Визначення площі поздовжньої робочої арматури




ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Визначення площі поздовжньої робочої арматури



Для сприйняття згинаючих моментів в розтягнутих зонах встановлюються плоскі зварні сітки з робочою арматурою класу А400С, Вр-1, з розрахунковим опором МПа.

Підбір арматури зводимо до табл.4,5 а її розміщення показано на схемі рис.6.

 

Рис. 7. Армування плит зварними сітками з поперечною робочою арматурою.


Таблиця 4

Підбір арматури ділянки А

Елемент , кН∙см Необхідна арматура Прийнята арматура  
Кількість та тип сіток , см2  
Пр1 0,14 0,14 3,34 3,35 С1
Оп В 0,14 0,14 3,33 3,35 С2
Пр2 0,10 0,10 2,38 2,51 С5
Оп С 0,10 0,10 2,38 2,51 С6

Таблиця 5

Елемент , кН см Необхідна арматура Прийнята арматура  
Кількість та тип сіток , см2  
Пр2 0,073 0,08 1,89 С3
Оп. С С4
Оп. А По конструктивним вимогам С7

Підбір арматури ділянки В


 

4. Розрахунок та конструювання другорядної балки

 

4.1. Вибір розрахункової схеми

Розрахунковою схемою другорядної балки є нерозрізна багатопролітна балка, яка кінцями обпирається на цегляні стіни, а у прольоті – на головні балки (рис. 3). Балка завантажена рівномірно розподіленим навантаженням інтенсивністю , розрахунок навантаження приведено у п. 4.3. Якщо кількість прольотів перевищує 5, то балка розраховується як п’ятипролітна (див. рис. 8).

Рис. 8. Розрахункова схема другорядної балки

Визначення розрахункових прольотів розраховується в пункті 4.2

 

 

4.2. Визначення розрахункових прольотів

Другорядні балки замуровуються в цегляну стіну на величину см.

 

Рис. 9. До визначення розрахункових прольотів другорядної балки

 

Розрахункові прольоти визначаються з урахуванням попередньо прийнятих розмірів перерізу другорядної та головної балок (табл. 2).

Визначення розрахункових крайніх прольотів.

 

де мм – крайній геометричний проліт другорядної балки;

мм – ширина перерізу головної балки;

мм – величина обпирання балки на стіну.

Визначення розрахункових середніх прольотів.

 

де – середній геометричний проліт другорядної балки;

– відстань між гранями головних балок.

 

4.3. Визначення навантаження на балку

Рівномірно розподілене навантаження складається з постійного ( ваги підлоги, плити, ребра другорядної балки) і тимчасового навантаження кН/м2. Навантаження збирається з вантажної площі, ширина якої обмежена більшим прольотом плити м (див. рис. 4).

 

Таблиця 6

Визначення навантаження на другорядну балку

Вид навантаження Характеристичне навантаження, кН/м Коефіцієнт надійності Граничне розрахункове навантаження кН/м
Постійне навантаження
Підлога 2,4 1,3 3,12
З.б. плита 1,1 5,5
Ребро другорядної балки 1,1 2,2
  Всього постійне  
Тимчасове навантаження
1,2

 

Повне розрахункове навантаження на 1м.п. другорядної балки з урахуванням коефіцієнта надійності будівлі за призначенням

 

;

;

.

 

 

4.4. Визначення згинаючих моментів

Конструювання другорядної балки пов’язано з побудовою огинаючої епюри згинаючих моментів, ординати якої визначаються за формулою:

де коефіцієнт, який приймається залежно від перерізу балки та відношення навантажень з табл. 6 додатку;

повне розрахункове навантаження;

– розрахункова довжина прольоту, де визначаються згинаючі моменти. Визначення згинаючих моментів при відношенні , приводиться в табл. 7. Побудова епюр та приведена на рис. 10.

Таблиця 7

Визначення згинаючих моментів у другорядній балці

Проліт переріз Коефіцієнти Згинаючі моменти, кНм
1 проліт 0,065 - 49,03*5,7752=1632,35 106,10 -
0,09 - 146,91 -
2′ 0,091 - 148,54 -
0,075 - 122,42 -
0,02 - 32,64 -
Оп.В - -0,0715 49,03*5,732=1609,79 - -115,09
2 проліт 0,018 -0,035 49,03*5,72=1592,98 28,67 -55,75
0,058 -0,016 92,39 -25,48
7′ 0,0625 - 99,56 -
0,058 -0,014 92,39 -22,30
0,018 -0,029 28,67 -46,19
Оп.С - -0,0625 49,03*5,72=1592,98 - -99,56
3 проліт 0,018 -0,03 49,03*5,72=1592,98 28,67 -44,60
0,058 -0,01 92,39 -15,92
12′ 0,0625 - 99,56 -

* – на опорі В розрахунковий проліт визначаємо як середнє арифметичне


Рис. 10. Огинаюча епюра огинаючих моментів та поперечних сил другорядної балки (М – кНм, V – кН).


