пОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА ПО КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ ЖБК, ПГС. 2 ПЗ КП ОБРАЗЕЦ (Восстановлен) (Восстановлен1). Железобетонные конструкции многоэтажного каркасного здания

• Название: Железобетонные конструкции многоэтажного каркасного здания
• Анкор: пОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА ПО КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ ЖБК, ПГС
• Дата: 11.10.2022
• Размер: 0.64 Mb.
• Имя файла: 2 ПЗ КП ОБРАЗЕЦ (Восстановлен) (Восстановлен1).docx
• Тип: Курсовой проект; #727022
• страница: 2 из 3

РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ОДНОПРОЛЕТНОГО РИГЕЛЯ


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

Исходные данные

Нормативные и расчетные нагрузки на 1 м²перекрытия принимаются те же, что и при расчете панели перекрытия. Ригель шарнирно оперт на консоли колонны, h_b= 60 см. Расчетный пролет (рис. 6):



где - пролет ригеля в осях;

b– размер колонны;

20 - зазор между колонной и торцом ригеля;

130 – размер площадки опирания.

Расчетная нагрузка на 1 м длины ригеля определяется с грузовой полосы, равной шагу рам, в данном случае шаг рам 7,4 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 = 6,6×7,2 = 47,52 м²



На коэффициент сочетания умножается нагрузка без учета перегородок:



Полная расчетная погонная нагрузка на ригель:

.;





Рисунок 6 – Расчетный пролет ригеля
Рисунок 7 – Расчетное сечение ригеля
3.1 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 тяжелый класса B15:

; ;

;

- Арматура:

- продольная ненапрягаемая класса А400 диаметром 10-40 мм:



- поперечная ненапрягаемая класса А400 диаметром 6-8мм:



3.2 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 ξ_R, при которой предельное состояние элемента наступает по сжатой зоне бетона одновременно с достижением в растянутой арматуре напряжения, равного расчетному сопротивлению R_s Значение ξ_R определяется по формуле:



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



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



значение ξ_R можно определить по табл. 3.2 [5] или по Приложению 11. Т.к. ξ=0,481 < ξ_R=0,493,

площадь сечения растянутой арматуры определяется по формуле:



Подбираем 6Ø25 А400

Определим процент армирования поперечного сечения ригеля:

.

3.3 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.

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 h₀₁короткой консоли ригеля. Таким образом, в качестве расчётного, принимаем прямоугольное сечение с размерами b × h₁= 20×30 см, в котором действует поперечная сила Q=174,92кН от полной расчётной нагрузки. Рабочая высота сечения ригеля в подрезке составляет

При диаметре нижних стержней продольной рабочей арматуры ригеля d_s=22мм с учётом требований п.8.3.10 [3] назначаем поперечные стержни (хомуты) 2Ø6 А400. Их шаг на приопорном участке предварительно принимаем по конструктивным соображениям s_w1=10 см, что в соответствии с п.8.3.11[3] не превышает 0,5h₀₁=13,5 см и 30 см. Значения прочностных характеристик бетона класса В20, входящие в расчётные зависимости, принимаем с учётом коэффициента условий работы .

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

,

где - коэффициент, принимаемый равным 0,3.



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

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



т.е.

Расчет поперечной арматуры необходим.

Находим погонное усилие в хомутах для принятых выше параметров поперечного армирования A_sw=0,57 см² (2Ø6 А500) , R_sw=300 МПа, s_w1= 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 2h₀₁= 54 см.

С учётом этой величины условие ( ) преобразуем к виду:





т.е. условие прочности ригеля по наклонному сечению в подрезке при действии поперечной силы не соблюдается. Ставим отгибы 2 Ø20 А400.

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.



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+v₁длина участка с интенсивностью усилия в хомутах q_sw,1 принимается 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 A_{sw 1}=2,26 см² Тогда проверка условия даёт:



т.е. установленных дополнительных хомутов и отгибов достаточно для предотвращения горизонтальных трещин отрыва у входящего угла подрезки.
3.4 Построение эпюры материалов

Продольная рабочая арматура в пролете 2Ø22 и 2Ø22 А400. 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 4Ø22 А400 .





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





До опоры доводятся 3Ø22 А400, h₀ = 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) и М_(4Ø22) 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_(2Ø22) (рис. 8).

Изгибающий момент в любом сечении ригеля определяется по формуле





При



При



При




Рисунок 8 – Эпюра материалов в ригеле
Длина анкеровки обрываемых стержней определяется по следующей зависимости:



Поперечная сила Q определяется графически в месте теоретического обрыва, Q₁= 380 кН.

Поперечные стержни 2Ø7 А400 R_sw= 300 МПа с А_sw= 0,77 см² в месте теоретического обрыва имеют шаг 10 см;





Принимаем W=59 см.

Место теоретического обрыва арматуры можно определить аналитически.

Для этого общее выражение для изгибающего момента нужно приравнять моменту, воспринимаемому сечением ригеля с арматурой 2Ø22 А400.









Это точки теоретического обрыва арматуры.

Длина обрываемого стержня будет равна: м.

Определяем аналитически величину поперечной силы в месте теоретического обрыва арматуры при



Это значение приблизительно совпадает с графически определенным .