Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Северо-Кавказский горно-металлургический технологический университет (СКГМИ)

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Poyasnitelnaya_zhbk_Anya.docx

Скачиваний:

Добавлен:

01.07.2025

Размер:

451.06 Кб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 23 / 53 4 5 > Следующая >>>

3. Определение усилий в ригеле поперечной рамы.

3.1 Расчетная схема и нагрузки.

Поперечная многоэтажная рама имеет регулярную расчетную схему с равными пролетами ригелей и равными длинами стоек. Сечения ригелей и стоек по этажам также приняты постоянными. Такую многоэтажную раму расчленяют для расчета на вертикальную нагрузку на одноэтажные рамы с нулевыми точками моментов- шарнирами, расположенными по концам стоек, - в середине длины стоек всех этажей, кроме первого.

Нагрузка на ригель от многопустотных плит при числе ребер в пролете ригеля более четырех считается равномерно распределенной. Ширина грузовой полосы на ригель равна шагу поперечных рам- 6,4м.

Расчетная нагрузка на 1м длины ригеля:

Постоянная:

4,134 6 0,95=23.6

От перекрытия с учетом коэффициента надежности по назначению здания : от веса ригеля сечением 0,20 на 0, 5м с учетом коэффициента надежности

Итого

Временная с учетом

в том числе длительная и

кратковременная

Полная нагрузка .

3.2Вычисление изгибающих моментов в расчетных сечениях ригеля.

№

Схема загружения.

Опорные моменты, кНм.

М₁₂

М₂₁

М₂₃

М₃₂

-27.47.5²=

=-9.7

-0,0922,255²=

=-140

-0.083267.5²=

=-131

-131

-0.07722,255²=

=-102

-0.07911,45²=

=18

-0.006267.5²=

=-18

-18

0.007267.5²=

=-10

-0.01111,45²=

=-106

0.0772647.5²=

=--106

-106

.06226 7.5²=

=-90

-0.09211,45²=

=-137

-0,094267.5²=

=-96

-96

Определение усилий в средней колонне

Определение продольных сил от расчетных нагрузок.

Грузовая площадь средней колонны при сетке колонн 7.5X6 = 45 м².

Постоянная нагрузка от перекрытий одного этажа с учетом коэффициента надежности по назначению здания γ_n=0,95;

4,134*45*0,95=176 кН, от ригеля (3,8/6)*45 = 28.5 кН, от стойки (сечением 0,3x0,3; L=3.0 м^:ρ = 2500кг/м³; y_f = 1,1; у_п = 0,95 =10.1 кН.

Итого G = 214.6 кН.

Временная нагрузка от перекрытия одного этажа с учетом y_n=0,95;

Q = 4.6*45*0,95 = 196 кН, в том числе длительная Q=3.4*45*0,95 =145 кН, кратковременная Q= 1.2*45*.0,95 = 51 кН.

Постоянная нагрузка от покрытия при весе кровли и плит 5 кН/м² составляет 5*45*0,95=213кН; от ригеля 28.5кН, от стойки 10.1 кН. Итого G=251.6 кН.

Временная нагрузка — снег для снегового района при коэффициентах надежности по нагрузке γ_f = l,4 и по назначению здания γ_n=95

Q=l*1,4*4*45*0,95= 63 кН, в том числе длительная Q = 0,5*63 =31.5 кН, кратковременная Q = 31.5kH.

Продольная сила колонны первого этажа рамы от длительной нагрузки N=251.6+ 31.5+ (214.6+145)2=1285 кН;

тоже от полной нагрузки N= 1285 +31.5 + 51=1367 кН.

Продольная сила колонны подвала от длительных нагрузок

N= 1285+ (214.6+96) = 1694 кН,

то же от полной нагрузки N=1695 + 31.5 + 51=1278≈1777 кН

Эпюра продольных сил изображена на рис. 18.9.

Определение изгибающих моментов колонны от расчетных нагрузок.

Вычисляют опорные моменты ригеля перекрытия подвала — первого этажа рамы. Отношение погонных жесткостей, вводимых в расчет согласно прил, 11, k₁=1,2 k =1,2*2.85 =3.42 (это вычисление можно не выполнять, приняв значения опорных моментов ригеля средних этажей).

Определяют максимальный момент колонн— при загружении 1+2 без перераспределения моментов. При действии длительных нагрузок:

M₂₁=(ag+ +βv) = - (0,091*27,4+0,074*26)*7.5²=-253 кН-м;

М₂₃= = - (0,085*27.4+0,012*26)*.57²=-146 кН-м.

