Расчет на прочность наклонных сечений



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Расчет на прочность наклонных сечений



Балки по поперечной силе Q

Сущность методики расчета прочности наклонных сечений на действие поперечной силы Q заключается в проверке прочности сжатой полосы между наклонными трещинами и прочности по самому наклонному сечению.

За расчетное сечение принимается наклонное сечение, начинающееся у грани опоры и заканчивающееся в сжатой зоне на расстоянии с от грани опоры. В дальнейшее через с обозначается длина проекции на продольную ось элемента расчетного наклонного сечения (рис. 9). Через с0 обозначается длина проекции на продольную ось элемента наклонной трещины. Наибольшее значение поперечной силы Qmax в пределах расчетного наклонного сечения будет у грани опоры.

 

Расчет на поперечную силу сводится к проверке прочности элемента по наклонному сечению при принятых по конструктивных соображениям, основанным на требованиях СНиПа, диаметре и шаге поперечных стержней и размещении их по длине пролета. Диаметр поперечных стержней dsw сварных каркасов принимается по табл. П. 7 приложения в зависимости от выбранного из расчета на момент диаметра продольной арматуры d из условия обеспечения доброкачественной точечной сварки. Число n поперечных стержней в нормальном сечении равно числу принятых плоских сварных каркасов. Например, в сборной плите в каждой продольном ребре ставится по одному плоскому каркасу, поэтому общее число поперечных стержней в сечении будет равно двум (n=2). Количество поперечных стержней в нормальном сечении сборного ригеля будет указано ниже при расчете этого элемента. При загружении изгибаемого элемента равномерно распределенной нагрузкой шаг поперечных стержней s принимается на основании следующих конструктивных требований (см. Рис. 4 настоящего пособия):

- на приопорных участках

шаг s1£ h0/2 и £ 300 мм,

- на среднем участке

шаг s2 £ ¾h0 и £ 500 мм,

где h0 – рабочая высота сечения элемента

После назначения диаметра, шага поперечных стержней и их размещения по длине пролета производится проверка прочности по наклонному сечению на действие поперечной силы.

Расчёт изгибаемых элементов из тяжёлого бетона по бетонной полосе между наклонными сечениями производится из условия

,

где Q - поперечная сила в нормальном сечении, проходящем на расстоянии от опоры не менее h0;

Расчёт по наклонному сечению производится из условия

n

где Q - поперечная сила в нормальном сечении, проходящем на расстоянии С от опоры;

Qв- поперечная сила, воспринимаемая бетоном в наклонном сечении;

Qsw- поперечная сила, воспринимаемая хомутами (поперечными стержнями) в наклонном сечении;

n – коэффициент, учитывающий влияние сжимающих и растягивающих напряжений. В данной расчетно-графической работе допускается принимать n=1, ввиду незначительной величины указанных напряжений и упрощения расчета.

Здесь , где . Значение Qb принимается не более 2,5Rbtbh0 и не менее 0,5Rbtbh0.

,

где - усилие в хомутах на единицу длины элемента;

C0-длина проекции наклонной трещины, принимаемая равной С, но не более 2 h0.

Хомуты учитываются в расчёте, если соблюдается условие . Если нет, то Мb принимается равным .

При расчёте элемента на действие равномерно распределенной нагрузки q, значение С принимается равным , а если при этом или ,следует принимать , где погонная нагрузка или ø

 

При этом значение Q принимается равным ,

где Qmax-поперечная сила в опорном сечении.

Диаметр поперечной арматуры принимают не менее 0,25 наибольшего диаметра продольной арматуры и ≥ 6 мм в случае вязанных каркасов. В случае необеспеченности по расчёту прочности наклонного сечения при первоначально принятых исходных данных (S1,dsw), требуется или увеличить диаметр поперечных стержней или уменьшить их шаг и выполнить повторный проверочный расчёт на Q.

Как и при проектировании других балочных изгибаемых элементов, длины приопорных участков l1 второстепенной балки, на которых следует размещать поперечные стержни с учащённым шагом S1 принимается большим из двух величин, определённым теоретическим и графическим способом. Фактическая же длина этих приопорных участков окончательно устанавливается при конструировании каркасов - при разбивке шагов их поперечных стержней, но не менее расчётных.

