Подбор арматуры в средних пролетах

Подбор арматуры в средних пролетах

Предположим использование проволоки 5 В500Защитный слой а=10мм.

Тогда:

Полезная высота сечения:

Вычислим коэффициент при b=1000:

Относительная высота сжатой зоны:

Для сечений, в которых предусмотрено образование пластического шарнира, должно выполняться условие: условие выполняется.

Высота сжатой зоны:

Определяем требуемую площадь сечения растянутой арматуры:

Принимаем по [3, прил.2] для сетки С₁ 4 В500 с шагом s=250 мм и с площадью

A_s1 = 0,502 см² = 50,2 мм².

Так как: - конструктивные требования соблюдены.

Рис. 6 Подбор арматуры в средних пролетах

 

Проверяем прочность при подобранной арматуре:

Прочность достаточна, арматура подобрана правильно.

Подбор арматуры в крайних пролетах

Вычислим коэффициент:

Относительная высота сжатой зоны:

условие выполняется.

Высота сжатой зоны:

Определяем требуемую площадь сечения растянутой арматуры в первом пролете:

Сетка С₂ должна иметь арматуру с площадью:

Принимаем для сетки С₂ 2 В500 с шагом s=250 мм и с площадью A_s2 = 0,393см² = 39.3 мм² по [3, прил.2]. Тогда суммарная площадь сечения растянутой арматуры в крайних пролетах и над первыми промежуточными опорами:

Так как:

-конструктивные требования соблюдены.

Проверяем прочность при подобранной арматуре:

Прочность достаточна, арматура подобрана правильно.

Расчет и конструирование второстепенной балки

В расчетной схеме второстепенную балку рассматривают как многопролетную неразрезную балку с крайними шарнирными опорами (стены) и промежуточными опорами - главными балками. Равномерно распределенную нагрузку на балку собирают с полосы шириной, равной расстоянию между осями второстепенных балок a. Проектные размеры - шаг второстепенных балок a =1475 мм, их ширина b_вб =200 мм и высота сечения h_вб =400 мм.

 

 

Рис. 7 Конструктивная и расчетная схемы

второстепенной балки

 

Бетон класса В25 c расчетными сопротивлениями при сжатию ; и растяжению Продольная арматура - стержни класса АIII с расчетным сопротивлением Rs= 365 МПа по оперечная - так же из стержней класса А300 (расчетное сопротивление R_sw будет уточнено позднее в зависимости от диаметра).

Нагрузки и воздействия

К нагрузкам на плиту добавляем нагрузку от собственного веса 1м ребра балки , выступающего под плитой:

Погонная расчетная нагрузка на балку с полосы шириной 1,475 м и с учетом коэффициента надежности по назначению равна:

· постоянная

· временная

· полная

Определяем максимальные пролетные и минимальные опорные изгиб-е моменты (рис 3):

· в крайнем пролете:

· на грани первой промежуточной опоры при средней величине соседних пролетов:

· в средних пролетах и на гранях средних опор:

Остальные ординаты огибающей эпюры изгибающих моментов вычисляем по зависимости:

Где: - коэффициенты, принимаемые в зависимости от отношения (табл.2):

≈ 2

Построение эпюры материалов

Для построения эпюры материалов используем определенные ранее эпюру огибающих моментов (Приложение 1) и значения М_u с принятым армированием пролетных и опорных сечений. Нам остается определить несущую способность балки при конструктивной верхней арматуре 2 Æ8 А300 с А_s =101 мм² и R_s =280, и при 2 Æ12 А300 с площадью А_s=226 мм² после обрыва одного стержня каркаса слева и справа от первой промежуточной опоры.

 

· При 2 Æ8 А300:

· При 2 Æ12 А300:

· При 5 Æ10 А300:

· При 7 Æ8 А300:

· При 2 Æ18 А300:

 

· При 2 Æ14 А300:

Точки пересечения линий, соответствующих уровню несущей способности, с огибающей эпюрой называются точками теоретического обрыва, фактически стержни обрываются с учетом их заделки в бетоне на величину w_i.

Q_i- поперечная сила в месте теоретического обрыва.

