Подбор продольной арматуры и расчет несущей способности ригеля
Назначение марки плиты Марку плиты перекрытия назначаем по каталогу или серии, учитывая полную расчётную нагрузку, конструктивную длину и ширину плиты. Несущая способность подобранной плиты перекрытия должна быть больше полной расчётной нагрузки. В каталоге дана допускаемая расчётная нагрузка на плиту без учёта её собственного веса, поэтому от полной расчётной нагрузки необходимо вычесть собственный вес плиты перекрытия: 17,145-2,97=14,175. Учитывая полученную разность, выбираем ребристую плиту ИП5–3. Её характеристики: – размеры: l=5950 мм, b=1485 мм; – расход стали: 95 кг; – объём бетона: 0,95 м3; – допустимая расчётная нагрузка: ¾ на продольное ребро: 18 кН/м2; ¾ на полку: 22,1 кН/м2; – масса: 2,4 т. 3
Сбор нагрузок и подбор сечения Расчетная нагрузка определяется по формуле: Расчетный изгибающий момент Сечение ригеля определяется по формулам: Предварительно задаемся классом бетона С 25/30; расчетное сопротивление бетона на сжатие fcd = fcк /γb=20/1,5=13,33 МПа. Принимаем h = 0,70 м м Принимаем b = 0,30 м Нагрузка от собственного веса ригеля кН/м Нагрузки действующие на ригель сводятся в таблицу 3.1.1 .
Статический расчет Изгибающие моменты в пролетном и опорном сечениях определяются по формуле:
В таблице 3.2.1 приведены результаты определения максимальных моментов на опорах и серединах пролетов для трехпролетного ригеля при g = 28,96 кН/м, p = 72 кН/м, l = 6 м. Второе загружение М1 = (0,08·28,96 + 0,101·81)·62 = 377,92кН·м; М2 = (0,025·28,96 – 0,05·81)· 62 = -119,74 кН·м; М3 = (0,08·28,96 + 0,101·81)·62 = 377,92 кН·м; -Мв = (0,1·28,96 + 0,05·81)·62 = 250,06 кН·м; -Мс = (0,1·28,96 + 0,05·81)·62 = 250,06 кН·м; Третье загружение М1 = (0,08·28,96 – 0,025·81)·62 = 10,50 кН·м; М2 = (0,025·28,96 + 0,075·81)· 62 = 244,76 кН·м; М3 = (0,08·28,96 – 0,025·81)·62 = 10,50 кН·м; -Мв = (0,1·28,96 + 0,05·81)·62 = 250,06 кН·м; -Мс = (0,1·28,96 + 0,05·81)·62 = 250,06 кН·м; Четвертое загружение -Мв = (0,1·28,96 + 0,117·81)·62 = 445,43 кН·м; -Мс = (0,1·28,96 + 0,033·81)·62 = 200,48 кН·м;
Таблица 3.2.1 – Максимальные изгибающие моменты в ригеле
Огибающие эпюры усилий дают полное представление о работе ригеля и позволяют решать задачи о поперечном армировании и обрыве стержней, если они выполняются графически. Изгибающие моменты в любом сечении определяются по формуле: , где - момент в свободно опертой балке. Для равномерно распределенной нагрузки , – значения моментов по абсолютной величине на левой и правой опорах с учетом перераспределения усилий; = x/l – относительное расстояние; х – расстояние от левой опоры до расчетного сечения. Поперечные силы определяются по формуле: . Таблица 3.3.1 – Вычисление М и V для второго загружения
Таблица 3.3.2 – Вычисление М и V для третьего загружения
Таблица 3.3.4 – Итоговая таблица
Эпюры V, Кн
Рисунок 3.3.1 – Эпюры моментов и поперечных сил и их огибающие
Подбор продольной арматуры и расчет несущей способности ригеля Учитывая симметрию конструкции и перераспределение (выравнивание) опорных моментов, арматуру подбирают для первого и второго пролетов и первой промежуточной опоры по максимальным изгибающим моментам, растягивающим верхние и нижние волокна бетонного сечения. Расчет будем производить по методу предельных усилий (альтернативная модель). Предварительно назначим величину c = 40….60 мм и определяем рабочую высоту сечения d. В приведенных расчетах ригеля: класс бетона С20/25, Мпа, класс арматуры S500, МПа, b = 0,3 м, c = 0,06 м , h=0,7 м, рабочая высота сечения м. Первый пролет.Нижняя арматура, Msd = 369,8 кН·м. Расчет выполняем по альтернативной модели: Относительная высота сжатой зоны бетона: Предельное значение относительной высоты сжатой зоны бетона: ; МПа; ; . Требуемая площадь арматуры: Принимаем 2Ø28 мм, Аs1 = 12,32 см2 и 2Ø20 мм, Аs2 = 6,28 см2 с расположением арматуры в два ряда (рисунок 3.4.1, а). Общая площадь арматуры: Аs = Аs1 +Аs2 = 12,32 + 6,28 = 18,6 см2. Расстояние от растянутых волокон до центра тяжести арматуры:
Рабочая высота сечения: d = 700 – 59 = 641 мм = 0,641 м.
