- •Проектирование конструкции перекрытия каркасного здания.
- •1 Общие данные для проектирования.
- •2 Компоновка конструктивной схемы сборного перекрытия.
- •3. Расчет и проектирование ребристой панели.
- •3.1 Определение нагрузок и усилий
- •3.2 Подбор сечений
- •3.3 Расчет по прочности нормальных сечений
- •3.4 Расчет по прочности наклонных сечений
- •3.5 Расчёт панели на монтажные нагрузки
- •3.6 Проверка панели по прогибам
- •3.7 Расчет панели по раскрытию трещин
- •4.Определение усилий в ригеле поперечной рамы.
- •4.1 Расчетная схема и нагрузки
- •4.2 Вычисление изгибающих моментов в расчетных сечениях ригеля
- •Схемы загружения ригелей.
- •Эпюры изгибающих моментов.
- •4.5 Расчёт прочности ригеля по сечениям, нормальным к продольной оси
- •4.5.1 Характеристики прочности бетона и арматуры
- •4.5.2 Определение высоты сечения ригеля. Подбор арматуры.
- •4.6 Расчет прочности ригеля по сечениям, наклонным к продольной оси
- •4.7 Конструирование арматуры ригеля
- •5.Определение усилий в колонне.
- •5.1 Определение внутренних усилий колонны от расчетных нагрузок
- •5.1.2 Характеристики прочности бетона и арматуры
- •5.2 Подбор симметричной арматуры. Проверка прочности поперечного сечения.
- •5.3 Расчёт консоли колонны
- •6. Расчет монолитного железобетонного перекрытия с балочными плитами.
- •6.1 Расчет и конструирование монолитной железобетонной плиты
- •6.1.1 Определение расчетных пролетов и нагрузок
- •6.1.2 Определение расчетных усилий
- •6.1.3 Определение толщины плиты
- •6.1.4 Подбор сечения арматуры
- •6.2 Расчет второстепенной балки
- •6.2.1 Определение нагрузок
- •6.2.2 Определение расчетных пролетов
- •6.2.3 Определение расчетных усилий
- •6.2.4 Определение размеров сечения второстепенной балки
- •6.2.5 Подбор сечения арматуры
- •Определение l0 для расчета эффективной ширины полки
- •6.2.6 Расчёт поперечной арматуры
- •6.2.7 Построение эпюры материалов
4.5.2 Определение высоты сечения ригеля. Подбор арматуры.
1)Определение высоты сечения ригеля:
Высоту сечения подбирают по опорному моменту при = 0,35, поскольку на опоре момент определен с учетом образования пластического шарнира. Принятое же сечение ригеля следует затем проверить по пролетному моменту (если он больше опорного) так, чтобы относительная высота сжатой зоны была lim и исключалось переармированное неэкономичное сечение. По табл. 6,7 Пецольд 1 и при = 0,35 находят значение
m = 0,242, а также :
, значит разрушение по арматуре.
Вычисляем d:
- принимаем h = 650 мм исходя из конструктивных соображений. Здесь - опорный момент после образования пластического шарнира у средней опоры справа.
2) Подбор продольной арматуры:
Сечение в первом пролете: Msd= 239,962 кНм;
Принимаем расстояние между горизонтальными рядами арматуры 30 мм.
Пинимаем d = 587 мм.
Проверим выполнение условия Mr>Msd (Mr - момент, воспринимаемый ребром):
; т. к. , то (табл. 6.6 Пец.) сечение находится в области деформирования II и изгибающий момент воспринимаемый бетоном расположенным в пределах высоты ребра находится по формуле:
;
;
-граница сжатой зоны проходит в ребре.
- область деформирования 1б;(по табл. 6.7 Пецольд) ;
Принимаем 618 S400 с AS1 = 1527 мм2.
Несущая способность сечения при подобранной арматуре:
(область деформирования 2)
(таблица 6.7,Пецольд)
Сечение в среднем пролете: Мsd = 132,695 кНм;
Расстояние между двумя горизонтальными рядами продольной арматуры принимаем равным 30мм.
Принимаем d = 589 мм.
-граница сжатой зоны проходит в ребре.
- область деформирования 1а;
(по табл. 6.7 Пецольд) ;
Принимаем 514 S400 с AS1 = 769 мм2.
Уточним d и вычислим несущую способность сечения:
Второй ригель, сечение на левой опоре: Мsd =198,765кНм;
d = h – с= 650 – 50 = 600 мм;
Так как в этом случае сжата полка тавра, необходимо определить, где проходит нейтральная ось сечения:
В случае выполнения условия Mf>Msd нейтральная ось располагается в полке.
