Железобетонные конструкции. жбк-1 климов. Расчет несущих конструкций многоэтажного гражданского здания
 Скачать 2.32 Mb.
|
|
4.2 Статистический расчет ригеля 4.2.1 Вычисление изгибающих моментов в расчетных сечениях ригеля. Опорные и продольные моменты вычисляем по табл. 3. прилож. IV для ригелей шарнирно -опертых на крайние опоры по формуле: M = (α∙g ± β∙V)∙lo2. где α, β - коэффициенты, зависящие от вида нагрузки, комбинации загружения и количества пролетов ригеля и коэффициента k - отношения погонных жесткостей ригеля и колонны. Сечение колонны назначаем 40x40 см, длинна колонны 440 см.  (4.4)Вычисление опорных моментов ригеля от постоянной нагрузки и различных схем загружения временной нагрузкой приведено в табл.4.2. Пролетные моменты ригеля в крайнем «схема» загружения 1 + 2 М21 = -773,2 кН м Поперечные силы:  (4.5) кН кНМаксимальный пролетный момент  (4.6) кН∙м.В среднем пролете схемы загружения 1+3 опорные моменты М23 = М32 = -593,7 кН м. Максимальный момент:  кН∙м.Таблица 4.2 О  порные моменты ригеля при различных схемах загружения4.2.2 Перераспределение моментов под влиянием образования пластических шарниров в ригеле. Практический расчет заключается в уменьшении примерно на 30% опорных моментов ригеля М21 и М23 по схеме загружения 1+4 . При этом намечается образование пластических шарниров на опоре. К эпюре моментов схем загружения 1+4 добавляем выравнивающую эпюру моментов, так чтобы уровнять опорные моменты M21 = М23 и были обеспечены удобства армирования опорного узла.  Ординаты выравнивающей эпюры моментов:  кН∙м кН∙м кН∙мРасчетными являются наибольшие значения моментов. 4.2.3 Опорные моменты ригеля по грани колонны. Опорный момент ригеля по грани средней колонны определяем по максимуму (абсолютному) значению по схемам загружения. Схема загружения 1+2 и выравненная эпюра моментов:  кН∙м кНQ2 = 669,1 кН 4.2.4 Поперечные силы ригеля Для расчета прочности по сечениям, наклонным к продольной оси, определяются значения поперечных сил ригеля. На средней опоре слева по схеме загружения 1+4.  кНСправа на средней опоре по схеме загружения 1+4  кННа крайней опоре Q = 786,7 кН 4.3 Расчет ригеля по предельным состояниям I группы 4.3.1 Расчет прочности ригеля по сечениям, нормальным к продольной оси. Определяем высоту сечения ригеля. Высоту сечения подбираем по опорному моменту, т.к. на опоре момент определен с учетом образования пластического шарнира.  По табл. III 1 [5] при ξ = 0,35 находим значение А0 = 0,289. Граничная относительная высота сжатой зоны определяется по формуле:  (4.8)ω = 0,85 - 0,006∙Rb - характеристика сжатой зоны бетона. ω = 0,85 - 0,006∙14,5 = 0,80 σs1 = Rs=365 МПа  Рабочая высота сечения ригеля  (4-9) см.h = h0+a (4.10) h= 66.0 + 4 = 70см Проверка принятого сечения по пролетному моменту не производится т.к. М = 426,3 кН∙м < М = 670,2 кН∙м Производим подбор сечений арматуры в расчетных сечениях ригеля. Сечение в первом пролете  (4.10) по табл. III 1 [5] η = 0,861 (4.11) см2.по приложению VI [5] принимаем 4Ø32 A-III с As = 8,0425∙4 = 32,17 см2 Сечение в среднем пролете  по табл. III 1 [5] η = 0,89 см2.Принимаем арматуру 4Ø28 A-III с As= 6,158∙4 = 24,63 см2 Арматура для восприятия отрицательного момента в пролете устанавливается по эпюре моментов, принято 2Ø25 A-III, As=9,82 см2 Сечение на средней опоре:  по табл. III 1 [5] η = 0,774 см2.Принимаем арматуру 4Ø40 A-III с As = 12,56∙4 = 50,24 см2 4.3.2 Расчет прочности ригеля по сечениям, наклонным к продольной оси Вычисляем проекцию расчетного наклонного сечения на продольную ось С: B = φb2∙Rbt∙b∙ho2. (4.12) φb2 -для тяжелого бетона 2. В = 2∙1,05∙35∙66,02∙100 = 323,08∙105 Н/см В расчетном наклонном сечении Qb = Qsw= Q/2, отсюда  (4.13) см < 2∙ho = 2∙66.0 = 132 см.