смпап. Курсовой проект по дисциплине Железобетонные и каменные конструкции проектирование четырехэтажного промышленного здания
 Скачать 4.21 Mb.
|
1.3. Расчет второстепенной балкиРасчетные средние пролеты исчисляются как расстояния в свету между гранями главных балок, а за расчетные крайние пролеты принимаются расстояния между гранями главных балок и серединами площадок опирания на стены. При ширине ребер главных балок (ориентировочно) 300 мм и глубине заделки второстепенных балок и стены на 250 мм: Рис.3 Общий вид второстепенной балки 1.3.1 Статический расчетСбор нагрузок приведен в табл. 3. Расчетные нагрузки на наиболее нагруженную второстепенную балку Б-1 с грузовой площадью шириной 2,35 м, равной расстоянию между осями балок: Таблица 3
Примечание: * кН/м2 полная расчетная нагрузка: постоянная и временная нагрузки: Расчетные изгибающие моменты в неразрезных балках (рис. 4) с равными или отличающимися не более чем на 10 % пролетами ( ) в соответствии с [6] с учетом перераспределения усилий вследствие пластических деформаций определяются по формулам: в крайних пролетах: в средних пролетах и над средними опорами: над вторыми от конца промежуточными опорами В: где l – больший из примыкающих к опоре В расчетный пролет. Рис.4 Расчетная схема второстепенной балки Величины значений возможных отрицательных моментов в средних пролетах при невыгоднейшем загружении второстепенной балки временной нагрузкой в соответствии с [6] определяются по огибающим эпюрам моментов для неразрезной балки в зависимости от соотношения временной и постоянной нагрузок по формуле: где – коэффициент, принимаемый по приложению 2. При для сечений на расстоянии 0,2l от опоры В во втором пролете и 0,2l от опоры С в третьем пролете – . Расчетные поперечные силы: 1.3.2 Определение размеров сечения второстепенной балкиПринимаем для балки бетон класса В25. С учетом соотношения равного < 0,9 (в соответствии с п. 3.3 [3]), где Расчетные сопротивления определяются с коэффициентом условий работы ; ; . В качестве рабочей арматуры в каркасах используем стержневую периодического профиля класса А400 с и сварные сетки из обыкновенной арматурной проволоки класса В500С с ; поперечная и монтажная арматура – класса А240 с , . Необходимую высоту балки определяем по максимальному опорному моменту, задавшись шириной ребра b = 250 мм и приняв относительную высоту сжатой зоны ξ = 0,3, поскольку в соответствии с [6] расчетные усилия в балке подсчитаны с учетом перераспределения усилий и возможного образования в опорных сечениях пластических шарниров. При ξ = 0,3, , отсюда расчетная высота сечения: Полная высота сечения при однорядном расположении стержней продольной арматуры диаметром 25мм и защитном слое 25мм: Принимаем с округлением до размера, кратного 50 мм, высоту второстепенной балки h = 400 мм, ширину ребра b = 250 мм. 1.3.3 Расчет продольной рабочей арматурыВ соответствии с эпюрами моментов плита, работающая совместно с балкой, в пролетах располагается в сжатой зоне, поэтому за расчетное принимается тавровое сечение с полкой в сжатой зоне. В опорных сечениях плита расположена в растянутой зоне и при образовании в ней трещин из работы выключается. Поэтому вблизи опор за расчетное принимается прямоугольное сечение с шириной 250 мм. При действии в средних пролетах отрицательных моментов плита в них также оказывается в растянутой зоне, поэтому за расчетное сечение балки также принимается прямоугольное сечение. Расчетная ширина полки в элементе таврового сечения при , в соответствии с п. 3.26 [3] принимается меньшей из двух величин: Принимаем . Расчет продольной арматуры в пролетных и опорных сечениях второстепенной балки, выполненной для двух вариантов армирования, сведен в табл. 4. В опорных и пролетных сечениях предусмотрено армирование сварными сетками с рабочей арматурой класса А400. Монтажная и поперечная арматура – класса А240. 1.3.4. Расчет балки на действие поперечных сил у опоры АМинимальная поперечная сила на опорах: , , где Так как , поперечная арматура в балке должна ставиться по расчету. Принимаем поперечную арматуру класса A240 с . В двух плоских каркасах при диаметре стержней продольной арматуры 25 мм поперечные стержни из условия технологии сварки принимаем диаметром 8 мм (dw ≥ 0,25d, см. ГОСТ 14098–91, п. 9). Таблица 4
