1.1.3 Расчет по нормальным сечениям

Рис.2.Действительное и расчетное сечения плиты

Круглые отверстия 159 мм заменяются равновеликими квадратами со стороной:

а=0,9 D=0,9×159=14,31см

Ширина: b=bпл – n×a=1-5^.0,1431=0,285 м

=0,5(h-а) = 0,5(22-14,31) = 3,845 см

Момент, воспринимаемый полкой

М^пол=R_B×b’_f× ×(h₀- /2)=

22000×1×0,03845(0,19-0,03845/2)=144,459 кН×м

Так как М^пол  М_{max ,то}

граница сжатой зоны проходит в полке, и сечение рассматривается как прямоугольное с размерами b’_f×h

α_m=М_max/R_B×b’_f×h₀²=45,848/22000×1×0,19²=0.057

Определяем =0,06  _R=0,41–для бетона В-45 и арматуры А800

ζ=0,97 - коэффициент условий работы арматуры

Требуемая площадь напрягаемой арматуры определяется по формуле:

45,848/695000×0,19×0,97×1,1=3,25 см²

_s3 =1,25–0.25/_R =1,25-0,25×0,06/0,41=1,213 т.к _s3≤1,1,то принимаем _s3=1,1 По сортаменту принимаем 5 стержней  10 мм с

=3,93 см².

1.1.4.Расчет по наклонным сечениям на действие поперечной силы

Выполняем проверку условий при которых поперечная арматура ставится конструктивно (без расчета):

А) Q_{max ≤} Q_{b min}

Б) Q _≤

Q_max=33,344 кН

Проверяем условие А):

Минимальная поперечная сила, воспринимаемая бетоном:

φ_n=1+3N_P/N_B–4(N_P/N_B)²

N_P=0,7Р₂

Р₂=A_sp^табл×(_sp-∑σ_i)

_sp=0,9×R_s,ser=0,9×800=720 МПа

∑σ_i- сумма всех потерь=100 МПа

Р₂=3,93×(720-100)=2,437 кН

N_P=0,7×2,437=1,706 кН

N_B=1,3×R_b×А₁≥N_P=1,3×22000×0,09=2,574 кН > N_P

А₁=0,09 м²– площадь поперечного сечения плиты без учёта сжатых свесов

φ_n=1+3N_P/N_B–4(N_P/N_B)²=1,23

Q_Bmin=0,5×1,23×19×1,4×28,5=44,623 кН

Q_Bmin › Q_max

Проверяем условие Б):

; где

вся постоянная нагрузка плюс половина временной:

q1= gпост+V/2×+п×bпл=3,725+4,2+0,95×1=8,875

Q = 33,344-8,875×0,57=28,827 кН

=

=(1,5×1,23×1,4×0,19²×0,285)/0,57=46,667 кН

Здесь =0,57м

Qb › Q

Поскольку два условия выполняются поперечная арматура ставится конструктивно.

1.2 Статический расчёт рамы

Рис 3.Схема к расчету рамы

Расчет многоэтажной многопролетной рамы сводится к расчету трехэтажной трехпролетной.

1.2.1Сбор нагрузок на ригель

Постоянные:

G=(g×6+G_риг/l_риг)

g=3,725кН×м²

G_риг=G_ser^риг×γ_f×γ_п =50×1,1×0,95=52,25 кН

G=3,725×6+52,25/6=31,058 кН×м

Временные:

V=v×6×γ_п×γ_f =7×6×0,95×1,2=47,88 кН×м

1.2.2Сбор нагрузок на колонну

N_кр=g_кр×А×В=5×6×6=180кН

N_пер=G×l_р×n_эт=31,058×6×7=1304,436 кН

N_вр=V×l_р×n_эт=47,88×6×7=2010,96 кН

N=180+1304,436+2010,96=3495,394 кН (Марка бетона колонны В-20)

А^тр=N/R_b+μ×R_sc

μ - коэффициент армирования – 0,025

А^тр=N/R_b+μ×R_sc=3495,394/11500+0,025×470000=1504 см²

принимаем колонну сечением

b=40см, h=40см, т.е. А^пр=0,16м² ≥ А^тр

Рис.4. Поперечные сечения а) – колонны; б) – ригеля

G_кол=b×h×(Н_подв+n_эт×Н_эт)γ_ж/б×γ_f×γ_п=0,4×0,4×

×(4,8+7×3,6)25×1,1×0,95=125,4 кН

Полная нагрузка на колонну:

N_max=N+G_кол=3495,394+125,4=3620,794 кН

Определяем момент инерции колонны и ригеля:

I_кол=I_под=b×h³/12=0,4×0,4³/12=0,00213 м⁴

I_риг=1,3×b×h³/12=1,3×0,3×0,8³/12=0,01664 м⁴

Погонная жёсткость i_кол=2I_кол/Н_эт=2×0,00213/3,6=0,00118 м³

i_под=I_кол/Н_подв=0,00213/4,8=0,000444 м³

i_риг=I_риг/l_риг=0,01664 /6=0,00277 м³

Е_под=Е_эт=Е_Вкол=30×10^-3МПа

Е_риг=Е_Вриг=27,5*10^-3МПа

К₁=Е_Вэт×i_кол/Е_риг×i_риг=27,5×0,00118/27,5×0,00277=0,427

К₂=Е_под×i_под/Е_риг×i_риг= 27,5×0,000444/27,5×0,00277=0,16

К₃=i_кол/i_кол+i_под=0,00118/0,000444+0,00118=0,727

К₄=i_под/i_кол+i_под=0,000444/0,00118+0,000444= 0,274

Н_эт=3,6 м (по заданию);

Н_подв=4,8 м (по заданию);

l_р=6 м

G=31,058 кН×м³

V=47,88 кН*м³

Представленные выше значения заносятся в компьютер и дальнейший расчёт выполняет компьютерная программа.