4.5. Визначення поперечних сил

Поперечні сили на гранях опор A,B,C.

 

,

,

.

 

4.6. Визначення розмірів поперечного перерізу другорядної балки

Рис.11. Переріз перекриття

Робочу висоту балки визначаємо за формулою

 

 

де кН∙см – найбільший згинаючий момент в балці;

– визначається за оптимальною величиною ;

;

– коефіцієнт умов роботи важкого бетона;

МПа – розрахунковий опір стиску для бетона C 20/25;

см – ширина перерізу другорядної балки.

Повна висота балки см.

Приймаємо висоту балки см, ширину ребра балки см.

Уточнюємо робочу висоту:

а) при розміщенні робочих стержнів у два ряди

см;

б) при розміщенні сіток на опорі

см;

в) при розміщенні робочих стержнів в один ряд

см.

 

 

Визначення ширини полки проводиться за формулою: ,

де - величина звисів, приймається меншою із трьох наступних значень

1)

 

Рис. 12. Переріз другорядної балки.

 

де - величина середнього розрахункового прольоту плити;

2) см,

де - геометричний проліт другорядної балки;

3) якщо , то ;

оскільки см > 1/10*50=5 см, то третя умова не враховується,

де - висота перерізу другорядної балки.

Таким чином

 

4.7. Визначення розрахункової форми поперечного перерізу другорядної балки

Визначення положення нейтральної лінії

 

.

 

Оскільки М=148,54кН·м < кН·м, то переріз розраховуємо як прямокутний з шириною см та висотою h=50см.

Нейтральна лінія проходить у полці, а розрахунковий переріз приймаємо прямокутний.

 

4.8. Визначення площі поздовжньої робочої арматури

Передбачається армування другорядної балки в прольотах двома плоскими зварними каркасами. Кожен каркас має по два нижніх стержня і одному верхньому з арматури класу А400С з розрахунковим опором МПа.

На опорах В і С, для сприйняття від’ємних згинаючих моментів, балку армуємо двома плоскими зварними сітками з поперечною робочою арматурою класа Вр-1.

Підбір кількості та діаметру арматурних стержнів виконано за табл. 3 додатку.

 

Таблиця 8

Підбір арматури другорядної балки

Елемент балки М, кН.см см Необхідна площа арматури , см2 Прийнята арматура
кількість арматури , см2
пр 1 50-5 =45 0.024 0,032 11,44 4Ø20А400С 12,56
пр 2 50-5 =45 0.017 0,022 7,86 4Ø16А400С 8,04
45-6 =44 0.046 0,052 1,81 2Ø12А400С 2,26
оп В 45-3 =47 0.177 0,19 7,09 2 сітки 7,56 (1,89)
оп С 55-3 =47 0.159 0.13 4,8 2 сітки 4,54 (1,31)

 

4.9. Розрахунок міцності другорядної балки за похилими перерізами

В кожному прольоті балка армується двома зварними каркасами з поперечною арматурою класу А240С, з розрахунковим опором розтягу при розрахунках на дію поперечної сили МПа. Розрахунок виконуємо тільки для першого прольоту.

 

Для балки h=50 см, відповідно, крок хомутів приймаємо s1=15 см.

В середній частині прольоту балки приймаємо s2=30 см.

 

При h=50см та діаметр поздовжньої робочої арматури ds=18 мм, відповідно до конструювання діаметр поперечної арматури приймаємо:

 

мм, см2.

 

Поперечна сила, що сприймається бетоном стиснутої зони над похилим перерізом

де – коефіцієнт, прийнятий для важкого бетону;

– коефіцієнт, який враховує вплив звисів полки таврового перерізу:

 

 

де розрахункова ширина полки

 

см,

 

тоді:

 

Величину визначаємо при , тому що в цьому випадку величина поперечної сили, яка сприймається бетоном, буде мінімальною.

 

 

Величину поперечної сили, що сприймається поперечною арматурою (хомутами) обчислюємо за виразом

 

 

де – зусилля в хомутах на одиницю довжини, визначається за формулою

 

 

де – кількість поперечних стержнів в перерізі балки.

Визначаємо горизонтальну проекцію найбільш небезпечної похилої тріщини , крім того .

 

Таким чином

 

 

Приймаємо см.

Поперечна сила, що сприймається поперечною арматурою (хомутами)

 

Таким чином .

