5 Расчет по деформациям
Расчет по деформациям сводится к определению полной кривизны изгибаемого элемента (железобетонной ребристой плиты) с учетом трещин в растянутой зоне.
На рисунке 4.14 изображена деформируемая схема плиты.
Рисунок 4.14 – Деформируемая схема плиты
-
погонная нагрузка;
- расчетный пролет;
- расчетный прогиб.
Расчетный прогиб для схемы, изображенной на рисунке 4.14 рассчитывается по упрощенной формуле:
где
– полная кривизна элемента на участке
с трещинами;
– для схемы на рисунке 4.14.
Для изгибаемых элементов с трещинами в растянутой зоне кривизна рассчитывается по формуле:
где
;
;
– упругопластический коэффициент.
Полная кривизна для участка с трещинами в растянутой зоне должна определяться по формуле:
Проверяем условие:
Вывод: расчетный прогиб не превышает предельно допустимый прогиб.
5 Расчет подкрановой части колонны
Исходные данные: колонна выполнена из бетона класса В20; рабочая продольная арматура выполнена из арматура класса A-III (стержневая).
Для бетона класса В20:
Для арматуры класса A-III:
На рисунке 5.1 показана грузовая площадь при определении нагрузки, действующей на колонну.
Рисунок
5.1 – Определение грузовой площади при:
и
– пролет фермы; – шаг стропильной конструкции;
Конструктивная и расчетная схемы подкрановой части колонный изображены на рисунке 5.2.
Рисунок 5.2 – Конструктивная схема: (а) – расчетная схема; (б) – конструктивная схема; (в) – разрез 1-1
Расчетная и расчетная длительная сосредоточенные нагрузка действующая на оголовок колонны:
где
– масса фермы;
;
– принимаем по таблице 4.2
Расчетная длина подкрановой части колонны при расчете в плоскости поперечной фермы:
где
2,5 – коэффициент привидения длины,
зависящий от способа закрепления с
учетом неупругих деформаций и наличия
трещин /2; таблица 32/
Должно выполняться условие:
где
– гибкость подкрановой части; 20 –
предельная гибкость
–
условие выполняется, поэтому подкрановую
часть колонны рассчитываем как условно
центрально сжатый элемент по упрощенной
методике.
Условие прочности центрально сжатой колонны:
– коэффициент продольного изгиба,
который зависит от длительности действия
нагрузки и от гибкости элемента;
,
- определяем в зависимости от отношений
и
по работе /6/ по двойной интерполяции.
/6/:
Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительных напряжений (пособие к СНиП 2.03.01-84*) – М; 1989
Последовательность расчета при определении рабочей продольной арматуры:
1) определить площадь сечения колонны надкрановой части:
2)
в зависимости от отношений
и
– по таблице работы /6/ по двойной
интерполяции определяем
и
:
3) предварительно принимаем минимальный коэффициент армирования колонны:
Тогда
4) определить требуемую площадь рабочей продольной арматуры в колонне:
5) по сортаменту назначить количество и диаметр стержней продольной арматуры в колонне с общей площадью , учитывается следующее условие:
–
условие, сформулированное исходя из
конструктивных требований.
В
этом случае принимаем продольную рабочую
арматуру из четырех стержней диаметром
12 с
.
6) определяем фактический процент армирования:
При обязательном условии
7) проверяем прочность подкрановой части колонны среднего ряда:
–прочность
обеспечена.
Если
,
то прочность не обеспечена. В этом случае
увеличиваем на один порядок диаметр
арматуры.
Вывод:
прочность обеспечена, так как несущая
способность больше расчетного усилия
;
диаметр продольных стержней каркаса
из арматуры класса A-III.
Конструирование колонны
Конструктивные требования показаны на рисунке 5.3.
В колонне устанавливаем пространственный каркас, состоящий из двух плоских каркасов, объединенных соединительными стержнями.
Рисунок 5.3 – Конструктивные требования, предъявляемые к пространственному каркасу колонны
Размещение каркаса в колонне и его основные размеры показаны на рисунке 5.4.
Рисунок 5.4 – Размещение каркаса в подкрановой части колонны. Соединительные стержни условно не показаны