При действии на элемент равномерно распределенной нагрузки длина участка с интенсивностью хомутов qsw принимается не менее значения l1 определяемого в зависимости от следующим образом:

если , то:

,

где принимается не более 3h0.

При этом, однако, если , то принимается ;

Если , то ,

где

Если значение , длина l1 вычисляется при и При этом сумма ( ) принимается не менее нескорректированных значений Qb,min.

Шаг хомутов, учитываемых в расчёте, должен быть не более значения:

и не более значения по конструктивным требованиям.

Если , шаг хомутов принимается без расчёта по конструктивным требованиям.


ПРИМЕР 1.2

Вариант армирования сварными каркасами и сетками.

Требуется рассчитать на прочность второстепенную балку монолитного железобетонного междуэтажного ребристого перекрытия при разбивке балочной клетки по рис. 2.

Дополнительные исходные данные

Коэффициент снижения временной нагрузки для второстепенной балки к3=1,0 (по заданию).

Продольная рабочая арматура пролетных сварных каркасов – класса А400. Опоры балки армируются гнутыми сварными сетками (рис.5, б; 6 и 7) с рабочей арматурой также класса А400.Класс поперечной арматуры подбирается из условия экономичности (по расходу материала).

Расчетное сопротивление тяжелого бетона класса В15 с учетом коэффициента условий работы γb1=1,0 равно Rb=8,50 МПа, Rbt=0,75 МПа.

Предварительно принятые размеры сечения второстепенной балки: bВ =220 мм; hВ=500мм; шаг балок в осях S = 2,0 м; толщина плиты hп = 70 мм (см. Пример 1.1). По рекомендациям п. 2.2 настоящих указаний назначаем размеры сечения главной балки:

высоту – hr = 1/9l = 1/9∙6000=667 мм,

принимаем hr =700 мм > hВ+150 мм =500+150=650 мм;

ширину – bГ =(0,4-0,5) hr =(0,4-0,5)∙700=280-350 мм,

принимаем bГ =300 мм.

1. Расчетные пролеты второстепенной балки (рис. 4, а)

l1=lк-bГ=5,8-0,3=5,5 м.

Расчетные нагрузки

а) Постоянная (при γf=1,1 и γn=1,0).

Расчетную нагрузку g0 от собственного веса плиты и веса пола и перегородок принимаем по подсчетам, выполненным в Примере 1.1:

g0=4,95 кН/м2.

Расчетная погонная нагрузка от собственного веса ребра балки, расположенного ниже плиты:

gp=γf(hВ-hП)∙bВ·ρ=1,1∙(0,50-0,08)∙0,22∙25=2,54 кН/м.

Расчетная постоянная нагрузка с учетом коэффициента надежности по ответственности γn=1,0 равна:

gp=γn(g0∙S+gP)=1,0∙(4,95∙2,0+2,54)=12,44 кН/м

б) Временная расчётная погонная нагрузка (при γf=1,2; к3=1,0 и γn=1,0) составит:

р=γn∙к3∙р0∙S=1,0∙1,0∙18∙2,0=36,0 кН/м.

в) Полная расчетная погонная нагрузка на балку:

q=g+р=12,44+36,0=48,44 кНм.

3. Расчетные изгибающие моменты (рис. 4,б)

В крайнем пролете:

кН∙м;

На второй с края опоре В:

кН∙м;

 

В средних пролетах:

а) положительный момент

кН∙м;

б) отрицательный момент между точками 6 и 7

Значения коэффициента β при p/g=3 по табл. 1:

для точки 6: β6=–0,035;

для точки 7: β7=–0,016.

Для определения момента М6-7:

М6-7=β∙q∙l12=-0,0255∙48,44∙5,52=-37,37 кН∙м.

На средних опорах С: Мc=-М2=-91,58 кН/м.

4. Расчетные поперечные силы по граням опор (рис. 4,в)

На крайней опоре А:

QA=0,4q∙l1=0,4∙48,44∙5,5=106,57 кН

На второй с края опоре В слева:

QЛВ=0,6q∙l1=0,6∙48,44∙5,5=159,85 кН.

На опоре В справа и на всех средних опорах С:

QПВ=QC=0,5q∙l1=0,5∙48,44∙5,5=133,21 кН.



Последнее изменение этой страницы: 2016-08-14; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.236.117.38 (0.009 с.)