3.8 Эпюра материалов и конструирование элементов
Для экономичного армирования, проверки правильности армирования и обеспечения прочности во всех сечениях неразрезного ригеля необходимо строить эпюру арматуры. Ординаты такой эпюры вычисляют как сумму моментов внутренних сил в рассматриваемом сечении балки, армированной одним стержнем рабочей арматуры.
№ |
d, мм |
As1, м2 |
RsAs1, кН |
h0, м |
|
|
zB, м |
3Мед |
1 |
22 |
0,001140 |
319,2 |
0,61 |
0,17 |
0,915 |
0,558 |
178,114 |
2 |
25 |
0,001473 |
412,44 |
0,61 |
0,22 |
0,890 |
0,543 |
223,955 |
3 |
18 |
0,000763 |
213,64 |
0,61 |
0,11 |
0,945 |
0,576 |
123,057 |
4 |
22 |
0,001140 |
319,2 |
0,61 |
0,17 |
0,915 |
0,558 |
178,114 |
5 |
28 |
0,001847 |
517,16 |
0,61 |
0,27 |
0,865 |
0,528 |
273,060 |
6 |
20 |
0,000941 |
263,48 |
0,61 |
0,14 |
0,930 |
0,567 |
149,393 |
7 |
12 (конструктивно)
|
0,000339 |
94,92 |
0,61 |
0,05 |
0,975 |
0,595 |
56,477 |
Рисунок 16 – Эпюра материалов
-
поперечная сила в точке обрыва;
1). Крайний пролётный участок
слева:
кН;
м
0,44м;
справа:
кН;
м
0,44м;
2). Приопорный участок (крайний)
слева: кН;
м
0,56м;
справа: кН;
м
0,56м;
3). Средний пролётный участок
слева:
кН;
м
0,36м;
справа: кН;
м
< 0,36м, принимаем W=0,36м;
4). Приопорный участок (средний)
кН;
м
0,56м;
3.9 Расчёт стыка ригеля с колонной
Принимаем жёсткий стык с использованием ванной сварки.
Рисунок 17 – Стык ригеля с колонной
Площадь поперечного сечения закладных деталей:
;
-
максимальный изгибающий момент в ригеле
по грани колонны;
- расстояние между центрами тяжести верхней рабочей арматуры и закладной детали в ригеле;
=245МПа
– расчётное сопротивление прокатной
стали С245;
;
мм;
м2
= 17,7см2;
мм;
мм;
;
мм,
принимаем
=8
мм;
мм,
принимаем
мм;
Суммарная длина сварного шва для соединения закладных деталей между собой:
;
-
продольная сила;
-
сила трения;
- поперечная сила в ригеле;
-
коэффициент трения;
;
-
катет сварного шва;
МПа
- расчётное сопротивление углового шва
срезу;
при использовании для сварки электродов
типа Э-42.
Принимаем катет сварного шва 8мм.
кН;
кН;
м;
При двустороннем сварном шве:
см;
см;
Принимаем
закладные детали с
,
по ГОСТ 19903-74*.
4 РАСЧЁТ КОЛОННЫ
4.1 Сбор нагрузок на колонну и определение размеров поперечного сечения
Нагрузка от покрытия
где gпок = 5 кН/м2 – расчётная нагрузка от веса покрытия (принимаемая условно).
Нагрузки от 4 перекрытий
Временная нагрузка
Полная нагрузка
Площадь поперечного сечения колонны
Материал колонны: бетон В20 с Rb = 11,5 МПа; μ = 0,025.
Принимаем b × h = 40 × 50 см.
Собственный вес колонны
4.2 Исходные для проектирования
Бетон В20 с Rb = 11,5 МПа; Rbt = 0,9 МПа; Eb = 27 500 МПа.
Арматура А400 с Rs = Rsc = 355 МПа; Es = 200 000 МПа; сечение b × h = 40 × 50 см
Расчётная длина l0 = 0,7Hпод = 0,7 ⋅ 4,2 = 2,94 м.
Случайный эксцентриситет
ea1 =1 см; ea2 =h /30=1,6 см; eа3 = l0 / 600 = 294 / 600 =0,5 см.
4.3 Расчёт колонны по прочности
Из плоскости рамы.
Усилия
,
М=0
где
,
,
при
и
,
Расчёт в плоскости рамы.
Для расчёта рассмотрены три точки.
Рисунок 18 - Расчетная схема колонны и эпюра моментов
В
точке 2
> 4 необходимо учитывать влияние прогиба
на величину эксцентриситета.
Вес колонны подвала Gк под = 0,4 ·0,5· 25·1,1·0,95· 4,2 = 22 кН.
Значение продольных сил в точках:
N1= N 1+4 − 0,5 Vlp = 4112,49 − 0,5 · 78,43 · 6,2 =3869,35 кН;
Условная критическая сила
№ точки |
|
|
|
|
|
1 |
3869,35 |
34 |
1,4 |
1 |
1,4 |
2 |
3854,68 |
34 |
1,4 |
1,04 |
1,46 |
3 |
3847,35 |
67,9 |
2,7 |
1 |
2,7 |
При
(для
арматуры А400)
где
.
;
;
;
.
Принимаем
6 Ø 22 А400 с
>
.
Поперечная арматура Ø 6 А400 с
<
.