, значит область деформирования 2. Тогда
Условие выполняется, значит нейтральная ось располагается в полке. Дальнейший расчёт ведём как для прямоугольного сечения шириной мм.
- область деформирования 1а;
(по табл. 6.7 Пецольд) ;
;
Принимаем 322 S400 с AS1 = 1140 мм2;
Уточняем d:
;
Второй ригель,сечение на правой опоре:
Мsd =187,155 кНм; d = h – с= 650 – 40 = 610 мм;
;
(по табл. 6.7 Пецольд) ;
;
Принимаем 320 S400 с AS1 = 941 мм2,
Несущая способность сечения:
4.6 Расчет прочности ригеля по сечениям, наклонным к продольной оси
Эпюра поперечных сил:
Рис. 16. Эпюра поперечных сил
Для левого ригеля Vsd max=282,226 кН.
Согласно п.6.2.3. ТКП EN 1992-1-1-2009 для элементов с вертикальной поперечной арматурой сопротивление срезу принимается как меньшее из значений:
где Asw — площадь сечения поперечной арматуры;
s — расстояние между хомутами;
fywd — расчетное значение предела текучести поперечной арматуры;
1 — коэффициент понижения прочности бетона, учитывающий влияние наклонных трещин;
cw — коэффициент, учитывающий уровень напряжения в сжатом поясе (принимаем равным единице);
z=0,9d – плечо внутренней пары сил;
=400 – угол между трещиной и продольной осью плиты;
- коэффициент для учета неравномерности распределения напряжений в арматуре по высоте сечения (принимается равным 0,8);
=0,528 (fck в МПа)
Принимаем поперечную арматуру 3 16 класса S240 ( ).
Определим шаг арматуры s:
=
Окончательно принимаем шаг поперечной арматуры на приопорных участках левого ригеля:
S1=200мм
Уточним значение :
Таким образом, при данной арматуре :
< и > , где = 282, 226кН.
Значит, подобранная арматура удовлетворяет условиям прочности.
Принимаем на приопорных участках поперечную арматуру 3 16 S240 c шагом s1=200мм. В середине пролёта шаг принимается s2=400мм при арматуре того же класса и диаметра, т.к. согл. п. 9.2.2(6) ТКП EN, наибольшее продольное расстояние между следующими друг за другом элементами поперечной арматуры не должно превышать значения sl,max, где:
Определим коэффициент поперечного армирования для приопорного участка(форм.9.4 ТКП EN):
,
где w — коэффициент поперечного армирования; w должен быть не менее w,min;
Asw — площадь сечения поперечной арматуры на длине s ( );
S — расстояние между поперечной арматурой, измеренное вдоль продольной оси элемента (шаг поперечной арматуры); для приопорного участка ;
bw — ширина ребра элемента ( );
— угол между поперечной арматурой и продольной осью элемента;
равен 900
Тогда:
То же для середины пролета (s2=400мм):
Определим минимальный коэффициент армирования (форм. 9.5N ТКП EN):
Расчётный процент поперечного армирования превышает минимально требуемый.
Для правого ригеля Vsd max=241,708 кН.
Принимаем поперечную арматуру 3 14 класса S240 ( ).
Определим шаг арматуры s:
=
Окончательно принимаем шаг поперечной арматуры на приопорных участках левого ригеля:
S1=200мм
Уточним значение :
Таким образом, при данной арматуре :
< и > , где = 241, 708кН.
Значит, подобранная арматура удовлетворяет условиям прочности.
Окончательно принимаем на приопорных участках поперечную арматуру 3 14 S240 c шагом s1=200мм. В середине пролёта шаг принимается s2=400мм при арматуре того же класса и диаметра, т.к. согл. п. 9.2.2(6) ТКП EN, наибольшее продольное расстояние между следующими друг за другом элементами поперечной арматуры не должно превышать значения sl,max, где:
Определим коэффициент поперечного армирования для приопорного участка(форм.9.4 ТКП EN):
,
где w — коэффициент поперечного армирования; w должен быть не менее w,min;
Asw — площадь сечения поперечной арматуры на длине s ( );
S — расстояние между поперечной арматурой, измеренное вдоль продольной оси элемента (шаг поперечной арматуры); для приопорного участка ;
bw — ширина ребра элемента ( );
— угол между поперечной арматурой и продольной осью элемента;
равен 900
Тогда:
То же для середины пролета (s2=400мм):
Определим минимальный коэффициент армирования (форм. 9.5N ТКП EN):
Расчётный процент поперечного армирования превышает минимально требуемый.