Проектирование железобетонных конструкций

11000

13200

ВСЕГО

15330

18221

Изгибающие моменты в крайнем пролете и над первой промежуточной опорой :



Изгибающие моменты в средних пролетах и над средними опорами :

5.3 Подбор сечений арматуры в плите

Рабочая высота : h₀ = h - 1,5см = 8-1,5 = 6,5см.

При расчете монолитных плит, окаймленных со всех четырех сторон ребрами, рекомендуется при подборе арматуры снижать расчетные значения моментов на 20%, учитывая тем самым влияние распора, обусловленного сопротивления ребер горизонтальным смещением :

щ = 0,85 - 0,008*R_b = 0,85-0,008*14,5 = 0,734, у_SR = R_s = 280МПа.

Крайние пролеты и первые промежуточные опоры :

о = 0,09 < о_R, ж = 0,955

В средних пролетах и над средними опорами :



о = 0,056 < о_R, ж = 0,971

5.4 Армирование плиты

В средних пролетах и над средними опорами укладываем сетки С-3 шириной 1600 мм с рабочими стержнями диаметром 5 мм и шагом стержней 150 мм (A_s1 = 1,96см² > ).

В крайних пролетах и над первыми промежуточными опорами укладываем дополнительную сетку С-4 шириной 1600 мм с площадью сечения арматуры . По сортаменту подбираем поперечную рабочую арматуру диаметром5мм с шагом100 мм ().

Распределительную арматуру всех плоских сеток принимаем диаметром 3 мм с шагом 250 мм.

5.5 Статический расчет второстепенной балки

Второстепенную балку рассчитываем как многопролетную неразрезную балку таврового сечения с шириной полки b'_f , равной шагу второстепенных балок, т. е. 2000 мм. Эта величина менее предельной : b'_f = l_0CP/3 + b_bд = 5700/3 + 200 = 2100 мм,

Где l_0CP - расчетное значение среднего пролета второстепенной балки, равное расстоянию в свету между гранями главных балок при ширине последних b_bд = 200 мм.

Расчетное значение крайнего пролета определим по аналогии с крайним пролетом плиты :

l_0КP = 6000 - b_ГЛд*0,5 - 300 + 0,5*300 = 6000 - 300*0,5 - 300 + 0,5*300 = 5700 мм.

Погонная постоянная g' и временная х' нагрузки на балку определяются как произведение нагрузок g и V, отнесенных к одному квадратному метру перекрытия, на шаг балок l плюс собственный вес балок :

g' = g*l₁ + G_bд = 5,021*2 + 0,2*(0,5-0,07)*25*1,1 = 12,41кН/м

х' = х* l₁ = 13,2*2 = 26,4 кН/м

полная погонная нагрузка :

q' = g' + х' = 12,41 + 26,4 = 38,81 кН/м.

Изгибающие моменты в крайних пролетах и над первыми промежуточными опорами :

Изгибающие моменты в средних пролетах и над первыми промежуточными опорами :

Поперечная сила на крайней шарнирной опоре :

Поперечная сила у первой промежуточной опоры со стороны крайнего пролета :

Поперечная сила у средних промежуточных опор :

5.6 Расчет прочности балки по нормальным сечениям

При определении площади продольной арматуры в пролетных сечениях, где действуют положительные изгибающие моменты, необходим учет работы свесов полки. Вычисляем момент, воспринимаемый полкой сечения в предположении, что нейтральная ось совпадает с нижней гранью полки :

h₀ = 0,9*h = 0,9*50 = 45см

В первом и среднем пролетах внешний изгибающий момент М < . Следовательно, нейтральная ось находится в полке. Коэффициент б_m определяем по формуле прямоугольных сечений при b= b'_f = 200см.

в первом пролете :

По таблице определяем о = 0,022< о_R=0,595; ж = 0,989



Принимаем : 2Ш18A-II + 2Ш18A-II (A_s = 5,09+5,09 =11,37см²)

В средних пролетах:

о = 0,015; ж = 0,997;

Принято : 2Ш22A-II (A_s = 7,6см²)

При расчете опорных сечений на отрицательные моменты необходимо учитывать, что полка находится в растянутой зоне и сопротивление ее свесов не учитывается. Расчет ведем по формулам прямоугольных сечений с шириной равной ширине ребра b=20 см. Над первой промежуточной опорой:

По таблице определяем

о = 0,248; ж = 0,879

Сечения над опорами армируем двумя сетками с рабочей арматурой, параллельной оси второстепенных балок и распределенной по ширине, равной шагу балок, т. е. 2м. Принимаем над крайней опорой две сетки С-7 с рабочей арматурой Ш5 мм с шагом 150 мм. Площадь арматуры на 1 м ширины сетки :

As = 1,31см² < 7,73/2*2 = 1,93 см²

Над средними опорами :

По таблице определяем о = 0,16; ж = 0,92

Принимаем две сетки С-8 с рабочей арматурой Ш6 мм с шагом 150 мм.

