![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Введение
- •1. Сравнение вариантов балочной клетки и выбор экономичного перекрытия.
- •1.1. Компоновка перекрытия.
- •2. Расчет монолитного железобетонного перекрытия
- •2.1. Исходные данные.
- •2.2. Определение приведенной толщины перекрытия по вариантам.
- •2.3. Определение предварительных размеров поперечных сечений элементов перекрытия для выбранного оптимального варианта
- •3. Расчет и конструирование монолитной железобетонной балочной плиты.
- •3.1.1. Исходные данные
- •3.1.2. Определение расчетных пролетов
- •3.1.3. Сбор нагрузок
- •3.1.4. Определение внутренних усилий в плите
- •3.1.5. Расчет прочности нормальных и наклонных сечений
- •3.1.6.Конструирование плиты.
- •3.1.7. Маркировка сеток и определение их массы
- •3.2. Расчет второстепенной балки
- •3.2.1. Исходные данные
- •3.2.2. Определение расчетных пролетов
- •3.2.3. Подсчет нагрузок на второстепенную балку
- •3.2.4. Построение огибающих эпюр изгибающих моментов и поперечных сил
- •3.2.5. Расчет прочности нормальных сечений и подбор арматуры в расчетных сечениях балки
- •3.2.6. Расчет прочности наклонных сечений по поперечной силе.
- •3.2.7. Построение эпюры материалов и определение мест обрывов арматуры второстепенной балки.
- •3.2.8 Определение длины анкеровки и нахлёста обрываемых стержней.
- •2.2. Определение расчетных пролетов ригеля.
- •2.3. Подсчет нагрузок на ригель.
- •2.4. Уточнение высоты сечения ригеля.
- •2.5. Определение площади сечения продольной арматуры.
- •2.6. Расчет прочности наклонных сечений по поперечной силе.
- •2.7. Построение эпюры материалов.
- •2.8. Определение длины анкеровки обрываемых стержней.
- •70 02 01-Кп15-кп-пз
- •2.9. Расчет стыка ригеля с колонной.
- •3. Расчет колонны первого этажа.
- •3.1. Сбор нагрузок на колонну 1 и 2-ого этажа.
- •3.2. Расчет колонны на прочность. Определение размеров сечения колонны.
- •3.7. Армирование консоли.
- •3.8. Расчет стыка колонн.
- •Заключение
- •Список литературы
3.2.5. Расчет прочности нормальных сечений и подбор арматуры в расчетных сечениях балки
Определение требуемой площади сечения арматуры при действии положительного момента ведем как для таврового сечения с полкой в сжатой зоне. При действии отрицательного момента (полка) находится в растянутой зоне, следовательно расчетное сечение будет прямоугольным.
Размеры сечения принятые по расчету:
мм;
мм;
мм;
мм.;
Принимаем
величину
мм в пролете, тогда:
мм и
мм на опоре, тогда:
мм.
Предположим,
что нейтральная ось проходит по нижней
грани полки, тогда область деформирования
для прямоугольного сечения шириной
будет следующая:
Данное
значение лежит в пределах
стадияIб.
По
табл.3-3 прил.3[1] устанавливаем область
деформирования. По табл.3-3 прил.3[1]
определяем
:
Т.к
условие(
)выполняется,
то нейтральная ось проходит в пределах
полки, сечение рассчитывается как
прямоугольное с шириной
.
Расчет продольной арматуры второстепенной балки ведут в следующей последовательности:
Определяем
В пролете 1 (нижняя
арматура):
;
м;
м.
;
растянутая
арматура достигла предельных деформаций.
;
В пролете 2 (нижняя
арматура):
;
м;
м.
;
;
.
В
опорных сечениях действуют отрицательные
моменты, плита расположена в растянутой
зоне, поэтому сечения балки рассматриваются
как прямоугольные шириной
м.
На опоре В (верхняя
арматура):
;
м;
м.
;
;
.