 

 

Нагрузки и воздействия

Распределенная погонная нагрузка от собственного веса ребра главной балки, выступающего под плитой:

Где: 25 кН/м³ - объемная масса железобетона; = 1,1.

Тогда сосредоточенные расчетные силы, передаваемые второстепенными балками с грузовой площади и с учетом коэффициента надежности по назначению.

· постоянная

· временная

· полная

Максимальные пролетные и минимальные опорные изгибающие моменты:

· в крайнем пролете:

M₁ = +0,345× 109,292×5,44 = 205,12 кН×м

· на промежуточных опорах:

M₀₁= 0,278× 109,292× 5,5 = 167,108 кН×м

· в средних пролетах:

M₂ = -0,222× 109,292× 5,5 = 133,446 кН×м

 

При двух сосредоточенных силах в пролете «балочная» опорная реакция:

Q_б=

Реакция крайней свободной опоры (на стене):

Реакция первой промежуточной опоры слева:

Реакция первой промежуточной опоры справа в силу равенства опорных моментов второго пролета = кН при полном загружении ×1,5=55,311 кН при загружении второго пролета только постоянной нагрузкой.

Определяем моменты, действующие в сечениях балки по грани колонны,

где - высота сечения колонны.

В первом пролете:

Во втором пролете:

По большему моменту проверяем достаточность принятых ранее размеров сечения главной балки. При принятой во второстепенных балках опорной арматуре полезная высота главных балок на промежуточных опорах должны быть не более h_о=h_гл.б 50=450 50=400мм.

Расчёт на отрыв

В местах опирания второстепенных балок ставится дополнительная поперечная арматура в виде хомутов или сварных сеток, вертикальные стержни которой работают как подвески. Длина зоны, в пределах которой учитывается эта арматура, определяется по формуле:

Здесь условно принято, что сила (G+P)×1,5 передается второстепенными балками на главную через сжатую зону высотой x=b_вб. При двух сетках, устанавливаемых у боковых граней главных балок, каждая из них на длине S должна иметь площадь подвесок:

S=2

Устанавливаем у боковых граней главных балок сетки с вертикальными подвесами

6 7 А300 с шагом 150 мм с суммарной площадью А_s= 231 мм² в каждой. При этом учитываем, что недостающие 11,872 мм² будут компенсированы поперечными стержнями каркаса главной балки.

 

Нагрузки и воздействия

Грузовая площадь колонны:

Считаем, что верх фундамента будет заглублен под пол 1-го этажа на 0,9 м. Тогда с учетом защемления в фундаменте расчетная длина колонны первого этажа составит:

Расчетная нагрузка от перекрытия одного этажа (табл.1):

в том числе постоянная и длительная:

При шаге второстепенных балок 1475 мм расчетная нагрузка от собственного веса трех ребер, выступающих под плитой:

Расчетная нагрузка от собственного веса ребра главной балки, выступающего под плитой.

Где: h_к=0,3 мм - высота сечения колонны.

Расчетная нагрузка от собственного веса колонны рядового этажа:

Нагрузки на покрытие при снеговой нагрузке для III района (г. Красноярск)

Тогда расчетное усилие в колонне от покрытия (табл.2):

в том числе постоянная и длительная (табл.2):

Полная нагрузка: 7 этажей (6 перекрытия, 1 покрытие).

Длительная нагрузка:

Подбор арматуры в средних пролетах

Предположим использование проволоки 5 В500Защитный слой а=10мм.

Тогда:

Полезная высота сечения:

Вычислим коэффициент при b=1000:

Относительная высота сжатой зоны:

Для сечений, в которых предусмотрено образование пластического шарнира, должно выполняться условие: условие выполняется.

Высота сжатой зоны:

Определяем требуемую площадь сечения растянутой арматуры:

Принимаем по [3, прил.2] для сетки С₁ 4 В500 с шагом s=250 мм и с площадью

A_s1 = 0,502 см² = 50,2 мм².

Так как: - конструктивные требования соблюдены.

Рис. 6 Подбор арматуры в средних пролетах

 

Проверяем прочность при подобранной арматуре:

Прочность достаточна, арматура подобрана правильно.