Расчеты на прочность по сечениям, наклонным к продольной оси. Производим расчет четырех участков – двух пролетных и двух приопорных

Производим расчет четырех участков – двух пролетных и двух приопорных

Рисунок 15 – Схема для расчета на прочность по сечениям, наклонным к продольной оси

I участок Расчет ведем для Q = 197, 96 кН.

1) Определяем необходимость поперечного армирования по расчету из условия.

кН

197, 96> 93, 555. Условие не выполняется, следовательно, в расчетах необходимо учесть поперечную арматуру.

Принимаем диаметр поперечной арматуры из условия свариваемости:

мм, принимаем арматура класса А-I с d_SW = 8 мм

2) Определяем требуемую интенсивность поперечного армирования:

(67)

и определяем по формуле соответственно.

кН·м

кН/м

кН/м

47, 60< 70, 87. Условие не выполняется, принимаем

3) Принимаем шаг поперечной арматуры как для пролетного участка:

> 500 мм. Принимаем S =500 мм(68)

4) Определяем максимальный шаг поперечной арматуры.

, (69)

где – коэффициент, для тяжелого бетона

мм

5) Определяем расчетный шаг поперечной арматуры.

(70)

мм

6) Принимаем наименьший шаг S= 400 мм.

7) Определяем поперечную силу, воспринимаемую бетоном:

м.

1, 7 > 1, 28, принимаем С₀ = 1, 32 м.

кН.

8) Определяем поперечную силу, воспринимаемую хомутами:

Q_SW = 70, 87 · 1, 32 = 90, 71кН

9) Проверяем условие прочности на действие поперечной силы по опасной наклонной трещине:

197, 96< (160, 8 + 90, 71) = 251, 51. Условие выполняется.

10) Проверяем условие прочности на действие поперечной силы по наклонной сжатой полосе:

φ _w1 = 1 + 5 · 7 · 0, 00150 = 1, 052

φ _b1 = 0, 8695

Q = 0, 3 · 1, 052 · 0, 8695 · 13050 · 0, 25 · 0, 66 = 590, 9кН

197, 96< 590, 9. Условие выполняется.

11) Проверяем условие прочности между двумя соседними хомутами:

Q = кН

197, 96< 514, 55. Условие выполняется.

Прочность по сечению на пролетном участке I, наклонному к продольной оси обеспечена.

II участок Расчет ведем для Q = 334, 45 кН.

1) Определяем необходимость поперечного армирования по расчету из условия

кН

334, 45> 93, 555. Условие не выполняется, следовательно, в расчетах необходимо учесть поперечную арматуру.

Принимаем диаметр поперечной арматуры из условия свариваемости:

мм, принимаем арматура класса А-I с d_SW = 8 мм

2) Определяем требуемую интенсивность поперечного армирования:

кН·м

кН/м

кН/м

135, 86> 70, 87. Условие выполняется.

3) Принимаем шаг поперечной арматуры как для приопорного участка:

< 500 мм. Принимаем S =200 мм

4) Определяем максимальный шаг поперечной арматуры:

мм

5) Определяем расчетный шаг поперечной арматуры:

мм

6) Принимаем наименьший шаг S= 200 мм.

7) Определяем поперечную силу, воспринимаемую бетоном:

м

0, 66 < 1, 23< 1, 32, условие выполняется.

кН.

8) Определяем поперечную силу, воспринимаемую хомутами:

Q_SW = 135, 86 · 1, 32 = 179, 33 кН

9) Проверяем условие прочности на действие поперечной силы по опасной наклонной трещине:

334, 45= (156 + 179, 33) = 335, 33 кН. Условие выполняется.

10) Проверяем условие прочности на действие поперечной силы по наклонной сжатой полосе:

φ _w1 = 1 + 5 · 7 · 0, 00301 = 1, 105

φ _b1 = 0, 8695

Q = 0, 3 · 1, 105 · 0, 8695 · 13050 · 0, 25 · 0, 66 =620, 65кН

334, 45< 620, 65. Условие выполняется.

11) Проверяем условие прочности между двумя соседними хомутами:

Q = кН

334, 45< 1029, 1 Условие выполняется.

Прочность по сечению на приопорном участке II, наклонному к продольной оси обеспечена.

III участок Расчет ведем для Q = 305, 36 кН.

1) Определяем необходимость поперечного армирования по расчету из условия:

кН

305, 36> 93, 555. Условие не выполняется, следовательно, в расчетах необходимо учесть поперечную арматуру.

Принимаем диаметр поперечной арматуры из условия свариваемости:

мм, принимаем арматура класса А-I с d_SW = 8 мм

2) Определяем требуемую интенсивность поперечного армирования:

кН·м

кН/м

кН/м

113, 26> 70, 87. Условие выполняется.

3) Принимаем шаг поперечной арматуры как для приопорного участка:

< 500 мм. Принимаем S = 200 мм

4) Определяем максимальный шаг поперечной арматуры:

мм

5) Определяем расчетный шаг поперечной арматуры:

мм

6) Принимаем наименьший шаг S= 200 мм.

7) Определяем поперечную силу, воспринимаемую бетоном

м

0, 66 < 1, 34 > 1, 32,

кН.

8) Определяем поперечную силу, воспринимаемую хомутами:

Q_SW = 113, 26 · 1, 32 = 149, 5 кН

9) Проверяем условие прочности на действие поперечной силы по опасной наклонной трещине:

305, 36 = (156 + 149, 5)< 305, 5кН. Условие выполняется.

10) Проверяем условие прочности на действие поперечной силы по наклонной сжатой полосе:

φ _w1 = 1 + 5 · 7 · 0, 00301 = 1, 108

φ _b1 = 0, 8695

Q = 0, 3 · 1, 108 · 0, 8695 · 13050 · 0, 25 · 0, 66 = 622, 33 кН

305, 36< 622, 33. Условие выполняется.

