смпап. Курсовой проект по дисциплине Железобетонные и каменные конструкции проектирование четырехэтажного промышленного здания
 Скачать 4.21 Mb.
|
Глава 3. Расчет неразрезного ригеляПроектируем ригель с соединением на монтаже однопролетных сборных элементов в неразрезную систему путем сварки выпусков арматуры из колонн и ригелей и замоноличивания стыков, а в дальнейшем – и швов между сборными плитами перекрытий. Действующий в стыке изгибающий момент вызывает растяжение верхней части и сжатие нижней. Рис. 18. Поперечный разрез здания Рис. 19. Жесткий стык ригеля с колонной с опиранием на открытую консоль 3.1. Назначение классов бетона и арматурыПроектируем ригель из тяжелого бетона класса по прочности на сжатие В25 со следующими характеристиками: Rb = 14,5 МПа, Rbt = 1,05 МПа, Rb,ser = 18,5 МПа, Rbt,ser = 1,55 МПа, Eb = 30000 МПа. В качестве рабочей арматуры ригеля используем стержневую арматуру класса А500С в виде плоских сварных каркасов с расчетным сопротивлением Rs = 435 МПа. Поперечную арматуру принимаем класса А500С с расчетными сопротивлениями Rs = 435 МПа, Rsw = 300 МПа. В соответствии с п. 6.2.12 [3] значение модуля упругости для арматуры класса А500С принимается равным Еs = 200000 МПа 3.2. Сбор нагрузок. Статический расчет ригеляНагрузка на ригель от сборных плит передается продольными ребрами сосредоточенно. Для упрощения расчета без большой погрешности при четырех и более сосредоточенных силах на длине пролета разрешается заменять такую нагрузку равномерно распределенной по длине ригеля. Высота сечения ригелей перекрытий массового применения из ребристых плит принимается не ниже 600 мм. Принимаем ригель сечением 300700 мм. Сбор нагрузок на ригель приведен в табл. 7. Таблица 7
Примечание: * кН/м2, где lр – пролет ригеля; l – пролет плиты перекрытия в осях до вычета швов замоноличивания. Погонная нагрузка на ригель: постоянная расчетная нагрузка временная расчетная нагрузка кратковременная расчетная нагрузка полная расчетная нагрузка постоянная и временная длительная расчетная полная нормативная нагрузка постоянная и временная длительная нормативная Ригель после сварки арматуры и замоноличивания стыков превращается в элемент поперечной рамной конструкции, однако при свободном опирании его концов на стены и равных или отличающихся не более чем на 10 % расчетных пролетах, ригель разрешается рассчитывать как неразрезную многопролетную балку. За расчетные пролеты ригеля принимаем: в крайних пролетах – расстояние между осью колонны, на которую опирается ригель, до середины площадки опирания ригеля на стену; в средних пролетах – расстояние между осями колонн, на которые опирается ригель. Расчетные пролеты: крайний средний где b – номинальная ширина плиты перекрытия (до вычета швов замоноличивания); aоп = 380 мм – длина площадки опирания ригеля на стену (1,5 кирпича); nкр – количество плит, укладываемых на ригель в крайних пролетах, шт.; nср – количество плит, укладываемых на ригель в средних пролетах, шт. – условие выполняется. Изгибающие моменты в сечениях ригеля по его длине при равномерно распределенной нагрузке определяются по формуле а поперечные силы на опорах ригеля – по формуле где g и v – постоянная и временная расчетные нагрузки на ригель, соответственно (кН/м); α и β – табличные коэффициенты, принимаемые в зависимости от числа пролетов и схемы загружения; l – расчетный пролет, крайний или средний. Для определения изгибающего момента на опоре В принимают Определение изгибающих моментов и поперечных сил в сечениях ригеля с учетом коэффициента надежности по ответственности ( ): при действии постоянной нагрузки gдля схемы загружения 1: при действии временной нагрузки v для схемы загружения 2: Расчеты по определению изгибающих моментов и поперечных сил сведены в таблицу 8. От загружения ригеля постоянной нагрузкой в сочетании с невыгодным его загружением временной нагрузкой строятся эпюры моментов и поперечных сил: I (1+2); II (1+3); III (1+4); IV (1+5). Рис. 20. Невыгодные загружения 4-х пролетного ригеля временной нагрузкой Перераспределение изгибающих моментов В связи с жесткими требованиями к размещению в опорных сечениях ригеля выпусков арматурных стержней, стыкуемых ванной сваркой, следует стремиться к уменьшению площади сечения опорной арматуры и числа стержней в опорных сечениях, а также к унификации армирования опорных сечений. Достигается это перераспределением усилий между опорными и пролетными сечениями вследствие пластических деформаций бетона и арматуры. С целью перераспределения моментов в ригеле к эпюре моментов от постоянных нагрузок и отдельных невыгодно расположенных временных нагрузок прибавляют добавочные треугольные эпюры с произвольными по знаку и значению опорными моментами. При этом уменьшение опорных моментов не должно превышать 30 % в сравнении с рассчитанными по «упругой» схеме. Расчеты по перераспределению усилий в неразрезном ригеле сведены в таблицу 9. При уменьшении опорного момента на опоре В на 30 % принимаем максимальную ординату добавочной треугольной эпюры С целью унификации армирования опорных сечений момент на опоре С уменьшаем до Максимальная ордината добавочной эпюры Рис. 21. Перераспределение усилий в ригеле а) по схеме II загружения; б) по схеме III загружения
Продолжение таблицы 8
Таблица 9
Перераспределение поперечных сил В связи с перераспределением изгибающих моментов уточняем величину поперечных сил. Поперечные силы в опорных сечениях ригеля после перераспределения усилий по схеме II при: Рис. 21. К перераспределению поперечных сил по схеме загружения IIa Поперечные силы в опорных сечениях ригеля после перераспределения усилий по схеме III при: В Рис. 22. К перераспределению поперечных сил по схеме загружения IIIa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||