2. Статический расчет поперечной рамы

план перекрытия на отметке +3,000 м приведены на рис.2.1

Рис.2.1 Фрагмент перекрытия

2.1 Сбор нагрузок на 1 погонный метр ригеля

Определяем расчетную погонную нагрузку на ригель:

q=(g+p)۰a+g_риг кН/м,

гдекН/м – нагрузка от собственного веса ригеля;

=1,1- коэффициент надежности по нагрузке;

=0,9- коэффициент надежности по назначению здания.

Размеры сечения ригеля равны (рис.2.2):

h_риг=(1/10)۰l=5.2/10=0,52 м – высота сечения ригеля;

b_риг=0,3۰0.52=0,156 м – ширина сечения ригеля;

Рис.2.2 Сечение ригеля

=2400кг/м³ – плотность бетона;

кН/м;

полная расчетная нагрузка на ригель

q=(g+p)۰a+g_риг=(3,1+4,5)۰5+1,89=39,89 кН/м.

длительная расчетная нагрузка на ригель

q_l=(g+p_l) a+g_риг=(3,1+1,75) ۰5+1,89=26,14 кН/м.

2.2 Определение размеров ригеля

Рис 2.3

Длина ригеля равна:

l_риг= l-h-2δ-h/2=5,2-0,4-20,05-0,4/2=4,5 м.

Расчетная длина ригеля равна:

l_р= l^к_р-(l_on/2)²=4.5-(0.25/2)²=4.48 м.

длина опирания определяется:

l_оп=l_конс- δ=0,3-0,05=0,25 м.

2.3 Вычисление усилий в ригеле

Изгибающие моменты равны

полный расчетный:

M=q۰l^²_р/8=39,89۰4,48²/8=100,07 кНм;

• расчетный длительный:

M_l=q_l۰l^²_р/8=26,14۰4,48²/8=65,58 кНм.

Поперечные силы равны (рис.2.4):

• полная расчетная:

Q= q۰l_р/2=39,89۰4,48/2=89,35 кН;

• расчетная длительная:

Q_l= q_l۰l_р/2=26,14۰4,48/2=58,55 кН.

2.4 Определение усилий в крайней колонне

Нагрузка от собственного веса:

N_кол=b۰h۰H_эт۰( n_эт -1)۰ρ·0,9۰10^-3_۰­­γ_f۰γ_n =0,3۰0,4۰3۰(5-1)۰2400۰1,1۰ 0,9۰10^-3=3,42кН.

Полная расчетная сила в расчетном сечение равна:

N=q۰l۰( n_эт -1)+ N_кол =39,89۰5,2۰(5-1)+3,42=833,132 кН;

Расчетная длительная сила в расчетном сечение равна:

N_l=q_l۰l۰( n_эт -1)+ N_кол =26,14۰5,2۰(5-1)+3,42=547,132 кН.

Расчетный эксентреситет равен:

e_a= e_o =1_оп/2+ h/2+ δ =0,25/2+0,4/2+0,05= =0.013 м.

2.5 Изгибающие моменты в колонне

Полный расчетный момент:

М=N۰ е_о =833,132۰0,013=10,8 кН۰м;

Расчетный длительный момент:

М_l=N_l۰ е_о =547,013·0,013=7,11 кН۰м.

3. Расчет по прочности сечений нормальных к продольной оси ригеля прямоугольного профиля

Сечение ригеля приведено на рис.3.1.

3.1 Исходные данные

Рис.3.1 Сечение ригеля

Материалы:

бетон В20: арматура АШ(A400):

R_b=11,5 МПа; R_s=355 МПа;

R_вt=0,95 М Па; R_sc=355 МПа;

γ_b1=0,9; Е_s=20000 МПа;

Е_b=27500 МПа; γ_s=1;

характеристики приняты из [п.1, п.2]