3.3.2 Определение внутренних усилий в поперечной раме

Внутренние усилия определяем в программном комплексе “RADUGA-BETA”.

Рис. 3.8 Схема приложения постоянной нагрузки.

Рис. 3.9 Схема приложения временной нагрузки.

На поперечную раму каркаса действует следующая комбинация нагрузок:

1) первое основное сочетание

Рис. 3.10 Схема приложения комбинации нагрузок (первое основное сочетание).

2) второе основное сочетание

Рис. 3.11 Схема приложения комбинации нагрузок (второе основное сочетание).

После проведения статического расчета рамы, в её элементах возникают внутренние усилия М, N, Q.

1) первое основное сочетание

Рис. 3.12 Эпюра продольной силы N, кН.

Рис. 3.13 Эпюра изгибающих моментов M, кНм.

Рис. 3.14 Эпюра поперечной силы Q, кНм.

2) второе основное сочетание

Рис. 3.15 Эпюра продольной силы N, кН.

Рис. 3.16 Эпюра изгибающих моментов M, кНм.

Рис. 3.17 Эпюра поперечной силы Q, кНм.

Эпюры моментов ригеля при различных комбинациях схем нагружения строят по данным отчета:

Рис. 3.18 Усилия в стержнях (первое основное сочетание).

Рис. 3.19 Усилия в стержнях (второе основное сочетание).

Рассмотрим участки ригеля, которые подвержены наибольшим изгибающим усилиям, в нашем случае такие усилия возникают в первом основном сочетании.

Рис. 3.20 Расчетная эпюра моментов М,кНм.

3.3.3 Расчёт прочности ригеля по сечениям, нормальным к продольной оси

Характеристики прочности бетона и арматуры

Бетон тяжелый класса ; расчетное сопротивления при сжатии =20/1,5=13,3 МПа; при растяжении , модуль упругости E_сm = 32000 МПа. Арматура продольная рабочая класса S500, расчетное сопротивление =417 МПа, модуль упругости Es=200000 МПа.

Принимаем ригель размерами шириной 550мм и высотой 450мм.

Сечение в первом пролете: M_sd= 71,149 кНм; 180,284

d = h – (25+10) = 450-35 = 415 мм.

где 25мм – защитный слой;

10мм – ½ предполагаемого диаметра рабочей арматуры.

; =0,262

;

где a_f=0.81, K_r=0.416;

Т.к. установка сжатой арматуры не требуется, и растянутая арматура достигает предельных усилий.

Тогда 0,5 =0,84

Требуемая площадь растянутой продольной арматуры:

=1240,206

Принимаем 412 S500 с A_S1 = 452 мм². 4по20 1256

Первый ригель сечение на левой опоре: Мsd =61,943 кНм; 344,949

d = h – (25+10) = 450-35 = 415 мм.

где 25мм – защитный слой;

10мм – ½ предполагаемого диаметра рабочей арматуры.

Проверим выполнение условия M_f>M_sd:

344,949

Сжатая зона находится в полке.

; (по табл. 6.7 Пецольда) ;

2044,4

Принимаем 2 16 S500 с A_S1 = 402 мм²; 2 по 36 2046

Первый ригель сечение на правой опоре: Мsd =136,186кНм; 245,497

d = h – (25+10) = 450-35 = 415 мм.

где 25мм – защитный слой;

10мм – ½ предполагаемого диаметра рабочей арматуры.

Проверим выполнение условия M_f>M_sd:

>245.497

Сжатая зона находится в полке.

0.195; (по табл. 6.7 Пецольд) ;

;1505.99

Принимаем 225 S500 с A_S1 =982 мм²; 2 32 1609