- •«Железобетонные конструкции многоэтажного здания с неполным каркасом»
- •1.Расчёт и конструирование многопустотной
- •1.1Компоновка сборного перекрытия
- •1.2 Сбор нагрузок на перекрытие.
- •1.3 Расчет прочности нормальных сечений. Подбор продольной арматуры.
- •1.4 Геометрические характеристики приведенного сечения:
- •1.5 Расчет прочности наклонных сечений:
- •1.6. Расчет по образованию трещин.
- •1.7. Расчет прогибов без трещин
- •1.8 Расчет плиты на эвм (в приложении)
- •1.9. Подбор монтажных петель.
- •2. Расчет неразрезного 4-х пролетного ригеля. Исходные данные:
- •2.1.Определение нагрузок и усилий на ригель.
- •2.2.Определение изгибающих моментов и поперечных сил в ригеле.
- •Схемы загружения:
- •2.3. Расчет прочности ригеля по нормальным сечениям. Подбор продольной арматуры.
- •2.4. Расчет прочности ригеля по наклонным сечениям. Подбор поперечной арматуры.
- •2.5.Расчет стыка ригеля с колонной
- •2.6. Построение эпюры материалов.
- •3. Расчет колонны
- •3.1.Расчет консоли колонны.
- •4. Расчет центрально-сжатого фундамента под колонну.
- •4.1. Расчет прочности фундамента на продавливание
- •4.2. Расчет армирования подошвы фундамента
1.3 Расчет прочности нормальных сечений. Подбор продольной арматуры.
Определение геометрических характеристик расчетного сечения
Рис.3 Расчетное поперечное сечение плиты
Круглые отверстия заменяем эквивалентными площадями (квадратами)
hотв = 0,9d = 0,9159 = 143 мм
hf = (220 – 143)/2 = 38,5 мм Принимаем h’f = 39 мм, hf = 38 мм
Суммарная толщина ребра
b = bпл – n hотв = 1690 – 8143 = 546 мм
bf = bпл
b’f =bпл – 210 = 1690 – 210 = 1670 мм
ap = 30 мм
h0 = h - ap = 220 – 30 = 190 мм
Определяем расчетный случай двутаврового сечения:В25
M ≤ Rbγb1b’fh’f(ho – 0.5h’f),
где γb1 = 0,9
47,95 кН·м ≤ 14,51060,91,670,039(0,19 – 0,50,039) = 144,9 кН·м
47,95кН·м<144,9кН·м условие выполняется, значит нейтральная ось проходит в полке и сечение рассматриваем, как прямоугольное, с шириной b’f.
Подбор продольной арматуры:
αm = = 45,95×103/(14.5×106×0,9×1,67×0,19²) = 0,061
ξ =1- =1-=0,063
ξ ≤ ξR 0,063≤0,41
Площадь арматуры находим:
, где
- коэффициент условия работы высокопрочной арматуры выше предела текучести;; = 1,1
-временное сопротивление арматуры растяжению; принимается по таблице в зависимости от класса арматуры; для класса А800 =695МПа
Из условия, что по сортаменту выбираем количество и диаметр рабочей арматуры: 5 стержней диаметром 10 мм А800 3,93;
1.4 Геометрические характеристики приведенного сечения:
Если модуль упругости стали Es=2*105 МПа, а модуль упругости бетона класса В25 Eb=27*103МПа, то коэффициент приведения
= Es/ Eb=2105МПа/3104МПа=6,67
Площадь приведенного сечения Ared:
Àred Abi Asp b’ fh’ f b hотв. b fh f Asp,, где
Abi- площадь бетонного сечения;
Asp – фактическая площадь рабочей арматуры
Àred=651,30+642,2+780,78+26,21=2100,49см2
Статический момент относительно нижней грани:
Sred=Abiybi+Asp ap=b’fhf(h-h’f/2)+bhотвh/2+bfhfhf/2+Aspap=653(22-1,95) +642,21,9 +780,7811+6,673,933=22945,97см3
Расстояние от нижней грани до центра тяжести приведенного сечения :
y=Sred/Ared=22945,97/2100,49=10,92см
Момент инерции относительно центра тяжести приведенного сечения:
Jred=Ibi+Abybi2+ Aspyr2=((1673,93)/12) +((1693,83)/12)+ ((54,614,33)/12 ) +651,39,182+780,780,082+642,29,022+6,675,937,922=123688,94см4
Момент сопротивления приведенного сечения:
Wred=Jred/y=123688,94/10,92=11326,83 см3
1.5 Расчет прочности наклонных сечений:
-
Прочность по сжатой бетонной полосе между наклонными сечениями:
Q ,
где
Q=32,79 кН
Q
32,79 кН310,9 кН - первое условие выполняется
-
Проверяем прочность по наклонным сечениям.
,
где -поперечная сила, воспринимаемая бетоном
-поперечная сила, воспринимаемая арматурой
,
где - расчетное сопротивление бетона на растяжение;
=1,05 МПа;
=кН
=32,79-37,5= -4,71 кН < 0 – прочность обеспечивается. Арматура не требуется и принимается конструктивно.
Принимаем шаг поперечных стержней S = 95 мм, 7 Ø4 Вр500 и конструируем каркасы, размещая их в приопорных зонах через 1…2 пустоты по сечению плиты.
Расчет по II группе предельных состояний
Определение потерь предварительного напряжения арматуры.
Натяжение арматуры выполняется в заводских условиях на упоры электротермическим методом.
σsp – начальная величина преднапряжения. Назначают в зависимости от класса арматуры из условия:
- для класса арматуры А 800, где
– нормативное сопротивление. Для А 800 = 800 МПа.
σsp - ==640 МПа
-
Первые потери (до передачи усилия обжатия на бетон):
-
от релаксации напряжений в арматуре:
∆ МПа.
-
от температурного перепада:
∆ МПа.
-
от деформации стальных форм( упоров):
∆
-
от деформации анкеров:
∆
-
Вторые потери (после передачи усилия обжатия на бетон):
-
от усадки бетона:
∆ ,
где – относительная деформация усадки бетона в зависимости от класса : εb,sh = 0,0002 для бетонов классов В35 и меньше
Е = МПа
∆МПа
-
от ползучести бетона:
∆ ,
где α = 6,67;
φ– коэффициент ползучести бетона, принимается в зависимости от влажности среды. Для класса бетона В 25 φ = 2,5
μ- коэффициент армирования напрягаемой арматуры:
σвр - напряжение в бетоне на уровне центра тяжести продольной арматуры от усилия натяжения.
Р(1) - усилие обжатия с учетом первых потерь.
Р(1) =
е – эксцентриситет усилия обжатия относительно центра тяжести приведенного сечения.
МПа
∆ МПа.
-
Полные потери:
МПа
Принимаем =100 Мпа
Усилия в напрягаемой арматуре с учетом полных потерь:
,
где – коэффициент, учитывающий возможные отклонения преднапряжений; = 0,9;
кН