Сборный консольный железобетонный перепад. Задание по дисциплине инженерные конструкции к расчетно графическим работам 1 и 2

• Название: Задание по дисциплине инженерные конструкции к расчетно графическим работам 1 и 2
• Анкор: Сборный консольный железобетонный перепад
• Дата: 04.10.2022
• Размер: 0.53 Mb.
• Имя файла: RGR-2 (7).docx
• Тип: Документы; #712951
• страница: 5 из 6

2. РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ СТОЙКИ РАМЫ

В плоскости рамы стойка работает как внецентренно сжатый элемент, загруженный сжимающей силой и изгибающим моментом. Учитывая, что ветровая нагрузка может менять свое направление, а изгибающий момент по длине стойки меняет свой знак, наиболее целесообразно принять для стойки симметричное армирование. В этом случае расчет прочности нормального сечения стойки следует вести на максимальный по абсолютной величине изгибающий момент и соответствующую ему сжимающую силу, которые принимают по результатам статического расчета рамы.

Расчет стойки заключается в подборе необходимого количества продольной арматуры.

Для рассматриваемого сечения стойки определяем расчетный 𝑒_n = и случайный е_а эксцентриситеты.

𝑒_n = см

Случайный эксцентриситет принимается наибольшим из следующих величин:

e_a> ∗ 𝐻, где H - высота стойки в свету;

e_a> ∗ 582 =0,97 см

e_a> ∗ ℎ,

e_a> ∗ 40 =1,33 см

Так как стойка входит в состав статически неопределимой системы, то для последующих расчетов принимают е₀, равное большему из значений e_0N или е_a.

е₀ =17,8 см

Предварительно располагаем в сечении стойки рабочую арматуру (см. приложение 5),

Принимаем размер 𝑎 = 𝑎^/ = (30 ÷ 40) мм и определяем:

ℎ₀= ℎ − 𝑎 𝑧_a= ℎ₀− 𝑎^/

h₀ = 40 – 4 = 36 см

𝑧_a= 36− 4 = 32 см


Рис 2.1. Армирование стойки Гибкость стойки в плоскости рамы 𝜆 =

𝜆 = 75,6

𝑙₀= 1,5*𝐻

𝑙₀= 1,5*582=873 см

𝑖 =

𝑖 =
I =

I = = 133333,3
A = b_c*h_c

A = 25*40 = 1000 см²
В том случае, когда 𝜆> 14, необходимо учитывать влияние изгиба стойки на увеличение начального эксцентриситета.

Для этого вычисляют значение условной критической силы:

𝑁_cr=

𝑁_cr= кН
где D - жесткость железобетонного элемента в предельной стадии, определяемая по формуле:

𝐷 = 𝐸_b *b*h³{ +0,175∗ 𝜇𝛼 ∗ ( }

𝐷 =3000 *25*40³ { +0,175∗ 0,058 ∗ ( } =41661118
φ_l- коэффициент, учитывающий влияние длительного действия

нагрузки на прогиб элемента и равный
𝜑_l = 1 +

𝜑_l = 1 +
но не более 2;

𝑀_l - момент относительно центра тяжести растянутой арматуры от действия постоянных и длительных нагрузок;

M - то же, от действия постоянных, длительных и временных нагрузок;

𝛿_e– относительный эксцентриситет, принимаемый равным e_o/h=17,8/40=0,44, но не менее 0,15; принимаем 0,44

𝜇𝛼 =

𝜇𝛼 =

Значение коэффициента 𝜂, который учитывает увеличение эксцентриситета, при расчете конструкции по недеформированной схеме определяется по формуле

𝜂 =

𝜂 =
При гибкости элемента l_o/i < 14 (для прямоугольных сечений - при l_o/h < 4) можно принимать η = 1,0.

При N> N_crследует увеличивать размеры сечения.

Эксцентриситет приложения сжимающей силы с учетом изгиба стойки равен

𝑒^л₀ = 𝜂 ∗ 𝑒₀


По предварительно принятым размерам составляем расчетную схему стойки (рис. 5.2.) и определяем эксцентриситет

𝑒₀ = + 0,5ℎ − 𝑎

𝑒₀= 40,2+ 0,5*40 – 4=56,19 см

После составления расчетной схемы определяем высоту сжатой зоны сечения для случая симметричного армирования

𝑥 =

𝑥 =
и проверяем условие:

𝜉 ≤

0,29≤ 0,49 – условие выполняется


Рис. 2.2. Расчетная схема сечения стойки

Требуемую площадь сечения рабочей арматуры определяем из условия:
𝐴_s^/=A=


𝐴_s^/=A= см²
Количество и диаметр стержней продольной арматуры принимаем по приложению 4, исходя из требуемой площади арматуры. Рекомендуется принимать стержни диаметром не менее 16 мм. Рабочие стержни располагают около коротких граней колонны в один ряд с соблюдением требований норм по величинам защитного слоя и расстояний между стержнями.

По конструктивным особенностям и нормативным требованиям примем 2 стержня стержней диаметром 20 мм. A_s = 6,28 см²

После расположения продольной арматуры в сечении уточняются величины a, 𝑎^/ h₀ и определяется процент армирования:

𝜇% =

𝜇% = >0,20 - условие выполняется

где 𝜇_% принимается равным:

0,05% при -𝜆 <17;

0,10% при 17< 𝜆 <35;

0,20% при 35< 𝜆 <83;

0,25 при 𝜆 >83.

Здесь 𝜆 = 75,6 – гибкость стойки

Диаметр поперечной арматуры определяют из условия свариваемости с продольной арматурой:

𝑑_sw≥ 0,25𝑑

𝑑_sw≥ 0,25*20 = 5 мм
Принимаем продольные стержни диаметром 5 мм.

5≥4 – условие выполняется

Шаг поперечной арматуры принимают наименьшим из условий:

𝑠 ≤ 20𝑑; 𝑠 ≤ 500 мм; 𝑠 ≤ 2 ∗ 𝑏_c и округляют до 50 мм.

Принимаем шаг хомутов 300 мм

300<20d– условие выполняется

Стержни подобраны удовлетворительно.