В пролете 2 (верхняя
арматура):
;
м;
м.
;
;
На опоре С (верхняя
арматура):
Результаты расчетов сводим в таблицу 7.
Таблица7 Определение площади сечения рабочей арматуры второстепенной балки
Положение сечения |
Расположение арматуры |
М кНм |
Расчетное сечение |
|
|
см2 |
см2 |
Приня-тое армирование
| |||
1 пролет |
Нижняя |
119,83 |
|
0.045 |
0.824 |
9,15 |
9,41 |
| |||
1 пролет |
Верхняя |
– |
|
Монтажная конструктивная арматура |
2.26 |
| |||||
Опора В |
Верхняя |
-94,15 |
|
0.32 |
0.792 |
8,1 |
8,232 |
| |||
2 пролет |
Нижняя |
80 |
|
0.03 |
0.984 |
5,12 |
6,03 |
| |||
2 пролет |
Верхняя |
-23,04 |
|
0.078 |
0.7 |
1,51 |
2.26 |
| |||
Опора C |
Верхняя |
-80 |
|
0.272 |
0.83 |
6,42 |
7,1 |
|
3.2.6. Расчет прочности наклонных сечений по поперечной силе.
Расчет прочности железобетонных элементов на действие поперечных сил производиться из условия:
где:
- расчетная поперечная сила от внешних
воздействий;
- поперечная сила,
воспринимаемая ж/б элементом без
поперечного армирования.
Сначала определяем поперечную силу, которую может воспринять второстепенная балка без поперечного армирования (хомутов). Расчет выполняем для сечения у первой промежуточной опоры (опоры В) слева, где действует наибольшая поперечная сила.
,
но не менее
где:
;
;
;
-
усилие от предварительного напряжения.
Поскольку
,то
необходима постановка поперечной
арматуры по расчету. Расстояние от
опоры, на котором требуется установка
хомутов по расчету:
Первое расчетное сечение
назначаем на расстоянии от опоры:
,
что составляет
В данном сечении усилия составляют:
Определяем продольные
относительные деформации в растянутой
арматуре, предварительно задавшись
углом наклона диагональных трещин к
горизонтали
и
расстоянием между верхней и нижней
арматурами
Для выяснения
правильности выбора угла
определяем
касательные напряжения, действующие в
рассматриваемом сечении:
Отношение
где
принимается по таблице 6.1[2]
В соответствии со
значением
и
по табл. 3-1 [3] уточняем угол наклона
диагональной трещины (
)
и видим,что угол наклона был принят
верно.
Среднее значение главных растягивающих деформаций
Главные растягивающие напряжения:
где:
–
максимальный размер заполнителя (
=20
мм)
-
ширина раскрытия наклонной трещины
=300
мм – расстояние между диагональными
трещинами
Составляющая поперечной силы, воспринимаемая бетоном:
Составляющая поперечной силы, которую должна воспринять арматура (хомуты)
Составляющая поперечной силы, воспринимаемая поперечной арматурой определяется по формуле:
,
откуда
.
где
-
угол наклона поперечной арматуры
(хомутов) к продольной оси балки.
расчетное
сопротивление поперечной арматуры.
(для
арматуры класса S500).
Приняв, в соответствии
с п.11.2.21[2] шаг хомутов
,
что не превышает
и
,
вычисляем площадь поперечного сечения
хомутов:
Принимаемая площадь поперечного сечения хомутов должна быть не менее:
Окончательно принимаем
двухсрезные хомуты диаметром 8 мм
(Asw=1,01см2)
класса S500
и устанавливаем в опорной зоне длиной
0.25
c
шагом 150 мм.
Составляющая поперечной силы, которую может воспринять арматура равна:
Действительная несущая способность наклонного сечения составит:
Проверяем условие:
В средних частях пролётов
шаг поперечных стержней должен назначаться
независимо от высоты сечения не более
3/4h
не более 50 см. Принимаем S=25
см, что не превышает 3/4h=3/440=30
см.