Относительная высота сжатой зоны бетона: Несущая способность: Несущая способность сечения по растянутой арматуре:
Сечение арматуры подобрано верно. Несущая способность при двух оборванных стержнях Ø20. с = сcov+ Ø/2 = 28 + 28/2 = 42 мм; d = 700 – 42 = 658 мм = 0,658 м. Относительная высота сжатой зоны бетона: Несущая способность: Несущая способность сечения по растянутой арматуре:
Опора B.Верхняя арматура, Msd = 468,34 кН·м. Относительная высота сжатой зоны бетона: . Требуемая площадь арматуры: Принимаем 4Ø22 мм, Аs = 24,63 см2 с расположением арматуры в два ряда (рисунок 3.4.1, б). Расстояние от растянутых волокон до центра тяжести арматуры: c= с = сcov+ Ø+s/2=28+28+32/2=72 мм Рабочая высота сечения: d = 700 – 72 = 628 мм = 0,628 м.
Относительная высота сжатой зоны бетона: Несущая способность: Несущая способность сечения по растянутой арматуре:
Сечение арматуры подобрано верно. Несущая способность при двух оборванных стержнях Ø22. с = сcov+ Ø/2 = 22 + 22/2 = 33 мм; d = 700 – 33 = 667 мм = 0,667 м. Относительная высота сжатой зоны бетона: Несущая способность: Несущая способность сечения по растянутой арматуре:
Второй пролет.Нижняя арматура, Msd = 311,8 кН·м. Относительная высота сжатой зоны бетона: . Требуемая площадь арматуры: Принимаем 2Ø22 мм, Аs1 = 7,600 см2 и 2Ø18 мм, Аs2 =5,09 см2 с расположением арматуры в два ряда (рисунок 3.4.1, в). Общая площадь арматуры: Аs = Аs1 +Аs2 = 7,600 + 5,09 = 12,69 см2.
Рабочая высота сечения: d = 700 – 52 = 648 мм = 0,648 м. Верхняя арматура. Принимаем однорядное расположение арматуры в верхней зоне: с = 30 мм, d = 670 мм, Msd =248,28 кН·м. Относительная высота сжатой зоны бетона: . Требуемая площадь арматуры: Принимаем 2 стержня Ø25 мм, А’s = 9,820 см2 , идущие от опоры В. A ‘s = 9,820 см2 > = 8,93 см2 . Расстояние от растянутых волокон до центра тяжести арматуры: с’ = сcov + Ø/2 = 25 + 25/2 = 37,5 38 мм. После назначения сечения арматуры выполняем проверку расчета, т. е. определяем несущую способность сечения и сравниваем ее с действующим изгибающим моментом . Относительная высота сжатой зоны бетона: Несущая способность: Несущая способность сечения по растянутой арматуре:
Сечение арматуры подобрано верно. Несущая способность при двух оборванных стержнях Ø18. с = сcov+ Ø/2 = 20 + 18/2 = 29 мм; d = 700 – 29 = 671 мм = 0,671 м. Относительная высота сжатой зоны бетона:
Несущая способность:
Несущая способность сечения по растянутой арматуре:
Рисунок 3.4.1 – Поперечное сечение ригеля: а – первый пролет; б – опора В; в – второй пролет
Популярное: Почему люди поддаются рекламе?: Только не надо искать ответы в качестве или количестве рекламы... Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (2481)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |