- •Исходные данные
- •1. Проектирование сборной железобетонной плиты перекрытия
- •1.1 Конструктивная схема сборного балочного перекрытия (рис. 1.1)
- •1.2 Расчет ребристой плиты по предельным состояниям
- •2) Расчетные сопротивления:
- •2. Расчет и конструирование неразрезного ригеля
- •2.1 Расчетная схема ригеля
- •2.2 Вычисляем изгибающие моменты в расчетных сечениях ригеля
- •2.3 Расчёт прочности ригеля по сечениям, нормальным к продольной оси
- •2.4 Расчёт прочности ригеля по сечениям, наклонным к продольной оси
- •3. Проектирование колонны
- •3.1 Определение усилий в колонне
- •3.2 Определение усилий в средней колонне
- •3.3 Расчет прочности средней колонны
- •3.4 Консоль колонны
- •3.5 Конструирование арматуры колонны
- •3.6 Фундамент колонны
- •4. Расчет и конструирование монолитного перекрытия
- •4.1 Конструктивная схема монолитного перекрытия
- •4.2 Многопролетная плита монолитного перекрытия
- •4.2.1 Расчетный пролет и нагрузки
- •4.3 Многопролетная второстепенная балка
- •4.3.1 Расчетный пролет и нагрузки
- •5. Расчет стыка ригеля с колонной
- •6. Стык колонны с колонной
- •7. Расчет каменного простенка
- •Список литературы
2.3 Расчёт прочности ригеля по сечениям, нормальным к продольной оси
Характеристики прочности бетона и арматуры:
Бетон тяжелый В20
Расчетное сопротивление при сжатии Rв=11,5 МПа
при растяжении Rbt=0,9МПа
Коэффициент условия работы бетона
Модуль упругости Ев=27000 МПа
Арматура продольная рабочая класса АIII
Расчётное сопротивление Rs=365 MПа
Модуль упругости Es=200000 МПа
Рисунок 2.3 – Сечения в пролете, на опоре
Определение высоты сечения ригеля.
Высоту сечения подбираем по максимальному моменту при
При Ао=0,289
По формуле определяем граничную высоту сжатой зоны.
М=365,72 кН*м для (1+2).
ho= см
h=ho+a=69,93+4=73,93см, принимаем 70 см
Производим подбор арматуры в расчетных сечениях ригеля:
Сечение в первом пролёте:
М=365,72 кН*м
ho=70-6=64 см
Ао=
см2
Принимаем 4ø28 АIII с As=24,63 см2
Сечение в среднем пролёте:
М=322,86 кН*м
η=0,81
см2
Принимаем 4 ø25 АIII с As=19,63 см2
Сечение в крайнем пролете на крайней опоре:
М=214,38 кН*м
ho=70-4=66 см
η=0,885
см2
Принимаем 2ø28 АIII с As=12,32 см2
Сечение в крайнем пролете на средней опоре:
М=292,75 кН*м
η=0,835
см2
Принимаем 2ø32 АIII c As=16,08 см2
Сечение в среднем пролете на средней опоре:
М=294,39 кН*м
η=0,835
см2
Принимаем 2ø32 АIII c As=16,08 см2
Сечение в среднем пролете на правой опоре:
М=289,09 кН*м
η=0,835
см2
Принимаем 2ø32 АIII c As=16,08 см2
Для сдерживания раскрытия наклонных трещин на боковых гранях ригеля устанавливаем дополнительные стержни 2ø12 АIII.
Рисунок 2.4 – Армирование ригеля
2.4 Расчёт прочности ригеля по сечениям, наклонным к продольной оси
На средней опоре поперечная сила Q=406,2 кH
Диаметр поперечных стержней устанавливают из условия сварки их с продольной арматурой диаметром d=32мм и принимают равным dsω=10мм с площадью As=0,785 см2
При арматуре АIII Rsω=290MПа, т.к. dsω/d=10/32≈1/3, вводят коэффициент условий работы .
Число каркасов -2, при этом Аsω=2×0,785=1,57см2
Шаг поперечных стержней по конструктивным условиям S=h/3=70/3≈20см2
Принимаем шаг 200 мм
На всех приопорных участках длиной ℓ/4=6,6/4=1,65м принят шаг S=20см, в средней части пролёта шаг S=3h/4= 40 см
qsω= H/см
-от вида бетона, учитывает влияния сжатых полок в тавровых и двутавровых элементах.
-учитывает влияния продольных сил.
Для тяжёлого бетона =0,6 , .
– для тяжёлого бетона.
*(1+ + )*Rвt*b*ho=0,6*1,5*0,9*0,9*25*64*100=116640 H
qsω=2049H/см> – условие удовлетворяется.
S≤Smax(шаг хомутов)
Требование:
Smax=
-удовлетворяется
Расчет прочности по наклонному сечению
Вычисляем
Mb= (1+ + )Rвtbho2=2*1,5*0,9*0,9*25*642*100=248832H*см
Поскольку:
q1=q+ /2=28,08+
691,2H/см<0,56qsω=0,56*2049=1174,44 H/см
Значение С вычисляем по формуле С= см
3,33ho=3,33*64=213,2 см
С=189,74 см<213,2 см
При этом Qв=
Qв=131150,58 H > Qвmin=116640 H
Поперечная сила в вершине наклонного сечения.
Q=Qmax-q1C=406200-691,2*189,74=275051,7 H
Длина проекции наклонного расчетного сечения.
см
2ho=2×64=128см
Со=110,2см<128см
Вычисляем
Qsω=qsωСo=2049*110,2=225799,8 H
Условия прочности :
Qв+Qsω=131150,58+225799,8=356950,38H>275051,7 H – обеспечивается.
Проверка прочности по сжатой полосе между наклонными трещинами.
φω1=1+5 Mω=1+5*7,5*0,003=1,11
φв1=1-0,01Rв=1-0,01*0,9*11,5=0,9
Условие
275051,7 Н<0,3 φω1 φв1 Rв b ho=0,3*1,11*0,9*0,9*11,5*25*64*100=500774,4Н - удовлетворяется.
Строим эпюру материалов
Определяем изгибающие моменты, воспринимаемые в расчетных сечениях, по фактически принятой арматуре
-средний
Мs=Rs*As 2ø12*η*ho
Ms 2ø28=365*0,885*64*12,32=269660,4 H*м=269,7 кН*м
Мs 2ø18=365*0,9*64*5,09=107012,2 Н*м=107,01 кH*м
As 2ø18=5,09см2
Мs 2ø25=365*0,81*64*19,63/2=185715,5 Н*м=185,72 кН*м
Ms 2ø32=365*0,835*64*16,08/2=148242,6 Н*м=148,24 кН*м
Устанавливаем графически на огибающей эпюре моментов по ординатам М места теоретического обрыва стержней.
Определяем длину анкеровки (заделки) обрываемых стержней
где d - диаметр обрываемого стержня
qsω - усилие в хомутах на единицу элемента
Q - поперечная сила в месте теоретического обрыва стержня принимается соответствующей изгибающему моменту в этом сечении.
Стык ригеля с колонной выполняется на ванной сварке выпусков верхних надопорных стержней и сварке закладных деталей ригеля и опорной консоли колонны. Ригель армируется двумя сварными каркасами, часть продольных стержней каркасов обрывается в соответствии с изменением огибающей эпюры моментов и по эпюре материалов. Обрываемые стержни заводятся за место теоретического обрыва на длину заделки W.
Рисунок 2.5 – Стык ригеля с колонной