3.7.2. Расчет продольных ребер по раскрытию трещин.

Сущность расчета по раскрытию трещин нормальных и наклонных к продольной оси, заключается в определении ширины раскрытия трещин на уровне растянутой арматуры (а_crc) и сравнивают ее с предельной шириной раскрытия [а_lim].

Если это условие выполняется, то конструкция удовлетворяет требованиям по ширине раскрытия трещины.

Ширину раскрытия трещин, нормальных к продольной оси элемента, a_crc, мм, следует определять по формуле:

(3.7.23)

где:

  коэффициент, принимаемый равным 1 для изгибаемых элементов;

h - коэффициент, принимаемый равным:

при стержневой арматуре периодического профиля 1,0

при стержневой арматуре гладкой 1,3

при проволочной арматуре периодического профиля и канатах 1,2

при гладкой арматуре 1,4

_l — коэффициент, принимаемый равным для продолжительного действия постоянных и

длительных нагрузок для конструкций из тяжелого бетона естественной влажности;

,

где  коэффициент армирования сечения, принимаемый равным отношению площади сечения арматуры S к площади сечения бетона (при рабочей высоте h_o и без учета сжатых свесов полок), но не более 0,02.

(3.7.24)

(3.7.25)

(3.7.26)

d — диаметр растянутой арматуры, мм.

Условие выполняется.

4. Расчёт усилий в элементах поперечной рамы каркаса.

На поперечную раму каркасного здания действуют ветровая, снеговая, крановая и постоянная нагрузки. Сбор нагрузок и расчет внутренних усилий от их действия произведен с помощью программного комплекса SCAD в курсовом проекте “Металлические каркасные здания”.

По результатам расчета построены огибающие эпюр для расчета колонны по ряду А на I-е сочетания нагрузок наиневыгаднейшей комбинации загружения внутри сочетания.

Рис. 11. Огибающие эпюры моментов

5. Армирование колонны

5.1. Назначение поперечных сечений колонны

Назначаем высоты сечений из расчета:

(5.1.1)

Принимаем

(5.1.2)

Принимаем

где,

(5.1.3)

(5.1.4)

Величина b=0,5·h_н =0,5·0,8=0,4м. Примем b=40см.

Вычисляем полезные высоты сечений колонны:

(5.1.5)

(5.1.6)

- защитный слой бетона колонн;

5.2. Подбор арматуры в расчетных сечениях

При проектировании колонны используются следующие материалы:

- бетон класса В25:

- арматура класса А-400:

СЕЧЕНИЕ 1-1

При подборе арматуры используем следующий прием:

(5.2.1)

Так как:

подбор арматуры начинаем по I-ой комбинации усилий

I комбинация

1) Определяем начальный и случайные эксцентриситеты:

(5.2.2)

(5.2.3)

(5.2.4)

2) Определим значение N_кр, для прямоугольных сечений:

(5.2.5)

где,

- ширина сечения колонны;

- высота сечения колонны;

- расчетная длинна участка колонны;

- коэффициент, учитывающий влияние длительного действия нагрузки на прогиб элемента в предельном состоянии, = 1,3;

- коэффициент армирования, = 0,01;

n – коэффициент привидения ;

- коэффициент, принимаемый равным , но не менее

(5.2.6)

(5.2.7)

- случай больших эксцентриситетов.

(5.2.8)

3) Определяем количество сжатой арматуры:

(5.2.9)

(5.2.10)

4) Определяем действительную высоту сжатой зоны с учетом арматуры в сжатой зоне:

Так как и

Высота сжатой зоны определяется из условия ξ= ξ_R:

(5.2.11)

II комбинация

1) Определяем начальный и случайные эксцентриситеты:

2) Определим значение N_кр, для прямоугольных сечений:

- случай больших эксцентриситетов.

3) Определяем количество сжатой арматуры:

4) Определяем действительную высоту сжатой зоны с учетом арматуры в сжатой зоне:

Так как и

Высота сжатой зоны определяется из условия ξ= ξ_R:

СЕЧЕНИЕ 2-2

При подборе арматуры используем следующий прием:

Так как:

подбор арматуры начинаем со II-ой комбинации усилий

II комбинация

1) Определяем начальный и случайные эксцентриситеты:

2) Определим значение N_кр, для прямоугольных сечений:

- случай больших эксцентриситетов.

3) Определяем количество сжатой арматуры:

Принимаем конструктивное армирование

4) Определяем действительную высоту сжатой зоны с учетом арматуры в сжатой зоне:

Так как и

Высота сжатой зоны определяется из условия ξ= ξ_R:

I комбинация

1) Определяем начальный и случайные эксцентриситеты:

2) Определим значение N_кр, для прямоугольных сечений:

- случай больших эксцентриситетов.

3) Определяем количество сжатой арматуры:

Принимаем конструктивное армирование

4) Определяем действительную высоту сжатой зоны с учетом арматуры в сжатой зоне:

Так как и

Высота сжатой зоны определяется из условия ξ= ξ_R:

Принимаем конструктивное армирование

СЕЧЕНИЕ 3-3

При подборе арматуры используем следующий прием:

Так как:

подбор арматуры начинаем со II-ой комбинации усилий

II комбинация

1) Определяем начальный и случайные эксцентриситеты:

2) Определим значение N_кр, для прямоугольных сечений:

- случай больших эксцентриситетов.

3) Определяем количество сжатой арматуры:

4) Определяем действительную высоту сжатой зоны с учетом арматуры в сжатой зоне:

Так как и

Высота сжатой зоны определяется из условия ξ= ξ_R:

I комбинация

1) Определяем начальный и случайные эксцентриситеты:

2) Определим значение N_кр, для прямоугольных сечений:

- случай больших эксцентриситетов.

3) Определяем количество сжатой арматуры:

4) Определяем действительную высоту сжатой зоны с учетом арматуры в сжатой зоне:

Так как и

Высота сжатой зоны определяется из условия ξ= ξ_R:

СЕЧЕНИЕ 4-4

1) Определяем значения случайных эксцентриситетов:

2) Определим значение N_кр, для прямоугольных сечений:

- случай малых эксцентриситетов

3) Проверяем достаточность бетонного сечения:

Условие выполняется, арматура не требуется. Ставим конструктивно.