Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Набережночелнинский институт КФУ

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

pz.doc

Скачиваний:

Добавлен:

26.02.2016

Размер:

2.17 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 34 / 74 5 6 7 > Следующая >>>

Расчет и конструирование ригеля

Расчетная схема и нагрузки.

Поперечная схема многоэтажной рамы имеет регулярную расчетную схему с равными пролетами ригелей 6,2м и равными длинами стоек (высотами этажей 4,9м). Сечения ригелей и стоек по этажам приняты постоянными.

Для расчета на вертикальную нагрузку многоэтажную раму расчленяют на одноэтажные рамы с нулевыми точками моментов – шарнирами, расположенными на концах стоек, - в середине длины стоек всех этажей, кроме первого.

Расчетная схема поперечной рамы.

Ширина грузовой полосы на ригель равна шагу поперечных рам – 5,8м.

Расчетная нагрузка на 1м длины ригеля:

Постоянная:

от перекрытия с учетом :

от веса ригеля сечением 0,25*0,5 (р=2500 кг/м³) с учетом коэффициентов надежности

Итого: g=19,8+3,3=23,1 кН/м

Временная: с учетом ;

В том числе: - длительная ;

- кратковременная ;

Полная нагрузка:

Характеристика прочности бетона и арматуры

Бетон тяжелый класса В-20. Расчетные сопротивления:

При сжатии

При растяжении

Коэффициент условий работы бетона

Модуль упругости

Арматура продольная рабочая класса А-400

Расчетное сопротивление

Модуль упругости

Сечение колонны принято .

Вычисление моментов в расчетных сечениях ригеля.

Опорные моменты вычисляют по таблице для ригелей, соединенных с колоннами на средних и крайних опорах, по формуле . Табличные коэффициенты и  зависят от схем загружения ригеля и колонны.

Момент инерции сечения колонны:

Коэффициенты: ; где ;длина ригеля = поп. шаг колонны.

Схема загружения	Опорные моменты, кНм
Схема загружения	М₁₂	М₂₁	М₂₃	М₃₂
1
2
3
4
1+2	-116	-165	-104	-104
1+3	-36	-118	-159	-159
1+4	-103	-209	-197	-146

Пролетные моменты ригеля

а) в крайнем пролете

Схема загружения (1+2)

Максимальный пролетный момент

Схема загружения (1+3)

Схема загружения (1+4)

б) в среднем пролете

Схема загружения (1+2)

Схема загружения (1+3)

Схема загружения (1+4)

Эпюры моментов ригеля при различных комбинациях схем загружения строят по данным таблицы, по схемам загружения (1+2); (1+4); (1+3) (отдельно для каждого загружения).

Перераспределение моментов под влиянием образования пластических

шарниров в ригеле

Практический расчет заключается в уменьшении примерно на 30% опорных моментов ригеля М₁₂ и М₂₃ по схемам загружения (1+4).(При этом намечается образование пластических шарниров на опоре). К эпюре моментов схемы загружения (1+4) добавляют выравнивающую эпюру моментов так, чтобы уравнять опорные моменты М₂₁=М₂₃ и были обеспечены удобства армирования опорного узла.

Ординаты выравнивающей эпюры моментов.

При этом:

;

Разность ординат в узле выравнивающей эпюры моментов передается на стойки.

Опорные моменты на эпюре выровненных моментов.

Пролетные моменты на эпюре выровненных моментов могут превысить значения пролетных моментов при схемах загружения (1+2); (1+3); тогда они будут расчетными.

Для каждого вида загружения строится эпюра.

Опорные моменты ригеля по грани колонны

Опорный момент ригеля по грани средней колонны слева (абсолютные значения):

а) по схемам загружения (1+4) и выравненной эпюре моментов

где ;

б) по схемам загружения (1+3)

где ;

а) по схемам загружения (1+2)

где

Опорный момент ригеля по грани средней колонны справа :

а) по схемам загружения (1+4) и выровненной эпюре

где ;

б) по схемам загружения (1+2)

б) по схемам загружения (1+3)

Следовательно, расчетный момент ригеля по грани средней опоры M=146 кН м.

Опорный момент ригеля по грани крайней колонны:

а) по схеме загружения (1+4) и выровненной эпюре моментов:

б) по схеме загружения (1+2):

Следовательно, расчетный момент ригеля по грани крайней опоры M=98 кН м

Поперечные силы ригеля

Для расчета прочности по сечениям, наклонным к продольной оси, принимают значения поперечных сил ригеля, большее из 2-х расчетов:

а) упругого расчета и б) с учетом перераспределения моментов.

На крайней опоре:

На средней опоре слева по схеме загружения (1+4)

На средней опоре справа по схеме загружения (1+4)

Расчет прочности ригеля по сечению, нормальному к продольной оси

h=50 см; a=6 см; h₀=44 см;

Бетон класса B-20

, ,,

Арматура продольная рабочая класса А-400, ,

Высоту сечения подбирают по одному моменту при относительной высоте сжатой зоны =0.35, так как на опоре момент определен с учетом образования пластического шарнира. Принятое же сечение ригеля следует проверить, затем по пролетному моменту, если он больше опорного так, чтобы относительная высота сжатой зоны <_R (гранич. относительная высота сжатой зоны) и исключилось

переармирование сечения при =0.35 и _m=0.289.

при , ;

Проверка по пролетному моменту не выполняем, т.к. пролетный момент меньше момента на опоре. h=43,9+6=49,9см.

Окончательно принимаем h=50см.

а) Сечение в первом пролете. М=129,9 м.

Принимаем 418 А-400 с A_s=10,16см²

б) Сечение в среднем пролете. М=103кН м.

Принимаем 416 А-400 с A_s=8,04см²

в) Сечение на средней опоре. М=146кН м.

Принимаем 420А-400 с A_s=12,56см²

г) Сечение на крайней опоре. М=98кН м.

Принимаем 416 А-400 с A_s=8,04см²

Расчет прочности ригеля по сечению, наклонному к продольной оси.

На средней опоре поперечная сила Q=177кН

а) - удовлетворяется.

б) ,условие не выполняется, значит, требуется расчет поперечной арматуры.

При

- это расстояние от вершины наклонного сечения до опоры.

Диаметр поперечных стержней устанавливается из условия сварки с продольной арматурой d=18мм принимается равным с площадью (), т.к. , то вводится коэффициент условия работы , тогда . Число каркасов – 2, при этом