Построение эпюры материалов и определение мест обрыва продольных стержней
В целях экономии стали часть продольной арматуры (до 50 % максимальной расчетной площади) может не доводиться до опоры и обрываться в пролете, где она не требуется по расчету. Места теоретического обрыва стержней определяются с помощью эпюры материалов. Эпюра материалов (эпюра моментов, воспринимаемых сечением элемента с подобранной растянутой арматурой) строится по значениям несущей способности сечений при необорванных и оборванных стержнях. Места теоретического обрыва легко определить графически при совмещении огибающей эпюры изгибающих моментов и эпюры материалов. Точки с общими ординатами (точки пересечения) будут точками теоретического обрыва стержней. , где ; ; в зависимости от загружения или ; М – изгибающий момент, вопринимаемый в сечении необорванными стержнями (для арматуры на опоре подставляется со знаком «минус»); Мsup,l и Msup,r – подставляются по аюсолютным значениям. Пролет. Определим точки теоретического обрыва крайнего ригеля. Для пролетной арматуры ; загружение №2 (индекс 320), =109,96 кН/м; ; ; = 326,49 ; ; ; ; ; . Для арматуры на опоре B (1-я группа): загружение №3 (индекс 330), =28,96/м; = -542,22 ; ; ; ; . Для арматуры на опоре B (2-я группа): =0; =1.561 ; ;c=0; . Для обеспечения прочности наклонных сечений ригеля по изгибающим моментам обрываемые в пролете стержни продольной арматуры необходимо завести за точку теоретического обрыва на расстояние не менее lbd, определяемое по формуле
где - коэффициенты, характеризующие условие анкеровки, , ; lb - базовая длина анкеровки; As,red – площадь продольной арматуры, требуемая по расчету; As,prov – принятая площадь продольной арматуры; lb,min – минимальная длина анкеровки. Для пролетной арматуры крайнего ригеля обрываются стержни Ø18 класса S500. Требуемая площадь сечения арматуры , принятая площадь сечения арматуры . Базовая длина анкеровки . Длина анкеровки обрываемых стержней: . Минимальная длина анкеровки: – ; – ; – Окончательно принимаем lbd,1 = 525 мм. Для арматуры опоры В крайнего ригеля обрываются стержни Ø 18 класса S500. Требуемая площадь сечения арматуры , принятая площадь сечения арматуры . Базовая длина анкеровки . Длина анкеровки обрываемых стержней: . Минимальная длина анкеровки: – ; – ; – Окончательно принимаем lbd,6 = 525 мм. Ой пролет. Определим точки теоретического обрыва крайнего ригеля. Для пролетной арматуры ; загружение №3 (индекс 330), =109,96 кН/м; ; ; = 352,87 ; ; ; ; ; . Для арматуры на опоре B (1-я группа): загружение №2 (индекс 320), =109,96кН/м; = 179,69 ;
; ; . Для арматуры на опоре B (2-я группа): =440,12; =2,3 ; c=3,268; ; . Для обеспечения прочности наклонных сечений ригеля по изгибающим моментам обрываемые в пролете стержни продольной арматуры необходимо завести за точку теоретического обрыва на расстояние не менее lbd, определяемое по формуле , где - коэффициенты, характеризующие условие анкеровки, , ; lb - базовая длина анкеровки; As,red – площадь продольной арматуры, требуемая по расчету; As,prov – принятая площадь продольной арматуры; lb,min – минимальная длина анкеровки. Для арматуры опоры В крайнего ригеля обрываются стержни Ø 18 класса S500. Требуемая площадь сечения арматуры , принятая площадь сечения арматуры . Базовая длина анкеровки . Длина анкеровки обрываемых стержней: . Минимальная длина анкеровки: – ; – ; – Окончательно принимаем lbd,6 = 525 мм. Для пролетного арматуры крайнего ригеля обрываются стержни Ø 18 класса S500. Требуемая площадь сечения арматуры , принятая площадь сечения арматуры . Базовая длина анкеровки . Длина анкеровки обрываемых стержней: . Минимальная длина анкеровки: – ; – ; – Окончательно принимаем lbd,6 = 430 мм.
