Алгоритм №1

Определение площади сечения напрягаемой или

ненапрягаемой арматуры в изгибаемых элементах таврового

или прямоугольного профиля из условия расчета нормальных

сечений

1. Ввод значений: M; h; b ; h’_f; b’_f; a; Rb; _b2; ₁; R_s ; _s6; _sr; _sc,u

 ₁ – коэффициент, принимаемый для тяжелого бетона = 0,85

s6 - 1,15 – коэффицеиен условия работы напрягаемой арматуры

_sr – напряжения в арматуре: Rs+400-

_sc,u – предельное напряжение в арматуре = 500Мпа при коэффициенте _b2 =0,9

2. 

3. 

4. Если , то принимается

5. 

6. 

7. 

8. 

9. 

10. 

11. 

12. Если , то расчет повторяется либо при увеличенной высоте h, либо при более высоком значении

13. Если , то

14. 

15. 

16. 

17. Вывод данных расчета: , , , и данных ввода для контроля

Алгоритм №2

Проверка прочности наклонных сечений изгибаемых

элементов постоянной высоты таврового или прямоугольного

сечения (с напрягаемой или ненапрягаемой арматурой)

на действие поперечных сил.

1. Ввод значений: Q; b; h; h’_f; b’_f; a; Rb; Rbt _b2; Asw; S; R_sw; _b2; _b3; Е_в; E_s; _sp; A_s; l₀

_b2 – коэффициент, учитывающий влияние вида бетона (для тяжелого бетона – 2)

_b3 – коэффициент, принимаемый для тяжелого бетона – 0,61

2. 

3. 

4. 

5. 

6. 

7. ( если Q более значений правой части увеличиваем h или Rb)

8. 

9. (если , то )

10. 

11. (если , то )

12. 

13. (если , то )

14. ( если Q менее значения правой части, то наклонные трещины не образуются, прочность обеспечена; дальнейший расчет не производится)

15. 

16. (если , то)

17. 

18. ( если меньше значения правой части, то уменьшаем S или увеличиваем )

19. 

20. (если, то)

21. 

22. (если, то)

23. (если, то)

24. (если, то)

25. 

26. Вывод вычисленных значений: , ,, , и данных ввода.

- отношение правой части выражения (п.7) алгоритма к расчетной поперечной силе (должно быть более 1)

- отношение расчетной поперечной силы к правой части (п.14). отражает качественное состояние изгибаемого момента. Если меньше единицы, то наклонные трещины не образуются.

- отношение правой части выражения (п.25) к его правой части (должно быть более 1)

- отношение левой части выражения (п.16) к его правой части (должно быть более 1)

- отношение шага хомутов, при котором вся поперечная сила воспринимается бетоном, к назначенному во вводе данных (если оно менее единицы, то принимается S=Smax)

Расчетная программа: prnai

Алгоритм №3

Применяемая программа: da2gr

Вычисление геометрических характеристик

сечения плиты, трещиностойкости и прогибов

ребристой плиты.

1. Ввод значений: E_s; Е_в; b’_f; b; h’_f; h; a; A_s; _sp; В; l₀; R_bt,ser; M_n; M_n,lon;d_s

2. 

3. 

4. 

5. 

6. 

7. 

8. 

9. 

10. 

11. 

12. 

13. 

14. 

15. lop=y0-a

16. 

17. 

18. D1=0,5B

19. , то . Если , то

20. 

21. 

22. 

23. 

24. 

25. 

26. , то . Если , то

27. 

28. Если D2>Apol, то

29. 

30. 

31. 

32. 

33. 

34. 

35. 

36. Если D3>0,75 то

37. 

38. 

39. Если , то

40. 

41. 

42. 

43. 

44. D4=Mcrc/Mn

45. 

46. 

47. D5=Mb1/Mrp1

48. Если D5>1, то Kр=1. Если D5<1, то Кр=0,8

49. 

50. 

51. 

52. Если , то

53. 

54. 

55. 

56. 

57. Если D4>1 , то и

58. 

59. 

60. Если , то

61. 

62. Если , то

63. 

64. Если , то

65. 

66. 

67. 

68. 

69. Если D4>1, то

70. 

71. Вывод значений: ; y0; ; ; ; ; 1/r; Rbp; ; Mcrc/Mn;

Mb1/Mrp; acrc; acrc3; f

Обозначения в алгоритме №3:

Wpl – пластический момент сопротивления приведенного сечения

потери преднапряжения в напрягаемой арматуре в соответствии с указаниями табл.5

эмпирические коэффициенты, принимаемые при вычислении потерь преднапряжения

суммарные потери преднапряжений в арматуре

Msw – момент от собственного веса плиты

Mcrc – момент трещинообразования в растянутой от изгиба зоне

Mb1 – момент трещинообразования в сжатой от изгиба зоне

Mrp1 – ядровый момент от усилия обжатия и собственного веса плиты

Kp – коэффициент, учитывающий наличие или отсутствие трещин в сжатой от изгиба зоне (если нет трещин равен 1)

z1 – плечо внутренней пары

напряжения в арматуре от действия длительных и постоянных нагрузок

напряжения в арматуре от действия полных нагрузок

acrc1 – ширина раскрытия трещин от непродолжительного действия полной нагрузки (Mn)

acrc2 – ширина раскрытия трещин от непродолжительного действия постоянной и длительной нагрузки ( Mn,lon)

acrc – непродолжительная ширина раскрытия трещин

acrc3 – ширина раскрытия трещин от постоянной и длительной нагрузок ( от Mn,lon)

коэффициент, учитывающий работу растянутого бетона на участке с трещинами

1/r3 – кривизна от продолжительного действия постоянных и длительных нагрузок (Mn)

1/r4 – кривизна вследствие выгиба плиты от усадки и ползучести бетона от предварительного обжатия

1/r0 – кривизна плиты в предположении отсутствия трещин в растянутой от изгиба зоне

f – прогиб плиты

Алгоритм №4

Определение сечения арматуры во внецентренно сжатых

элементах прямоугольного сечения с

симметричной арматурой.

