ТОП 10:

Розрахунок міцності перерізів, похилих до поздовжньої осі



Перевіряємо умову забезпечення міцності бетону на стиск по похилій смузі між похилими тріщинами при дії поперечної сили:

Q = 38,49 кН за формулою (72) [5]:

Q ≤ 0,3 · φω1 · φb1 · γb2 · Rb · b · ho,

Коефіцієнт φω1, що враховує вплив хомутів, визначається за форм. (73) [5]:

φω1 = 1 + 5 · α · μω = 1 + 5 · 5,85 · 0,0025 = 1,07 < 1,3,

де

Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
 
РДАК.КП.0031.001  
μω– коефіцієнт поперечного армування.

З умови зварювання з поздовжньою робочою арматурою Ø 14 А600С(додаток 9 [1] приймаємо в якості поперечної арматури Æ6 А240Сз площею перерізу 0,283 см2). При числі каркасів по одному в кожному поздовжньому ребрі отримаємо Аsw = 2· 0,283 = 0,566 см2.

Згідно з п.5.27 [5], крок поперечної арматури в приопорній зоні довжиною h £1/4 прольоту при h ≤ 450 мм не повинен перевищувати S ≤ h / 2 ≤ 15 см.

Обчислюємо S = 30 / 2 = 15 см, приймаємо S = 15 см (див. рис. 1.3, б).

Коефіцієнт φb1 = 1 – β · γb2 · Rb = 1 – 0,01 · 0,9 · 17,0 = 0,847.

Перевіряємо умову (72) [5]:

Q = 38,49 кН < 0,3 · 1,07 · 0,847 · 0,9 · 17,0 · 15 · 27 · 10–1 = 168,48 кН.

Умова виконується, тобто міцність по похилій полосі між похилими тріщинами забезпечується. Тепер виконуємо розрахунок на дію поперечної сили для забезпечення міцності по похилій тріщині для найбільш небезпечного похилого перетину за умовою (75) [5]:

Q ≤ Qb + Qsw + Qs,inc , Qs,inc = 0 (похилі стержні відсутні).

Поперечне зусилля Qb, що сприймається бетоном, визнач. за форм. (76) [5]:

в якій: згідно з п. 3.31 [5] коефіцієнт γb2 , що враховує вплив виду бетону, приймається для важкого бетону φb2 = 2,0; коефіцієнт jf, що враховує вплив стиснутої полички таврового елемента визначається за формулою (77) [5]:

,

при цьому, згідно п.3.31 [5] bf' не повинно перевищувати b +3·hf '.

Враховуючи вище сказане, отримаємо наступне значення jf:

,

де jn= 0,0 (поздовжнє зусилля відсутнє);

довжину проекції С0 найбільш небезпечного похилого перетину на поздовжню вісь елемента визначаємо за формулою (80) [5]:

,

при цьому зусилля в хомутах на одиницю довжини елемента обчислюємо за формулою (81) [5]:

Н/см,

приймаємо, Сo = 54 см. Обчислюємо:

де jb3= 0,6 – коефіцієнт що враховує тип бетону (п.3.31 [5]).

Qsw визначаємо за формулою (82) [5]:

Qsw = qsw · Co,min = qsw · ho = 660,3 · 27 · (10-3) = 17,83 кН.

Таким чином:

Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
 
РДАК.КП.0031.001  
Q = 38,49 кН < Qb + Qsw = 49,86 + 17,83 = 67,69 кН – умова виконується.

Армування полиці і поперечного ребра

Армування полиці виконуємо конструктивно. Приймаємо сітку з дроту Ø 4 Вр – І, з кроком S = 200 мм.

Аналогічно армуємо і поперечне ребро. З конструктивних міркувань приймаємо 1 Ø 12 A240С, Аs = 1,13 см2.

Повздовжню арматуру у верхній зоні приймаємо теж конструктивно 1 Ø 8 A240С, а поперечні стержні можна прийняти із стержнів Ø 6 А240С. Згідно п.5.27 [5] крок поперечних стержнів S = 0,5 · hр = 0,5 · 20 = 10 см.

 

Розрахунок панелі за розкриттям тріщин, нормальних до поздовжньої осі.

Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
 
РДАК.КП.0031.001  
Для конструкцій, що експлуатуються в закритих приміщеннях, до тріщиностійкості яких пред¢являються вимоги 3-ої категорії, згідно табл. 2 [5], гранична ширина розкриття тріщин короткочасна [аcrc1] = 0,4 мм.

Розрахунок ведеться за навантаженням із коефіцієнтом надійності за навантаженням γf = 1,0.

Ширина розкриття тріщин визначається за формулою (144) [5]:

аcrc = φl · η · δ · λ · (σs / Es) · d.

Приймаємо плече внутрішньої пари сил:

Z ≈ ho – 0,5 · hf' = 27 – 0,5 · 5 = 24,5 см.

Напруження в поздовжній робочій арматурі від дії повного нормативного навантаження, від якого згинаючий момент Мn = 45,91 кН·м, визначається за формулою (147) [5]:

МПа.

Коефіцієнт φl приймається рівним для короткочасних навантажень і нетривалої дії постійних і тривалих навантажень φl = 1,0;

Коефіцієнт η = 1,0 – для стержневої арматури періодичного профілю (п.4.14 [5]).