Относительная несущая способность сечения: Требуемую площадь рабочей арматуры в сетке определяем по формуле: При (2 Ø 8А240), максимально допустимый шаг поперечных стержней у опор в соответствии с п. 5.21 [3] при h0=362,5 мм: Принимаем шаг поперечных стержней в каркасах s = 150 мм. В пролете: Принимаем шаг поперечных стержней в каркасах в пролете s = 250 мм. 1.3.5. Расчет прочности по полосе между наклонными сечениямиПрочность по наклонной полосе между наклонными сечениями рассчитываем из условия (3.43) [3]: где Q принимается на расстоянии не менее от опоры: прочность наклонной полосы на сжатие обеспечена. 1.3.6. Расчет прочности на действие поперечной силы по наклонному сечениюУсилие в хомутах на единицу длины элемента равно [3] Так как Определяем длину проекции невыгоднейшего наклонного сечения c. При расчете элемента на действие равномерно распределенной нагрузки q значение c принимают равным , а если при этом или , то . Так как , , не более Принимаем длину проекции невыгоднейшего наклонного сечения с = 1,0875 м. Длину проекции наклонной трещины принимают равной c, но не более 2 = 2⋅0,3625 = 0,725м (п. 3.31 [3]). Принимаем длину проекции наклонной трещины = 0,725 м. Тогда поперечная сила, воспринимаемая хомутами, равна Поперечная сила, воспринимаемая бетоном (п. 3.31 [3]) но не более и не менее Принимаем . Расчет изгибаемых элементов по наклонному сечению производят из условия , где Q – поперечная сила в наклонном сечении с длиной проекции c; при вертикальной нагрузке, приложенной к верхней грани элемента, значение Q принимается в нормальном сечении, проходящем на расстоянии c от опоры; при этом следует учитывать возможность отсутствия временной нагрузки на приопорном участке длиной c: При , т.е. прочность наклонных сечений у опоры А обеспечена. 1.3.7. Проверка прочности наклонного сечения у опоры А на действие моментаПоскольку продольная растянутая арматура при опирании на стену не имеет анкеров, расчет наклонных сечений на действие момента необходим. Принимаем начало наклонного сечения у грани опоры. Отсюда . Опорная реакция балки равна , а площадь опирания балки , откуда , следовательно, α = 1. Из табл. 3.3 [3] при классе бетона В25, классе арматуры А400 и α =1 находим . Тогда длина анкеровки при равна Усилие в продольной арматуре в зоне анкеровки Поскольку к растянутым стержням в пределах длины приварены 4 вертикальных и 1 горизонтальный поперечных стержня, увеличим усилие на величину . Принимая , , (табл. 3.4 [3]), получаем Отсюда . Определяем максимально допустимое значение Из табл. 3.3 [3] при α = 0,7 находим , тогда т. е. устанавливаем Определим плечо внутренней пары сил: Тогда момент, воспринимаемый продольной арматурой, равен По формуле (3.48) [3] вычислим величину : Определим длину проекции невыгоднейшего наклонного сечения по формуле (3.76) [3], принимая значение Qmax, равное опорной реакции балки: Рис. 5. Расчетная схема по наклонному сечению на действие изгибающего момента Момент, воспринимаемый поперечной арматурой, равен Момент в наклонном сечении определяем как момент в нормальном сечении, расположенном в конце наклонного сечения, т. е. на расстоянии от точки приложения опорной реакции, равной Проверяем условие (3.69) [3]: , т. е. прочность наклонных сечений по изгибающему моменту обеспечена. 1.3.8. Расчет балки на действие поперечных сил у опор B и CУ опор В и С при (2 Ø 8А240) . Максимально допустимый шаг поперечных стержней у опор в соответствии с п. 5.21 [3] при h0=400−37,5=362,5 мм: Принимаем шаг поперечных стержней в каркасах у опор s = 150 мм. В пролете: Принимаем шаг поперечных стержней в каркасах в пролете s = 250 мм. 1.3.9. Расчет прочности по полосе между наклонными сечениямиПрочность по наклонной полосе между наклонными сечениями рассчитываем из условия (3.43) [3]: где Q принимается на расстоянии не менее от опоры: прочность наклонной полосы на сжатие обеспечена. 1.3.10. Расчет прочности на действие поперечной силы по наклонному сечениюУ опоры В При прочих равных параметрах (см. расчет по наклонному сечению у опоры А) проверим достаточность принятой поперечной арматуры: При , т. е. прочность наклонных сечений у опоры B обеспечена. Согласно п. 5.21 [3] шаг хомутов : у опоры должен быть не более и в пролете не более и Окончательно устанавливаем во всех пролетах на приопорных и средних участках длиной поперечную арматуру диаметром 8 мм с шагом150 мм, а на средних участках с шагом 250 мм. У опоры В справа и у опоры С слева и справа и одинаковой поперечной арматуре прочность наклонных сечений также обеспечена. 1.3.11. Расчет ширины раскрытия наклонных трещинВ учебном пособии этот расчет для второстепенной балки не производится. Аналогичный расчет выполнен для продольного ребра сборной ребристой панели. 1.3.12. Определение ширины раскрытия нормальных трещинРасчет производится в соответствии с п. 7.2.12 [2] на действие нормативных нагрузок. В учебном пособии этот расчет для второстепенной балки не производится. Аналогичный расчет выполнен для продольного ребра сборной ребристой панели. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||