- •Расчетно-пояснительная записка
- •Задание на курсовое проектирование
- •Компоновка конструктивной схемы каркаса здания.
- •Выбор типа конструкций здания (панели перекрытия, ригеля, колонны).
- •Определение размеров рамы
- •Выбор схемы связей каркаса.
- •2. Статический расчет поперечной части здания.
- •2.1. Выбор расчетной схемы рамы.
- •2.2. Определение нагрузок.
- •2.2.1. Вычисление нагрузок от покрытия и перекрытия
- •2.1.2. Уточнение размеров элементов рамы.
- •2.1.3. Определение жестокостей элементов рамы
- •2.3. Определение усилий в элементах рамы
- •2.4. Построение эпюры изгибающих моментов, поперечных и продольных сил. Выравнивание эпюры изгибающих моментов
- •2.4.1. Построение эпюр изгибающих моментов в упругой стадии
- •2.4.2. Перераспределение изгибающих моментов, выравнивание эпюр
- •3. Расчет и конструирование ребристой панели перекрытия
- •3.1. Расчетная схема продольных ребер. Определение нагрузки на 1 погонный метр панели
- •3.3. Расчет по прочности продольных ребер панели по нормальному сечению
- •3.3.1. Определение геометрических характеристик.
- •3.3.2. Определение потерь предварительного напряжения.
- •3. 4. Расчет по прочности продольных ребер панели по наклонному сечению.
- •3.5. Расчет по прочности полки панели.
- •Вычисление нагрузки на полку панели.
- •3.6. Расчет панели по трещиностойкости (образованию и раскрытию трещин)
- •3.7. Расчет панели по деформациям
- •4. Проектирование ригеля
- •4.1 Расчет прочности ригеля по нормальному сечению.
- •4.2. Расчет прочности ригеля по наклонному сечению
- •4.3. Построение эпюры материалов
- •4.3.1. Определение мест фактического обрыва нижних стержней
- •4.3.2. Определение мест фактического обрыва верхних стержней
- •5.Расчет и конструирование колонны.
- •5.1. Расчет по прочности и устойчивости ствола колонны
- •5.2. Расчет по прочности консоли
- •5.3. Расчет стыка ригеля с колонной.
- •7.3. Проектирование монолитной плиты
- •7.3.1. Сбор нагрузок
- •7.3.1. Расчет по прочности плиты
- •8. Проектирование второстепенной балки
- •8.1 Определение нагрузки на 1 погонный метр
- •8.2. Расчет прочности балок по нормальному сечению.
- •8.3. Расчет по прочности по наклонному сечению
- •Библиографический список
4.1 Расчет прочности ригеля по нормальному сечению.
Расчет по прочности ведется в следующей последовательности:
Сечение в пролете:
Мпр = 259,92 кН·м ;
h0 = h – as = 70–5 = 65 см – высота рабочей зоны;
а) проектируют силы на горизонтальную ось:
Rs۰As=Rsc۰Asc+Rв۰в۰х, (1)
б) уравнение моментов сил относительно центра тяжести растянутой арматуры:
М=Rsc۰Asc(h0-asc)+Rв۰в۰х۰(h0-х/2). (2)
Задаются площадью сжатой арматуры по конструктивным требованиям:
3 10 А400 с площадью Аsc=2,410-4 м2.
Из уравнения (2) находят:
0.135<0,5 –размеры сечения достаточны.
в) вычисляют граничное значение относительной высоты сжатой зоны
Т.к. άm < άR (0,135 < 0,389) значит в сжатой зоне арматура устанавливается по конструктивным требованиям. Из (1) вычисляем Аs:
Х = ξ * ho = 0,145 * 0,65 = 0,088 м.
Принимают по сортаменту 518 А400 с площадью As=12,7 см2 .
г) вычисляют коэффициент армирования :
Сечение на опоре:
Моп = 287,76 кН·м;
h0 = h – as = 70–5 = 65 см – высота рабочей зоны;
а) проектируют силы на горизонтальную ось:
Rs۰As=Rsc۰Asc+Rв۰в۰х, (1)
б) уравнение моментов сил относительно центра тяжести растянутой арматуры:
М=Rsc۰Asc(h0-asc)+Rв۰в۰х۰(h0-х/2). (2)
Задаются площадью сжатой арматуры по конструктивным требованиям:
3 10 А400 с площадью Аsc=2,410-4 м2.
Из уравнения (2) находят:
0.188<0,5 –размеры сечения достаточны.
в) вычисляют граничное значение относительной высоты сжатой зоны
Т.к. άm < άR (0,188 < 0,389) значит в сжатой зоне арматура устанавливается по конструктивным требованиям. Из (1) вычисляем Аs:
Х = ξ * ho = 0,21 * 0,65 = 0,136 м.
Принимают по сортаменту 228 А400 и 116 А400 с площадью As=14,3 см2 .
г) вычисляют коэффициент армирования :
Рис. 4.1. Схема армирования ригеля продольной арматурой
4.2. Расчет прочности ригеля по наклонному сечению
Расчет ригеля по наклонному сечению производится с целью определения диаметра и шага поперечных стержней.
В качестве максимального значения перерезывающей силы на опорах среднего ригеля принимается его максимальное значение Q = 325,306 кН при схеме загружения 1+4.
f = 0; – условно принимаем сечение ригеля прямоугольным; n = 0 – нет преднапряжений.
Расчетная сила .
1. Т.к. , то назначаем поперечную арматуру А400.
2. Проверяем размеры поперечного сечения из условия обеспечения прочности по бетонной полосе между наклонными трещинами.
Должно выполняться условие:
Q=325,306 кН < кН,
Условие выполняется, значит размеры сечения достаточны.
3. Производим расчет прочности опорного участка по наклонной трещине.
а) Вычисляем изгибающий момент воспринимаемый балкой над наклонной трещиной.
кН/м
б) кН/м
в) Вычисляем min поперечную силу воспринимаемую бетоном.
кН
г) Сравниваем:
Q=325,306 > кН
325,306<230,23 – условие не выполняется, поперечная арматура требуется по расчёту.
Вычисляем
кН/м
Назначаем шаг поперечной арматуры по конструктивным требованиям
S(S1)<0,5h=0,5·700=350 мм
S(S1)<300 мм, назначаем S(S1)=200 мм.
Вычисляем максимальный шаг поперечной арматуры
м = 350 мм
Smax=350 мм > S=200 мм, принимаем окончательно S =200 мм.
Проверим условие при котором нужно учитывать арматуру в расчёте:
кН/м
117,59> 65,63 в расчёте назначаем кН/м
Вычисляем диаметр поперечной арматуры
м2 =0,825 см2
Принимаем dsw = 8 мм А400; Asw = 1,51 cм2 (т.к в сечении находятся 3 стержня);
Проверяем условие свариваемости:
dsw > 1/4 d, принимаем окончательно dsw = 8 мм
Границу шагов S и S1 не устанавливаем, т.к. S = S1=200 м