11) Проверяем условие прочности между двумя соседними хомутами:

Q = кН

305, 36< 1029, 1. Условие выполняется.

Прочность по сечению на приопорном участке III, наклонному к продольной оси обеспечена.

IV участок Расчет ведем для Q = 168, 87 кН.

1) Определяем необходимость поперечного армирования по расчету из условия

кН

168, 87> 93, 555. Условие не выполняется, следовательно, в расчетах необходимо учесть поперечную арматуру.

Принимаем диаметр поперечной арматуры из условия свариваемости:

мм, принимаем арматура класса А-I с d_SW = 6 мм

2) Определяем требуемую интенсивность поперечного армирования:

кН·м

кН/м

кН/м

34, 64< 70, 87. Условие не выполняется, принимаем кН/м

3) Принимаем шаг поперечной арматуры как для пролетного участка:

> 500 мм. Принимаем S = 500 мм

4) Определяем максимальный шаг поперечной арматуры:

мм

5) Определяем расчетный шаг поперечной арматуры:

мм

6) Принимаем наименьший шаг S= 200 мм.

7) Определяем поперечную силу, воспринимаемую бетоном:

м.

1, 7 > 1, 32, условие не выполняется, принимаем С₀ = 1, 32 м

кН.

8) Определяем поперечную силу, воспринимаемую хомутами:

Q_SW = 70, 87 · 1, 32 = 93, 55 кН

9) Проверяем условие прочности на действие поперечной силы по опасной наклонной трещине:

168, 87< (156 + 93, 55) = 249, 55кН. Условие выполняется.

10) Проверяем условие прочности на действие поперечной силы по наклонной сжатой полосе:

φ _w1 = 1 + 5 · 7 · 0, 00169 = 1, 06

φ _b1 = 0, 8695

Q = 0, 3 · 1, 06 · 0, 8695 · 13050 · 0, 25 · 0, 66 = 595, 37 кН

168, 87< 595, 37. Условие выполняется.

11) Проверяем условие прочности между двумя соседними хомутами:

Q = кН

168, 87< 1029, 1. Условие выполняется.

Прочность по сечению на пролетном участке IV, наклонному к продольной оси обеспечена.

3.8 Конструирование и эпюра арматуры

Для проверки правильности и экономичности армирования ригеля строят эпюру арматуры. Для этого определяют момент, который может воспринять сечение с одним стержнем.

Для стержней разных диаметров заполняем таблицу

Таблица 4 – Параметры для построения эпюры арматуры

№	мм		кН	м			м	кН∙ м
Положительные моменты
		2, 009	56, 252	0, 64	0, 027	0, 986	0, 631	35, 50
		2, 543	71, 204	0, 64	0, 034	0, 982	0, 628	44, 75
		3, 14	87, 92	0, 64	0, 042	0, 978	0, 626	55, 03
		4, 906	137, 368	0, 64	0, 065	0, 967	0, 619	85, 01
Отрицательные моменты на опорах
		0, 785	21, 98	0, 66	0, 010	0, 995	0, 657	14, 43
		2, 543	71, 204	0, 66	0, 034	0, 982	0, 648	46, 17
		6, 15	172, 32	0, 66	0, 082	0, 959	0, 633	109, 06

Рисунок 16 – Конструирование и эпюра арматуры

Произведем расчет для одного стержня d = 10 мм для положительных моментов

см²; кН;

→ ;

м;

кН∙ м

4. Расчет СТЫКА РИГЕЛЯ С КОЛОННОЙ.

Рисунок 17 – Стык ригеля с колонной

М_оп = М – Q_оп*(h_к/2) = 295, 59 – 306, 88*(0, 4/2) = 257, 23кНм(71)

(72)

Z=h₀ – a = 660 – 5 = 655мм(73)

Определяем площадь сечения закладных деталей А_pl:

А_pl= M_оп/Z*R_y(74)

R_y = 24, 5 кН/см²

А_pl= 257, 23*100/65, 5*24, 5 = 16, 03 см²

Определяем толщину закладной детали

(75)

Определим длину сварных швов

(76)

где 1, 3 - обеспечение надежной работы сварного шва по выровненному моменту;

¾ катет сварного шва, м

k_f< =1, 2* t_pl^к=1, 2*8=9, 6 мм; k_f< =t_pl^р=9мм; (77)

-расчетное сопротивление сварного шва на срез для сварки электродами Э42 = 200 Мпа.

N = M_оп/Z = 295, 59/0, 655 = 451, 28 кН – продольная сила(78)

Т = Q*f = 306, 88*0, 15 = 46, 03 кН – горизонтальная сила, обусловленная трением(79)

f = 0, 15 – коэффициент трения стали о сталь

Определяем минимальную длину закладных деталей при двустороннем сварном шве:

(80)

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛитературЫ

1 В.Н. Байков, Э.Е. Сигалов/ Железобетонные конструкции. Общий курс. – Москва, Стройиздат, 1991.

2 СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции»×, Госстрой СССР, М.: 1989.

3 Стуков В.П Монолитный вариант плоского перекрытия с балочными плитами./ Методические указания к КП №1 «Железобетонные конструкции», РИО АЛТИ, 1979.

4 Стуков В.П. Сборный вариант плоского перекрытия с балочными плитами. Компоновка перекрытия и проектирование панели/ Методические указания к КП №1 «Железобетонные конструкции», РИО АЛТИ, 1981.

5 Стуков В.П Железобетонные конструкции/ Основные данные и нормативные материалы к КП №1, 2, РИО АЛТИ, 1992.

6 Русланов В.М./ Строительные конструкции зданий и основы их расчета. М.: Высшая школа, 1987.