Условие удовлетворяется С < 2∙h0  кН, Н/см.Диаметр поперечных стержней устанавливается из условия сварки с продольной арматурой Ø32 мм принимается равным dsw= 8 мм по приложению IX [5] с Asw = 0,503 см2. При  вводится коэффициент условия работы γS2 = 0,9 и тогда Rsw = 290∙0,9 = 261 МПа. Число каркасов 2. As = 1,006 см2.Шаг поперечных стержней  (1.14) см.На всех приопорных участках длинной 0,25∙l шаг принят 10 см в средней части пролета шаг  см > 50см. Принимаем 50 см.Проверим прочность по сжатой зоне (полосе) между наклонными трещинами:  (4.15)   (4.16)  (4.17)Условие Q < 0,3∙φw1∙φb1∙Rb∙b∙ho (4.18) 0,3∙1,09∙0,855∙14,5∙35∙66,0∙100 = 936469,9 H > 786700 H - условие удовлетворяется 4.3.3 Определение мест обрывов стержней Построение эпюры арматуры (материалов) в целях экономии арматурной стали часть продольных стержней в месте, где отдельный растянутый стержень уже не нужен в соответствии с изменением огибающей эпюры моментов. Эпюры арматуры строим в последовательности: - определяем изгибающие моменты М, воспринимаемые в расчетных сечениях по фактически принятой арматуре; - установленные графически на огибающей эпюре моментов по ординатам М места теоретического обрыва стержней; - определение длины анкеровки обрываемых стержней, причем Q в месте теоретического обрыва стержней принимается соответствующим изгибающему моменту в этом сечении. Рассмотрим сечение первого пролета. На средней опоре арматура 2Ø40 А IIIAs = 25,12см2   η = 0,86.М = 365∙25,12∙0,86∙66,0∙100∙105 = 520,4 кН∙м. В месте теоретического обрыва арматуры 2Ø16 А-III Аs = 4,02 см2, М = 0,0018; ξ = 0,4; η = 0,98 М = 95 кН∙м. Поперечная сила Q = 786,7 кН поперечные стержни Ø8 А-Ш вместе теоретического обрыва стержней 2Ø40 А-III сохраняем с шагом S = 10 см  (4.19) Н/см.длинна анкеровки  см >20∙d =80см.Арматура в пролете 4Ø32 А-III, As = 32,17 см2, М = 0,0056; ξ = 0,14; η = 0,93; М = 653 кН∙м; Q = 416,0 кН; q = 1286,2 Н/см длинна анкеровки  см > 20∙d = 64 см.Арматура в среднем пролете 4Ø25 А-III, As = 19,63 см2; М = 0,0088; ξ = 0,22; η = 0,89; М = 381,3 кН∙м; Q = 347,8 Kн; qsw = 1286,2 Н/м  см > 20∙d = 50 см4.4 Расчет стыка ригелей. С  тык принят обетонированным. Изгибающий момент на опоре воспринимается стальными стыковыми стержнями верхней растянутой зоны и бетоном, заполняющим полость между торцами ригеля и колонны.М = 773,2 кН м  η = 0,76 см2.Принимаем 4Ø40 A-III, As = 50,24 см2 Длина сварных швов для приварки стыковых стержней к закладным деталям ригеля определяется по формуле:  (4-20)N - растягивающее усилие в верхней части стыка и сжимающие в верхней части  (4.21) Н.Rw - расчетное сопротивление срезу сварного углового шва; hw - высота шва; hw = 0,25∙d = 0,25∙4,0 = 1,0 см (4.22) т.к. 4 стыковых шва, то hw = 4 см.  см. (4.23) смРазмеры закладных деталей  (4.24) см2 (4.25) смПринимаем δпл = 2,4 см При поперечном направлении ригелей рис 2.1 обеспечивается нормальная жесткость здания при принятой ширине плиты уменьшается число монтажных единиц. При продольном направлении ригелей рис 2.2 улучшается освещенность помещений, но увеличивается число монтажных единиц. Следовательно, исходя из конструктивных и экономических соображений принимается вариант с поперечным направлением ригелей. Привязка наружных стен нулевая. Ригели прямоугольного сечения. Тип панелей - ребристые (здание промышленное, большие нагрузки). Ширина панели унифицированная - 1500 мм. 5. Расчет сборной железобетонной колонны 5.1 Расчет колонны на сжатие 5.1.1 Расчетная схема колонны. Колонна первого этажа рассчитывается как стойка высотой, равной высоте этажа, с шарнирно неподвижными опорами на колоннах: l0 = Нэт = 4,6 м = 460см. 5.1.2 Подсчет нагрузок на колонну Таблица 5.1
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||