Расчёт прочности изгибаемых элементов таврового профиля по нормальным сечениям.

Если , то

1. 2. 3. 4.

5. 6.вывод.

 

29.Расчёт прочности изгибаемых элементов по наклонным сечениям.
Проверяем необходимость установки поперечной арматуры по расчёту:

Определяем расчетную поперечную силу: , где

Если необходима поперечная арматура по расчёту.Согласно п.6.2.3. ТКП EN 1992-1-1-2009 для элементов с вертикальной поперечной арматурой сопротивление срезу принимается как меньшее из значений: и

Выбераем арматуру и шаг на приопорных участках.

Определим и

и

проверяем удовлетворяет ли подобранная арматура условиям прочности:

< и >

Определим коэффициент поперечного армирования для приопорного участка:

Определим минимальный коэффициент армирования:

 

30.Конструктивные особенности сжатых элементов. К сжатым элементам относят: промежуточные колонны в зданиях и сооружениях, верхние пояса ферм, загруженных по узлам восходящие раскосы и стойки решетки ферм и т.д.
По форме поперечного сечения сжатые элементы делают чаще всего квадратными или прямоугольными, реже круглыми, многогранными, двутавровыми.
Размеры поперечного сечения колонн определяют расчетом.
Для сжатых элементов применяют бетон классов по прочности на сжатие не ниже В15, для сильно загруженных не ниже В25. Продольную и поперечную арматуру сжатых элементов объединяют в плоские и пространственные каркасы, сварные или вязаные.
В практике для сжатых стержней обычно принимают армирование не более 3 %.
Если площади сечения арматуры одинаковы, армирование называют симметричным..
Диаметр поперечных стержней dw в сварных каркасах должен удовлетворять условиям свариваемости. Диаметр хомутов вязаных каркасов должен быть не менее 5 мм и не менее 0,25d, где d — наибольший диаметр продольных стержней. Толщина защитного слоя поперечных стержней aw должна быть не менее 15 мм..
Плоские сварные каркасы объединяют в пространственные с помощью поперечных стержней, привариваемых контактной точечной сваркой к угловым продольным стержням плоских каркасов.В вязаных каркасах продольные стержни укрепляют хомутами.

32.Расчёт сжатых элементов при случайных эксцентриситетах
Рекомендуемая последовательность расчета:
1. Выписывают расчетные данные.
2. Задаются коэффициентом армирования в пределах 0,005—0,035. Если окажется Ncr 3. Определяют коэффициент по выражению и находят расстояние от усилия N до арматуры S.
4. С помощью формулы, задаваясь ожидаемым отношением, определяют высоту сжатой зоны, после чего по формулам подбирают сечения арматуры, принимая их не менее минимального значения.
5. Вычисляют коэффициент армирования по формуле по найденным сечениям арматуры. Если он отличается от исходного не более чем на 0,005, решение можно считать найденным; при большей разнице необходимо сечение пересчитать, задавшись новым коэффициентом армирования.
6. Проверяют прочность элемента с учетом влияния продольного изгиба в плоскости, перпендикулярной плоскости изгиба, как для сжатого элемента со случайными эксцентриситетами.
7. Если требуется, проверяют достаточность несущей способности элемента.

 

33.Расчёт внецентренно сжатых элементов прямоугольного сечения.
1.Определяется предельная (критическая) гибкость вертикальной стойки в плоскости рамной опоры.
2. Определяется расчетный эксцентриситет продольной силы относительно центра тяжести поперечного сечения вертикальной стойки.
3. Составляется расчетная схема площади поперечного сечения вертикальной стойки и назначаются необходимые рабочие размеры
4. Определяется рабочая высота сжатой зоны бетона.
5. Рассчитывается эксцентриситет продольной силы относительно центра тяжести рабочей арматуры в растянутой зоне бетона.
6. Проверяется условие граничного значения относительной высоты сжатой зоны бетона.
7. Устанавливается требуемая площадь поперечного сечения продольной рабочей арматуры.
8. Определяется количество и диаметр рабочих стержней продольной арматуры и выполняется проверка расчетного армирования
Наиболее ответственной частью монолитных рам являются узлы, в которых необходимо создать предусмотренную расчетом жесткость. При конструировании узлов монолитных рам, обычно насыщенных арматурой, нужно стремиться к обеспечению максимального удобства укладки и уплотнения бетонной смеси, к возможности применения вибраторов. Для удобства размещения арматуры в узле ширина сечения стойки должна быть на 50 - 100 мм больше ширины сечения ригеля. В узлах монолитных рам элементы сопрягаются под прямым углом. При этом ригель может соединяться с концом стойки или в пределах ее высоты. Верхний ригель рам иногда выполняют ломаного очертания. Сопряжение ригеля под прямым углом с концом стойки рекомендуется выполнять по рис. 93. Стержни, армирующие входящий угол, должны быть взаимно заведены в смежный элемент узла, как правило, без отгибания. Продольные рабочие стержни стойки доводят до верха ригеля (с учетом защитного слоя бетона). Нижние стержни пролетной арматуры ригеля заводят в стойку за ее внутреннюю грань на величину, обеспечивающую анкеровку. Поперечные стержни (хомуты) стойки доводят до верха ригеля, а поперечные стержни (хомуты) ригеля - до внутренней грани стойки.