При действии полной нагрузки М₂₁= - 253—0,074*10,2*7,5² = -295 кНм; М₂₃= 1- 146 – 0,022*10,2*7.5²= - 153 кН-м.

Разность абсолютных значений опорных моментов в узле рамы: при длительных нагрузках ΔМ= 253 – 146=107 кН-м,

при полной нагрузке ΔМ= 295 - 153 =142кН-м.

Изгибающий момент колонны подвала от длительных нагрузок М=0,6ΔМ=0,6*107=64.2кН-м,

от полной нагрузки М=0,6*142=85.2 кН-м.

Изгибающий момент колонны первого этажа от длительных нагрузок М= 0,6ΔМ=0,6*33=20 кН-м, от полной нагрузки М=0,4*33=13.2 кНм. Эпюра моментов колонны изображена на рис, 18,9.

Вычисляют изгибающие моменты колонны, соответствующие максимальным продольным силам; для этой цели используют загружение пролетов ригеля по| схеме 1.

От длительных нагрузок: М= (0,091—0,085 )53*7.5² = 18 кН-м; изгибающие моменты колонн подвала М = 0,4*16= 6,5кН-м,

колонн подвала М=0,4*18=7.2 кНм,

первого этажа — М=0,6*18 = 11кНм.

Характеристики прочности бетона и арматуры.

Класс тяжелого бетона В30 и класс арматуры Aт-5 принимают такими же, как и для ригеля.

Комбинации расчетных усилий (для колонны подвала): max N=1800 кН, в том числе от длительных нагрузок N = 1770 кН и соответствующий момент

М = 8кНм, в том числе от длительных нагрузок М = 7,2 кНм.

max М =56 к в том числе М_l= 42,8 кНм и соответствующее загружению 1+2 значение N=1800 – 196/2 = 1702кН, в том числе

N_l = 1770 - 145/2 = 1704 кН.

Подбор сечений симметричной арматуры A_s=A_s^’

Выполняют по двум комбинациям усилий и принимают большую площадь сечения. Анализом усилий часто можно установить одну расчетную комбинацию и по ней выполнять подбор сечений арматуры. Здесь приведем расчет по второй комбинации усилий. Рабочая высота сечения

h₀=h - а=20 - 4=16 см, ширина b=20см.

Эксцентриситет силы e₀= М/N = 5600/1702=3 см.

Случайный эксцентриситет: e₀= h/20 = 30/20 =1,5см или е₀ = l_col/600 = 300/600=0,8 см, но не менее 1 см.

Поскольку эксцентриситет силы e₀= 1,9 см больше случайного эксцентриситета е_о=1 см, его и принимают для расчета статически неопределимой системы.

Находят значение моментов в сечении относительно оси, проходящей через центр тяжести наименее сжатой (растянутой) арматуры. При длительной нагрузке М₁ = M_l + N_l (h/2—a) = 15.2+1122*0.11 = 209,8 кНм;

при полной нагрузке М₁ =56+1702*0,11 = 243 кНм.

Для тяжелого бетона φ_l=l+M₁_l/M= 1 + 209,8/243= 1,85.

Значение δ =e_o/h=3/20=0,15< δ _min=0,5 - 0,01l₀/h — 0,01R_b=

= 0,5 - 0,01*300/30 - 0,01*10,3=0,49; принимают δ=0,56.

Отношение модулей упругости α =E_s/E_b=190000/32 000=6

Задаются коэффициентом армирования μ₁ =2A_s/A = 0,015 и вычисляют критическую силу по формуле

Вычисляют коэффициент η как

Значение е равно

Определяют граничную относительную высоту сжатой зоны по формуле (2.42):

Вычисляют по формулам (18.1), (18.2), (18.3)

; › 0

Определяют площадь арматуры по формуле (18 4)

Принято 2 Ø 22 А-Ш с A_s= 7,6 см² (прил6. );

Консоль колонны для опирания ригеля проектируют в соответствии с рекомендацией подглавы 11.2 и рис. 11.17, Опорное давление ригеля Q=197 кН (см. расчет поперечных сил ригеля); бетон класса В20, R_b = 11,5 МПа;

γ_b₂=0,90 МПа; арматура класса А-Ш, Rs=365МПа.

Принимают длину опорной площадки l=20 см при ширине ригеля

l_bm=25 см и проверяют условие согласно формуле (11.17)