1. Ввод значений: N; b; h; a; Rb; b29; e0; 1; Rsc; cr1; l0; Ml/M e0; sc,u; Es; Eb

cr1 – коэффициент, учитывающий влияние прогиба на значение эксцентриситета продольного усилия e0, в первом приближении можно

М – момент относительно центра сечения стержней растянутой или наименее сжатой продольной арматуры от суммарных нагрузок

Ml – то же от действия постоянных и длительных нагрузок

l0 – расчетная длина сжатого элемента

2. 

3. 

4. 

5. 

6. 

7. 

8. 

9. ,

10. 

11. , (если , то )

12. 

13. 

14. 

15. 

16. 

17. 

18. 

19. 

20. 

21. 

22. 

23. 

24. 

25. 

26. 

27. Если , то

28. Если , то

29. 

30. (если , то )

31. (если , то производим перерасчет с увеличением значения Rb)

32. 

33. , если , то производим перерасчет с уменьшением (при t) или с увеличением значения

34. По значению подбираем диаметр арматуры и количество стержней.

Используемая программа: prnos

Обозначения:

- граничная относительная высота сжатой зоны

- относительная высота сжатой зоны

- коэффициент армирования (не менее 0,035)

расчетное значение коэффициента

Ригель

Момент слева или справа от узла определяется по формуле:

табличный коэффициент, зависящий от схемы загружения и от коэффициента к – соотношения погонных жесткостей ригеля и стоек, примыкающих к узлу.

q – равномерно распределенная нагрузка

l0 – расчетный пролет ригеля

моменты инерции сечения ригеля и колонны

H – высота этажа

Сечение колонны: . Ригель:

L – пролет ригеля. Расчетный пролет ригеля – поперечный шаг колонн.

Определение :

Постоянная от перекрытия - (0,95 – коэффициент надежности по назначению здания)

Собственный вес ригеля -

Временная нагрузка -

v – временная нагрузка на квадратный метр перекрытия (принимается по табл.1)

Полная нагрузка -

Определение моментов в пролете ригеля при каждой схеме загружения:

Максимальный пролетный момент в крайнем пролете (0,425l0), от крайней опоры -

Максимальный пролетный момент в среднем пролете -

Максимальные моменты в упругой стадии слева и справа от опоры в пролете определяются сложением моментов от схемы загружения №1 (от постоянной нагрузки) и от схем загружения №2,3,4 (от временной нагрузки), т.е. рассматриваются 3 комбинации загружений: 1+2,1+3,1+4.

Далее, допуская образование пластического шарнира на опоре, производится перераспределение моментов.

С учетом выровненных значений опорных моментов, определяем расчетные значения поперечных сил и опорных моментов по граням колонны.

Поперечные силы -

разность опорных моментов

Максимальное значение составит

Опорный момент в узле 2 слева -

Опорный момент в узле 2 справа -

Расчетным будет момент большего значения.

Расчет прочности ригеля по сечениям,

нормальным к продольной оси

Бетон тяжелый – В25. Расчетное сопротивление при сжатии – 14,5Мпа, при растяжении – 1,05Мпа. Рабочая продольная арматура класса А-III, расчетное сопротивление – 365Мпа.

Ширина сечения ригеля: 0,04L

Высота сечения ригеля подбирается по опорному моменту при , поскольку на опоре момент определен с учетом образования пластического шарнира. Значению соответствует А0=0,289.

, . Полученное значение h округляется до размера кратного 5см. И вычисляется окончательное значение h0.

Далее пользуются программой: prnoi

Производится подбор арматуры в 3х сечениях: в первом пролете , в среднем пролете (по ), на опоре 2 (по ).

Расчет прочности ригеля по сечениям, наклонным к продольной оси.

Расчетная программа: prnai (при максимальной )

Расчет ведется методом последовательных приближений. При первом составлении файла ввода данных характеристики поперечной арматуры можно принять с учетом конструктивных требований.

. Для балок высотой более 45см, шаг S на приопорных участках длиной l0/4 ограничивается условием и не более 50см.

Конструирование арматуры ригеля.

Стык ригеля с колонной выполняется на ванной сварке выпусков 3х верхних продольных стержней у опоры 2 и сварке закладных деталей ригеля и консоли колонны. При армировании ригеля 3мя сварными каркасами 3 продольных стержня 2 ряда в пролете и 3 продольных верхних стержня у опор обрываются в соответствии с изменением огибающей эпюры моментов. При этом обрываемые стержни заводятся за сечение теоретического обрыва на длину заделки.

, Q – поперечная сила в сечении теоретического обрыва.

, d – диаметр обрываемого стержня.

Для нахождения сечения обрыва строится эпюра арматуры.

, ,

Ввод данных в программу RIGEL.