Рис. 93. Армирование крайних верхних узлов монолитных рам. Стержни, армирующие исходящий угол (наружные стержни), конструируются в зависимости от величин действующих в узле расчетных усилий и эксцентриситета продольной силы. Верхние стержни опорной арматуры ригеля заводят в стойку и в зависимости от количества арматуры, т.е. от расчета, их обрывают в одном или в двух сечениях, причем в первом сечении не более четырех стержней, во втором сечении не менее двух стержней. Места обрыва показаны на рис. 93. При значительном эксцентриситете часть наружных стержней стойки, но не менее двух можно пропустить в ригель на величину lан от внутренней грани стойки.

 

Конструкции монолитных рам

Прямолинейные ригели возможны при пролетах до 12 - 15 м, ломаные ригели до 15 - 18 м, криволинейные ригели без затяжек до 18 м, затяжками до 24 м и более. Рамы с криволинейными ригелями применяют преимущественно в качестве диафрагм коротких оболочек, являющихся весьма экономичным типом монолитных покрытий. Затяжка, препятствуя горизонтальным перемещениям верха стоек, уменьшает значения изгибающих моментов и поперечных сил в стойках и ригелях (рис. XIII.45, а). Благодаря затяжке уменьшаются изгибающие моменты и поперечные силы также и в заделке стоек и облегчается конструкция фундаментов.

Соединение стоек монолитных рам с фундаментами может быть жестким и шарнирным. В жестком соединении арматуру стоек сваривают с соответствующими выпусками арматуры фундамента; такое соединение просто и экономично. Шарнирное соединение применяют в тех случаях, когда в заделке колонны возникает значительный изгибающий момент, а грунты оснований имеют малую несущую способность и фундаменты рамы оказываются весьма тяжелыми. Вместе с тем нужно иметь в виду, что шарнирное соединение приводит к возрастанию изгибающих моментов в пролете и ригель становится тяжелее (рис. XIII.45, б).

Ригель армируют как балку, заделанную на опоре; часть продольной арматуры ригеля переводят в зону отрицательных моментов у опоры и заводят в стойку; стойки армируют как сжатые элементы, часть стержней которых заводят в ригель (рис. XIII.46). При конструировании монолитной рамы особое внимание следует уделять узлам и сопряжениям.

Рис. XIII.45: к выбору рациональной конструкции монолитной рамы

Расположение арматуры в узлах должно соответствовать характеру действующих усилий и в то же время обеспечивать удобство производства работ. В узле сопряжения ригеля с колонной наибольшие растягивающие усилия возникают на некотором удалении от края, поэтому растянутую арматуру в узле выполняют закругленной и заводят на длину, устанавливаемую на эпюре моментов

 

Плиты, опертые по контуру, армируют плоскими сварными сетками с рабочей арматурой в обоих направлениях. Поскольку изгибающие моменты в пролете, приближаясь к опоре, уменьшаются, количество стержней в приопорных полосах уменьшают. С этой целью в пролете по низу плиты укладывают две сетки разных размеров, обычно с одинаковой площадью сечения арматуры. Меньшую сетку не доводят до опоры. В плитах, неразрезиых и закрепленных на опоре, принимают /* = //4, в плитах, свободно опертых Tn/L/8, где 1 меньшая сторона опорного контура. Пролетную арматуру плит конструируют также и из унифицированных сеток с продольной рабочей арматурой. Сетки выкладывают в пролете в два слоя во взаимно перпендикулярном направлении. Монтажные стержни сеток не стыкуются. Над опорная арматура неразрезных многопролетных плит, опертых по контуру,

34 продолж при плоских сетках в пролете конструируется аналогично над опорной арматуре балочных плит. Армирование может осуществляться также с применением типовых рулонных сеток с продольной рабочей арматурой, раскатываемых во взаимно перпендикулярном направлении. В первом пролете многопролетных плит изгибающий момент больше, чем в средних, поэтому поверх основных сеток укладывают дополнительные рулонные сетки или дополнительные плоские сетки. Плиты, опертые по контуру, рассчитывают кинематическим способом метода предельного равновесия. Плита в предельном равновесии рассматривается как система плоских звеньев, соединенных друг с другом по линиям излома пластическими шарнирами, возникающими в пролете приблизительно по биссектрисам углов и на опорах вдоль балок. Изгибающие моменты плиты (М) зависят от площади арматуры As,, пересеченной; пластическим шарниром, и определяются на 1 м ширины плиты по формуле: M = RsA_SZb.

При различных способах армирования плит, опертых по контуру, составляют уравнение работ внешних и внутренних сил на перемещениях в предельном равновесии и определяют изгибающие моменты от равномерно распределенной нагрузки: Панель плиты в общем случае испытывает действие пролетных и опорных моментов. В предельном равновесии плита под нагрузкой провисает, и ее плоская поверхность превращается в поверхность пирамиды, гранями которой служат треугольные и трапециевидные звенья. Высотой пирамиды будет максимальный прогиб плиты. Внешняя нагрузка в связи с провисанием плиты перемещается и совершает работу, равную произведению Интенсивности нагрузки Q на объем фигуры перемещения Aq = QV Где Q=G+V. При этом работа внутренних сил определяется работой изгибающих моментов на соответствующих углах поворота. Если одна из нижних сеток плиты не доходит до опоры, площадь нижней рабочей арматуры, пересеченной линейным пластическим шарниром в краевой полосе, будет вдвое меньше.