Коефіцієнт δ визначається за формулою (144.1) [5]:

,

де

– коефіцієнт армування (приймаємо без врахування стиснутої зони бетону);

φd = 1,13 – коефіцієнт, який згідно п.4.14 [5], визначено за лінійною інтерполяцією.

Коефіцієнт λ визначається за формулою (144.2) [5] для короткочасної дії навантаження:

Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
 
РДАК.КП.0031.001  
де коефіцієнт ω визначається за формулою (144.3) [5] для короткочасних навантажень і нетривалої дії постійних і тривалих навантажень:

Визначаємо ширину розкриття тріщин:

.

Умова виконується.

 

Розрахунок прогину панелі

Прогин в середині прольоту панелі визначають за формулою:

f = s · lo2 · (1 / r),

де s – коефіцієнт, який залежить від розрахункової схеми елементу. Для вільно опертої балки при рівномірно розподіленому навантаженні s = 5 / 48.

Граничний прогин для ребристої панелі згідно табл. 4 [5] становить [f] = 2,5 см.

Кривизна (1 / r) визначається за формулою (159) [5]:

,

Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
 
РДАК.КП.0031.001  
при цьому (1 / r) визначаємо при значені ψs, що відповідає короткочасній дії навантаження.

Коефіцієнт ψs, що враховує роботу розтягнутого бетону на ділянках між тріщинами, визначаємо за формулою (165) [5]:

ψs = 1,25 – φls · φm ≤ 1,0,

ψs = 1,25 – 1,1· 0,22 = 1,01 > 1,0, приймаємо ψs = 1,0,

де φls = 1,1 коефіцієнт, що враховує тривалість дії зовнішнього навантаження, приймається по табл. 36 [5].

Коефіцієнт φm визначається за формулою (168) [5]:

φm = 1,8 · (100) · 5595 / 45,91 · 105 = 0,22 ≤ 1,0, приймаємо φm = 0,22,

де Мr= Мn= 45,91 кН·м – нормативне значення згинального моменту.

Пружно-пластичний момент опору поперечного перетину відносно нижньої грані визначається за формулою: Wp1 = γ · Wred = 1,75 · 3197 = 5595 см3,

де γ = 1,75 – для двотаврового перерізу з поличкою в стиснутій зоні бетону.

Момент опору приведеного поперечного перерізу по нижній зоні:

Wred = Ired / Yo = 69690 / 21,80 = 3197 см3.

Для обчислення Ired і Yo визначаємо площу приведеного перерізу.

При

Ared =A+α·As =bf'·hf'+b·(h–hf')+α·As=146·5+15·(30–5)+ 5,85· · 6,16=1141см2.

Статичний момент приведеного перерізу відносно нижньої грані:

Sred = bf' · hf' · (h – 0,5 · hf') + b · (h – hf')2 · 0,5 + α · As · a = 146 · 5 · (30 – 0,5 · · 5) + 15 · (30 – 5)2 · 0,5 + 5,85 · 6,16 · 3 = 24871 см3.

Відстань від нижньої грані до центра ваги приведеного перерізу:

Yo = Sred / Ared = 24871 / 1141 = 21,80 cм.

Момент інерції приведеного перерізу відносно його центра ваги:

Ired = bf' · (hf')3 / 12 + bf' · hf' · (h – 0,5 · hf' – yo)2 + b · (h – hf')3 / 12 +

+ b · (h – hf') · (h – 0,5 · hf' – yo)2 + α · As · (yo – a)2 = 146 · 53 / 12 + 146 · 5 · · (30 – 0,5 · 5 – 21,80)2 + 15 · (30 – 5)3 / 12 + 15 · (30 – 5) · (30 – 0,5 · 5 – 21,80)2 + + 5,85 · 6,16 · (21,80 – 3)2 = 69690 см4.

Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
 
РДАК.КП.0031.001  
Для спрощення подальшого розрахунку, без суттєвої похибки і її впливу на точність результатів, наближено приймаємо висоту стиснутої зони бетону рівної товщині полички, тобто x = hf' = 5 см,

тоді z = ho – 0,5 · hf' = 27 – 0,5 · 5 = 24,5 см.

Обчислюємо:

;

Кінцевий прогин панелі:

f= 5 / 48 · 5532 · 7,28 · 10-5 = 2,32 см < [f] = 2,5 см,

тобто жорсткість панелі достатня.

 

Рис. 2. Армування ребристої панелі:

а – поздовжній переріз; ліва частина від осі – по ребру, права – по полиці;

б – поперечний переріз з розміщенням сіток і каркасів;

в – розрахунковий переріз поперечного ребра.

Розрахунок колони

Вихідні дані

Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
 
РДАК.КП.0031.001  
Товщина утеплювача – 160 мм.

Щільність – 300 кг/м3.

Кількість поверхів – 4, висотою 3,0 м.

Переріз колони – 350х350 мм.

Клас бетону і арматури – В30, А600С. Монтажна – А240С, поперечна – А240С, Вр-І.

Снігове навантаження: S0=830 Па.

 







Последнее изменение этой страницы: 2016-08-01; Нарушение авторского права страницы

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.233.239.102 (0.017 с.)