = 550 мм; W3 = 600 мм; W4 = 750 мм. 6. Расчет сборной железобетонной колонныСетка колонн м Высота этажей между отметками чистого пола - 3.3 м. Нормативное значение временной нагрузки на междуэтажные перекрытия 8.5 кH/м2, расчетное значение снеговой нагрузки на покрытие - 2.4 кH/м2 (для г.Ярославля). Кратковременная нагрузка превышает 10% от всей временной. Коэффициент снижения ее на междуэтажных перекрытиях к2=0,8. Коэффициент надежности по назначению здания n=0,95. Основные размеры ребристых плит и ригелей перекрытий и покрытия принимаются по предыдущему расчету. Толщина пола - 100 мм. Бетон тяжелый класса B25, продольная арматура - класса A400, поперечная арматура - класса A240. Расчет колонны на сжатие Полная грузовая площадь для одной внутренней колонны составит 5.76,7=38.19 м2. Подсчет нагрузок на грузовую площадь сведен в таблицу. Нагрузку от собственного веса конструкций покрытия и междуэтажных конструкций принимаем по данным предыдущего расчёта. Колонну принимаем сечением 400?400 (мм). Собственный вес колонны длиной 3.3 м с учетом веса двухсторонней консоли будет: Нормативный - 0,95[0,40,43.3 +(0,30,45+0,30,3) 0,4] 25 = 14.68кН. Расчетный - 1,114.68 = 16.15 кН. Расчет колонны по прочности на сжатие производим для двух схем загружения: Расчет колонны по условиям первой схемы загруженияЗа расчетное принимаем верхнее сечение колонны 1-го этажа, расположенное на уровне оси ригеля перекрытия этого этажа. Расчет выполняется на комбинацию усилий Mmax-N, отвечающую загружению временной нагрузкой одного из примыкающих к колонне пролетов ригеля перекрытия 1-го этажа и сплошному загружению остальных перекрытий и покрытия.а) Определение усилий в колонне. Расчетная продольная сила N.Постоянная и временная нагрузки на одну внутреннюю колонну от покрытия и всех межэтажных перекрытий, кроме того перекрытия 1-го этажа; собирается с полной грузовой площади 38.19 м2. Постоянная нагрузка от перекрытия 1-го этажа собирается с полной грузовой площади.
Площадь сечения продольной горизонтальной арматуры консоли As определяют по изгибающему моменту у грани колонны (в опорном сечении консоли), увеличенному на 25% за счет возможности отклонения фактического приложения нагрузки Q на консоль от ее теоретического положения в неблагоприятную сторону: M=1,25Q a. М=1,25Qа=1,25273.750,18=61.59 кН·м. Площадь сечения арматуры будет равна: мм2. Принимаем 2O16 A400 с АS=402 мм2 . Список литературы СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия [Текст]: утв. Госстроем России 29.05.2003: взамен СНиП II-6-74: дата введения 01.01.87. - М.: ГУП ЦПП, 2003. - 44 с. СНиП 2.03.01-84. Бетонные и железобетонные конструкции [Текст]: Госстрой СССР - М.: ЦИТП, 1989. - 85 с. СНиП 52-01-2003. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения [Текст]: утв. Государственным комитетом Российской Федерации по строительству и жилищно-коммунальному комплексу от 30.06.2003: взамен СНиП 2.03.01-84: дата введ. 01.03.2004. - М.: ГУП НИИЖБ, 2004. - 26 с. СП 52-101-2003. Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры [Текст]: утв. Государственным комитетом Российской Федерации по строительству и жилищно-коммунальному комплексу от 30.06.2003: взамен СНиП 2.03.01-84: дата введ. 01.03.2004. - М.: ГУП НИИЖБ, 2004. - 55 с. Руководство по расчету статически неопределимых железобетонных конструкций [Текст]: Научно-исследовательский институт бетона и железобетона Госстроя СССР. - М.: Стройиздат, 1975. - 192 с. Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона (без предварительного напряжения) [Текст]: ГПИ Ленингр. Промстройпроект Госстроя СССР, ЦНИИпромзданий Госстроя СССР. - М.: Стройиздат, 1978. - 175 с. Байков, В. Н. Железобетонные конструкции. Общий курс [Текст]: учеб. для вузов / В. Н. Байков, Э. Е. Сигалов. Изд. 5-е, перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1991. - 767 с.: ил. Руководство по расчету статически неопределимых железобетонных конструкций [Текст]. - М.: Стройиздат, 1975. Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона (без предварительного напряжения) [Текст]. М.: Стройиздат, 1978. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры. [Текст]. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988 г. |
РЕКЛАМА
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
БОЛЬШАЯ ЛЕНИНГРАДСКАЯ БИБЛИОТЕКА | ||
© 2010 |