 |
Расчет прочности балки по наклонным сечениям
|
|
|
|
Рабочая распределительная арматура на приопорных участках балки длинной 1420 мм. армируется хомутами - арматура Ш8 А-I c шагом 150мм;
Центральная часть хомутами – арматура Ш8 А-I c шагом 350мм;
Монтажная арматура принимаем: 2 Ш10 А-II.
Расчет на действие поперечной силы по наклонной полосе между наклонными трещинами
2.3.1 Проверяем соблюдение условия:
(5)
Где Q – поперечная сила от внешней расчетной нагрузки:
- коэффициент, учитывающий влияние хомутов, нормальных к продольной оси элемента на прочность бетона.
,
согласно условий принимаем =1,3
Где 
- коэффициент поперечного армирования элемента;
s – шаг хомутов, s = 150 мм;
b – ширина сечения элемента, b = 250;
Asw – площадь хомутов в поперечном сечении конструкции.
Asw=n.Asw1=28 . 1000=28000 мм2
n- количество хомутов в сечении, n = 28.
Asw1 – площадь поперечного сечения одного хомута= 1000 мм2
- коэффициент, зависящий от прочности бетона
- коэффициент принимаемый в зависимости от вида бетона. Для тяжелого 0,01.
Исходя из нагрузок действующих на монолитную балку, и выполнения условия (5) принятая арматура удовлетворяет условиям прочности.
Расчет колонны
3.1 Начальные данные:
По заданию требуется рассчитать крайнюю колонну. Вследствие одностороннего приложения нагрузок, колонну рассчитываем с несимметричным армированием.
Принимаем:
ü сечение колонны размерами b = 400 мм, h = 400 мм;
ü защитный слой a = a' = 32 мм;
ü бетон тяжелый класса B25 (Rb = 13 МПа при gb2 = 0,9; Eb = 2,7 · 104); арматура класса A-III (Rs = Rsc = 365 МПа);
ü продольная сила N = 213,35 кН;
ü эксцентриситет продольной силы относительно центра тяжести бетонного сечения е0 = 275 мм;
|
|
|
ü расчетная длина l0 = 3,4 м.
Расчетная схема колоны
Определяем площади сечения арматуры S и S’
3.3.1 Расчет:
h0 = 400 – 32 = 368 мм.
Так как 4 < l0/h = 3,4/0,4=8,5 < 10, расчет производим с учетом прогиба элемента согласно п. 3.54 [4].
Предположим, что m, удельная площадь армирования, m£ 0,025, значение Ncr определим по упрощенной формуле
(6)
Где – Ncr – критическая нагрузка на колонну кН;
А – площадь сечения мм2;
Eb – модуль упругости бетона, МПа.
3.3.2 Коэффициент h вычислим по формуле:
(7)
3.3.3 Значение e с учетом прогиба элемента равно:
мм. (8)
3.3.4 Требуемую площадь сечения арматуры S ’ и S определим по формулам 121 и 122 [4]:
(9)
Где: A’s- площадь арматуры в сжатой зоне, мм2;
Rsc – расчетное сопротивление арматуры, МПа.
Конструктивно принимаем вспомогательную арматуру 2 Ш 12 А-III A’s = 230 мм2
(10)
Где As – площадь поперечного сечения рабочей продольной арматуры, мм2;
Rs – расчетное сопротивление арматуры, МПа;
Поскольку
0,017 < 0,025, значения Аs и A’s не уточняем.
Принимаем 
= 230 мм2 (2 Æ 12) A-III, Аs = 2470 мм2 (4 Æ 28) A-III.[7]
Назначаем d и S постановки поперечных стержней
dsw≥ 0,25 ds;
dsw= 0,25· 28 = 8 мм.
принимаем поперечную, арматуру ш 8 мм A-I,
Согласно [1] принимаем поперечное армирование вязаными хомутами.
S ≤ 15ds;
S ≤ 15 ∙ 28 = 420 мм, принимаем S = 400 мм.
Конструируем сечение колонны
Конструирование колонны
1. Размеры сечения колонн следует принимать не менее 250 мм, и они назначаются кратными 50 мм при размерах сторон сечения до 500 мм кратным 100 мм при размерах стороны сечения больше 500 мм.
2. Требования к материалам для колонн следующее:
· Бетон обычно принимается класса ≥ В20; для тяжело нагруженных колонн – не менее В30;
· Рабочая арматура принимается классов А- II, А – III, диаметрами от 12 до 40 мм, оптимально 16-25 мм;
· Поперечная арматура назначается из классов А- I, А – III и Вр I, диаметром dsw ≥0,25; шаг поперечных стержней не более s≤20ds, где ds – меньший диаметр продольной арматуры.
|
|
|
3. Правила установки арматуры в колонны и проектирование каркасов:
a) Стержни продольной арматуры располагаются у граней колонны с защитным слоем бетона не менее 20 мм и не менее 15 мм и не менее ее диаметра;
b) Для свободной укладки в формы концы продольной арматуры не должны доходить до грани торца колонны на 10 мм при ее длине до 9 м и на 15 мм при длине до 12м. При этом, если в оголовке колонны предусмотрена закладная деталь для опирания вышележащих конструкции, то продольный стержень арматуры должен не доходить до этой закладной детали не менее чем на 10 мм;
c) При сечении колонны до 400Ч400 мм можно ставить 4 стержня продольной арматуры, располагая по углам колонны, при больших размерах сечения расстояние между осями продольных стержней не должны превышать 400 мм;
d) плоские арматурные каркасы перед постановкой в опалубку объединяются в пространственные каркасы при помощи соединительных стержней (рис 3.1.,а, 3.2.);
Рис. 3.1 Армирование колонн:
а) сварными каркасами; б) вязанными каркасами; 1- каркасы; 2 – соединительные стержни; 3 – хомуты; аb – защитный слой бетона продольной арматуры
Рис. 3.2. Постановка поперечных стержней в каркасах:
а) объемный каркас; б) плоский каркас; ds – диаметр продольных стержней арматуры; dsw – диаметр поперечных стержней; S – шаг поперечных стержней
Испытывая сжатие при работе в стадии эксплуатации, сборные железобетонные колонны при транспортировании и монтаже работают на изгиб. Это учитывается расчетами на монтажные и транспортные нагрузки, при выполнении которых к колоннам прикладывается нагрузка от ее собственного веса с учетом коэффициентов динамичности.
Список использованной литературы
1. Бондаренко В.М., Бакиров Р.О., Назаренко В.Г., Римшин В.И., Железобетонные и каменные конструкции, Учебное издание. – М.: Издательство «Высшая школа», 2004. – 876 с.
2. Заикин А.И., Проектирование железобетонных конструкций многоэтажных пролетных зданий: Учебное пособие. М.: АСВ, 2003. – 200 с.
3. Кумпяк О.Г., Железобетонные конструкции, Часть 1.: Учебное издание.- М.: Издательство АСВ, 2003. – 280 с.
|
|
|
4. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительно напряженной арматуры. (к СНиП 2.03.01-84)
5. СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции»
6. СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия»
7. Сортамент арматуры.
|
|
|