Оскільки умова міцності похилих перерізів не забезпечена, то необхідно зменшити крок стержнів поперечної арматури, чи збільшити їх діаметр, або збільшити міцність бетону чи арматури.

Збільшуємо діаметр хомутів з 6 мм до 8 мм ( см2) та приймаємо крок s1=10 см.

Тоді

 

Відповідно

Приймаємо см

 

Перевіримо повторно умову міцності.

Оскільки , то

міцність похилих перерізів на при опорних ділянках забезпечена.

Визначення величини поперечної сили на середній ділянці балки з кроком поперечної арматури s2=30 см.

Зусилля в хомутах визначається за формулою:

 

 

Відповідно

Приймаємо см.

Величина поперечної сили, яка сприймається хомутами в середній ділянці балки:

 

Величина поперечної сили, яка сприймається бетоном та хомутами в середній ділянці балки:

кН.

 

4.10. Побудова епюри матеріалів другорядної балки

Міцність балки від дії згинаючого моменту буде забезпечена, якщо у всіх перерізах по довжині балки виконується умова .

З метою економного армування, балку армуємо поздовжньою робочою

арматурою з урахуванням зміни згинаючих моментів. В прольотах на середніх ділянках за розрахунками передбачається встановлення чотирьох поздовжніх стержнів, а на крайніх ділянках – двох стержнів. На опорах балку армуємо двома плоскими зварними сітками. Для визначення місць обриву стержнів в прольотах та сіток на опорах, будуємо епюру моментів – за даними, приведеними в табл. 11, та епюру матеріалів - за даними табл. 12.

Згинаючі моменти визначаються за формулою

 

 

Коефіцієнт знаходимо за таблицею коефіцієнтів (табл. 2 додатку), залежно від відносної висоти стиснутої зони бетону .

 

 

4.11. Визначення довжини анкерування обірваних робочих стержнів

Місце теоретичного обриву визначаємо за результатами побудови епюр та .

Робочі стержні, які обриваються необхідно заводити за місце їх теоретичного обриву на величину анкерування w , яку визначаємо за виразом

 

,

 

де – поперечна сила у відповідному перерізі, який проходить через точку теоретичного обриву;

– зусилля в поперечній арматурі на одиниці довжини елемента, при
 

розрахунку похилих перерізів на дію згинаючого моменту

 

 

де: МПа – розрахунковий опір на розтяг поперечної арматури класу А240С;

см2 – площа поперечного перерізу однієї гілки поперечної арматури діаметром 8 мм;

– кількість гілок поперечної арматури в поперечному перерізі балки;

S1=15– крок хомутів при опорної ділянки.

 


Рис. 14. Побудова епюри моментів , епюри матеріалів та епюри поперечних сил другорядної балки ( , – кНм, – кН)

 

 

Таблиця 8

Визначення ординат епюри

Елемент балки Ділянка балки Робоча арматура Розрахункова несуча здатність  
кількість та діаметр арматури , см2  
 
Пр 1 I 2Ø20А400С 6,28 0,990 6,28*365*0,1*0,99*45  
II 4Ø20А400 12,56 0,982 12,56*365*0,1*0,985*45  
Пр 2 III 2Ø16А400С 4,02 0,995 4,02*365*0,1*0,995*45  
IV 4Ø16А400С 8,04 0,989 8,04*365*0,1*0,989*45  
VII 2Ø12А400С 2,26 0,970 2,26*365*0,1*0,970*44  
оп В V 3,8 0,950 3,8*365*0,1*0,940*47  
VI 2 Сітки 7,56 0,900 7,56*365*0,1*0,990*47  
оп С VIII 2,62 0,965 2,62*365*0,1*0,975*47  
IX 2 Сітки 5,24 0,930 5,24*365*0,1*0,990*47  

Таблиця 9

Обчислення

Місце анкеровки Значення , кН см Приймаємо , см
59,8 20.2 =40
71,7 20.2 =40
101,7 20.0,6 =12
141,5 20.0,6 =12
90,9 20.0,6 =12
59,2 20.1,6 =32
52,6 20.1,2 =24
65,9 20.0,6 =12
58,8 20.1,6 =32
79,7 20.0,6 =12
86,6 20.0,6 =12
65,5 20.0,6 =12

 

 

5. Розрахунок та конструювання колони

 

Вибір розрахункової схеми

Закріплення колони першого поверху при визначенні розрахункової довжини та коефіцієнту поздовжнього згину приймають шарнірно - нерухомим на рівні перекриття та защемлення у з’єднанні з верхнім обрізом фундаменту (рис. 28).

a) б)

 

 

Рис. 17. До розрахунку колони:

а) розрахункова схема колони; б) розміри колони

 





Последнее изменение этой страницы: 2016-08-06; 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 - 3.221.159.255 (0.097 с.)