As = 1,89см² > 5,08/2*2 = 1,27 см²

5.7 Прочность наклонных сечений по поперечной силе

А. Расчет хомутов

Условная распределенная нагрузка:

q₁ = g' + 0,5х' = 12,41 + 0,5*26,4 = 25,61 кН/м = 0,256 кН/см - сечение у крайней опоры.

Свесы полок расположены в растянутой зоне и ц_f = 0. Проверяем необходимость расчета хомутов при:

С=С_max = 2,5*h₀ = 112,5см ; (q₁<< ц_b4*R_bt*b/(C_max/h₀)²)

Q_max = 132,7кН > 2,5*г_b2*ц_b3*R_bt*b*h₀ = 2,5*0,9*0,6*0,105*20*45 = 127,6кН

Q_max - q'* С_max = 132,7 - 0,388*112,5 = 89,05кН ? 51,03кН

г_b2*ц_b4*R_bt*b*h₀²/С = 0,9*1,5*0,105*20*45²/112,5 = 51,03кН

Оба условия не выполняются, поэтому расчет хомутов необходим.

Q_max = 132,7кН <

то <

<

Оба условия не выполняются, поэтому:

Из условия свариваемости продольной и поперечной арматуры назначаем диаметр и шаг хомутов d = 6 мм, n = 2, A_sw1 = 0,283 см²

Для приопорных участков :

Должно выполняться условие



Принимаем S₁ = 150 мм < h/3 = 167мм.

Фактическое значение :

В средней части пролета :

S₂ = 3*h/4 = 375мм

<

Так как q_sw2<Q_b,min/(2*h₀) , то вычисляем M'_b и Q'_b,min .

M'_b=2*h²₀*q_sw2*ц_b2/ц_b3=2*45²*0,34*2/0,6=4590кН/см

Q'_b,min=2*h₀*q_sw2=2*45*0,34=30,6кН

C₀₁=v(M'_b/q_sw1)= v(4590/0,849)=73,5см<2*h₀=2*45=90см

Q'_b,min+q_sw2*C₀₁=30,6+0,34*73,5=55,59>Q_b,min=51,03

Длина l₁ участка установки хомутов с шагом S₁ :

Так как , то

>

Б. Расчет прочности наклонной сжатой полосы

Условие прочности имеет вид :

Прочность наклонной полосы обеспечена.

6. Расчет кирпичного столба

Рассчитать, как вариант колонны многоэтажного здания, кирпичный столб в уровне первого этажа.

Величину продольной сжимающей силы по аналогии с расчетом колонны принимаем 1820,2 кН. Расчетная длина l₀ = 4,8 м. Столб выкладывается из красного кирпича пластического формования марки М200; марка раствора - М100; R = 2,7МПа (0,27кН/см²). Рекомендуется при марке камня (кирпича) не ниже 100 и марке раствора не ниже 50 задаваться размером поперечного сечения столба в зависимости от величины продольной силы N :

При N = 1000кН : b = h = 56…64см, при 2000кН > N > 1000кН : b = h = 64…77см; при N ? 2000кН b = h = 77…90см.

Принимаем b = h = 70см. Упругая характеристика кирпичной кладки б при марке раствора М100 равна 1000. гибкость л_h = 480/70 = 6,9; ц = 0,94 - коэффициент продольного изгиба. Коэффициент, учитывающий влияние длительной нагрузки при л_h ? 10 и h или b не менее 30см, m_g = 1.

Напряжение в нормальных сечениях столба :

< 2*R = 2*0,27 = 0,54 кН/см².

Так как у > R, то делаем вывод о необходимости сетчатого армирования или усиления стальными обоймами поперечных сечений кирпичного столба.

Вариант с сетчатым армированием

Объемный коэффициент сетчатого армирования не должен превышать предельного



Расчетное значение эксцентриситета е продольной силы принято равным нулю, а коэффициент условия работы сетчатой арматуры класса Вр-I г_cs = 0,6. Величину R_s принимаем согласно СНиП 2.03.01-84 равной 370 МПа, что соответствует диаметру проволоки 4 мм.

Величину требуемого значения коэффициента армирования м^тр можно определить из выражения :

,

в котором в левой части вместо расчетного сопротивления армированной каменной кладки подставляем фактическую величину напряжений .

<

Задаемся размером ячеек С=50мм и диаметром стержней d=4мм (А_st=0,126см²).

Из формулы определяем шаг сеток S :

Округляем это значение в меньшую сторону до величины, кратной высоте ряда кладки из красного кирпича, т. е. принимаем S = 14см. Проверяем несущую способность столба :

Временное сопротивление каменной кладки :

Упругая характеристика армированной каменной кладки и коэффициент продольного изгиба :

; ц = 0,93

Условие прочности выполняется. Поэтому стальные обоймы можно не применять.

Размещено на Allbest.ru