Рисунок 7– Эпюры моментов и их огибающие. Эпюры материалов
Значение предельно допустимой ширины раскрытия трещин при практически постоянном сочетании нагрузок (при постоянной и длительной нагрузках) . Расчет по раскрытию трещин сводится к проверке условия , где – расчетная ширина раскрытия трещин от практически постоянного сочетания нагрузок. Определим ширину раскрытия трещин ригеля первого пролета при загружении №2, которое вызывает наибольший изгибающий момент. Момент от нормативных длительных действующих нагрузок ; ; ; Геометрические характеристики сечения: Площадь сечения: ; Центр тяжести бетонного прямоугольного сечения: ; Момент инерции прямоугольного сечения относительно горизонтальной оси, проходящей через центр тяжести: ; Момент инерции сечения на расстояние от центра тяжести сечения до центра тяжести растянутой арматуры: ; Момент трещинообразования: ; Коэффициент учитывающий неравномерность распределения относительных деформаций растянутой арматуры на участках между трещинами: . Процент армирования сечения , больше 1%, следовательно,
; Относительная деформация растянутой арматуры в сечении с трещиной: ; Значение средней относительной деформации арматуры: . Эффективная площадь растянутой зоны сечения: ; Эффективный коэффициент армирования равен: Среднее расстояние между трещинами:
Расчетная ширина раскрытия трещин равна:
Ширина раскрытия трещин меньше допустимой: wk =0,102 мм<wlim=0,4мм.
Расчет прогиба ригеля Проверку жесткости ригеля следует производить из условия , где – прогиб ригеля от действия внешней нагрузки; – предельно допустимы прогиб. Для железобетонных элементов прямоугольного и таврового сечения с арматурой, сосредоточенной у верхней и нижней граней, и усилиями, действующими в плоскости симметрии сечения, прогиб можно определять по формуле , где – коэффициент, зависящий от схемы опирания плиты и характера нагрузки; – максимальное значение расчетного момента при (от нормативной нагрузки); – изгибная жесткость элемента, определяемая при длительном действии нагрузки.
Геометрические характеристики сечения: Эффективный модуль упругости бетона: ; ; Высота сжатой зоны : ; Момент инерции сечения без трещин в растянутой зоне: Высота сжатой зоны : Момент инерции сечения с трещинами: Изгибная жесткость Коэффициент определяем . Величина прогиба . . Жесткость ригеля обеспечена Узлы соединения ригелей между собой и с колонной должны обеспечивать восприятие опорных моментов и поперечных сил ригеля. Это достигается соединением опорной арматуры соседних ригелей и устройством в колоннах опорных консолей. Стык ригеля с колонной должен обеспечить работу ригеля как неразрезной балки, а соединения стыка должны быть равнопрочны с основной конструкцией. Поэтому площадь стыковых стержней и закладных деталей ригеля принимается по опорной арматуре ригеля. Если стыковые стержни отличаются по классу стали от опорной арматуры, то перерасчет их сечения производится из условий равенства усилий, воспринимаемых опорной арматурой и стыковыми стержнями, . Здесь и – сечение опорных и стыковых стержней; fyd и fyd,j – класс стали опорных и стыковых стержней. Сечение и размеры закладной детали (пластинки или уголка) принимаются конструктивно. Для проверки можно использовать формулу, определяющую минимальное поперечно сечение закладной детали: , где N – усилие, которое способно воспринимать опорные стержни, т.е. N= =fydAS; AS – общее сечение опорных стержней; Ry – расчетное сопротивление стали закладной детали. Сварные швы, соединяющие закладные детали с опорной арматурой, и стыковые стержни с закладными деталями рассчитываются на усилие N. Длина сварных швов определяется по формуле . Сжимающие усилия в обетонированном стыке воспринимаются бетоном, заполняющим полость между торцом ригеля и гранью колонны. В необетонированных стыках усилие N передается через сварные швы, прикрепляющие нижнюю закладную деталь ригеля к стально пластине консоли. Суммарная длина сварных швов , где T=Vf – сила трения от вертикального давления на опоре (f=0,15). Расчет стыка ригеля с колонной. Принимаем стыковые стержни равными опорной арматуре, , класс стали стыковых стержней S500, МПа.
Принимаем марку стали С235, = 230 МПа. Тогда минимальное поперечное сечение двух закладных деталей: . Принимаем размер закладной детали – 18×125мм(2250мм2). Принимаем: тип электрода (по ГОСТ 9467-75) – Э46, Э46А; марка проволоки – Св-09ГА; = 200 МПа; = 6 мм – катет сварного шва; – коэффициент условия работы; – коэффициент условия работы шва; Длина сварных швов . Сжимающие усилия в обетонированном стыке воспринимаются бетоном, заполняющим полость между торцом ригеля и гранью колонны. В необетонированных стыках усилие N передаётся через сварные швы, прикрепляющие нижнюю закладную деталь ригеля к стальной пластине консоли. Суммарная длина сварных швов: , где - сила трения от вертикального давления на опоре (f ≈ 0,15); = 8 мм – катет сварного шва.
Рисунок 8 – Узел соединения ригеля с колонной (стыковые стержни привариваются к вертикальной закладной детали):
Популярное: Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... Как построить свою речь (словесное оформление):
При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (2088)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |