Расчет прочности наклонных сечений

Проектирование сборных

Железобетонных ригелей и колонн

Многоэтажных производственных

Зданий

 

ОМСК – 2007

 

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СБОРНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ригелей и колонн МНОГОЭТАЖНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ

 

 

Методические указания к курсовому проекту по железобетонным конструкциям

 

 

Составители: В.И.Саунин, В.Г. Тютнева

 

 

 

Учебное издание

 

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СБОРНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ригелей и колонн МНОГОЭТАЖНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ

 

Методические указания к курсовому проекту по железобетонным конструкциям

 

Составили: Владислав Иванович Саунин

Валентина Григорьевна Тютнева

 

 

***

 

Формат 60× 90 1/16. Бумага писчая.

Усл. п. л. 2, 25, уч.-изд.л. 2, 25

Тираж 300 экз. Изд. № ____. Заказ ____

 

644080, г. Омск, пр. Мира, 5

Отпечатано в подразделении оперативной

типографии

 

Литература

1. Проектирование сборных железобетонных плит перекрытий многоэтажных производственных зданий: Методические указания к курсовому проекту №1/Сост. В.И. Саунин, В.Г. Тютнева. – Омск; СибАДИ, 2007.

2. СНиП 2.03.01-84*. Бетонные и железобетонные конструкции. Минстрой России. – М.: ГП ЦПП, 1996.

3. Железобетонные конструкции / Под ред. Л.П.Полякова. – Киев: Вища школа, 1984.

4. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия. Минстрой России. – М.: ГП ЦПП, 1996.

5. Железобетонные и каменные конструкции: Учеб. для строит. спец. вузов/ В.М. Бондаренко и др. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: 2002.

 

 

6

Рис 9. К расчету на монтажные и транспортные нагрузки

 

 

 

 

где R^у_св = 150 МПа – расчетное сопротивление сварного шва;

N_ш – усилие, Н;

, – суммарная длина сварных швов с учетом непроваров, см.

Прочность концов колонн в местах обрыва продольной арматуры обеспечивается дополнительными поперечными сетками косвенного армирования. При этом должно удовлетворяться условие [2]

(40)

N_ст – усилие, Н.

где А_lok1 – площадь смятия, см².

(41)

где R_b – расчетная призменная прочность бетона, МПа;

0, 75 – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по контакту колонн.

(42)

где - расчетная площадь смятия;

R_{s, xy} – расчетное сопротивление арматуры сеток, МПа, рекомендуется арматура классов А-III и Вр-I;

– коэффициент косвенного армирования, (43)

где n – число стержней сетки в одном направлении (см. рис. 8);

А_sx – площадь сечения одного стержня сетки, см²;

l_x – длина стержня сетки, см;

S – расстояние между сетками, см;

– площадь сечения бетона, заключенного внутри контура сеток;

Коэффициент эффективности косвенного армирования j определяется по формуле:

, (44)

 

 

кас распределительными стержнями с шагом 2b, но не более 600 мм [2] и диаметром согласно табл.9 [1].

Расчет прочности наклонных сечений.

Расчет поперечной арматуры ведется для наклонных сечений с максимальной поперечной силой. Все основные положения расчета прочности сечений приведены в рекомендациях по проектированию панели перекрытия [1]

Расчет выполняем в следующем порядке:

- из условия свариваемости с продольной арматурой в вертикальных каркасах [1, табл.9] назначается минимальный диаметр поперечных стержней d_w;

- назначается шаг поперечных стержней, см, максимально возможный из конструктивных требований [1, рис. 5], но не более

, (8)

где h₀ – расстояние от нижней грани до центра тяжести верхней рабочей арматуры;

j_b2 = 2 – для тяжелого бетона;

Q – поперечная сила, Н;

- определяется погонное усилие, Н/см, воспринимаемое хомутами:

; (9)

- проверяется условие (83)[2]:

, (10)

где j_b3 =0, 6 - для тяжелого бетона;

уточняются диаметр и шаг поперечных стержней, если условие (10) не удовлетворяется;

- определяется величина поперечной силы, Н, воспринимаемой хомутами и бетоном в наклонном сечении:

; (11)

 

 

Рис. 8. К расчету стыка колонны

 

-несущая способность М_и1 сечения в средней части ригеля на действие положительных моментов (сеч. 2-2 на рис.1) (рабочая арматура определена в пункте 1.4.2.);

-несущая способность М_и2 сечения в приопорной части ригеля на действие положительных моментов (сеч. 1-1 на рис.1) (рабочая арматура составляет не менее 50% от арматуры в пролете);

-несущая способность М_и3 сечения в средней части ригеля на действие отрицательных моментов (сеч. 2-2 на рис.1) (рабочая арматура представлена двумя стержнями диаметром 12…14мм);

-несущая способность М_и4 сечения в месте примыкания ригеля к колонне на действие отрицательных моментов (сеч. 3-3 на рис. 1) (рабочая арматура определена в пункте 1.4.2.)

Для построения эпюры материалов в среднем пролете ригеля необходимо вычислить 4 значения несущей способности следующих сечений:

-несущая способность М_и5 сечения в средней части ригеля на действие положительных моментов (рабочая арматура определена в пункте 1.4.2.);

-несущая способность М_и6 сечения в приопорной части ригеля на действие положительных моментов (рабочая арматура составляет не менее 50% от арматуры в пролете);

-несущая способность М_и7 сечения у опоры ригеля на действие положительных моментов (рабочая арматура определена в пункте 1.4.2.);

-несущая способность М_и8 сечения в пролете ригеля на действие отрицательных моментов (рабочая арматура определена в пункте 1.4.2.);

Рекомендуется следующий порядок вычисления несущей способности:

-уточняются параметры а и h₀ [2. п.п.5.5 и 5.12];

-определяется высота сжатой зоны, см,

(14)

-определяется несущая способность сечения, Н∙ см,

. (15)

 

 

и принимается обычно в пределах 200…300 мм. В формулах (31) и (32):

Q – максимальная опорная реакция ригеля, Н;

b_риг – ширина ригеля, см;

R_b - призменная прочность бетона колонны, МПа;

D - зазор между торцом ригеля и колонной (≥ 50 мм).

Высота консоли в опорном сечении h принимается равной (0, 7…0, 8) h_риг, при этом рабочая высота консоли, см [2]

. (33)

Высота консоли у свободной грани , при этом для коротких консолей (l ≤ 0, 9∙ h₀) угол наклона сжатой грани с горизонталью β не должен превышать 45^о.

Конструктивная и расчетная схема консоли колонны приведены на рис.7.

Расстояние, см, от грани колонны до сосредоточенной нагрузки:

, (34)

где l – принятый размер вылета консоли.

Изгибающий момент, Н∙ см, в сечении по грани колонны:

.

Поперечная сила, Н,

Q_к = Q.

Площадь сечения продольной арматуры консоли подбирается по изгибающему моменту у грани колонны, увеличенному на 25%.

Предварительно определяется

.

По полученному значению α ₀, по табл.7 [1] определяется коэффициент ν, затем подсчитывается требуемая площадь сечения продольной арматуры, см²,

, (35)

по которой подбирается необходимое количество (2 или 3) стержней с площадью A_s ≥ A_{s1 .}

Рис. 4. К расчету полки ригеля

 

 

 

Таблица 1

Значение коэффициента φ _b

 

	Коэффициент φ 0 при l0 / h
≤ 6
	0, 93	0, 92	0, 91	0, 9	0, 89	0, 88	0, 86	0, 84
0.5	0, 92	0, 91	0, 9	0, 89	0, 86	0, 82	0, 78	0, 72
	0, 92	0, 91	0, 89	0, 86	0, 82	0, 76	0, 69	0, 61

 

Таблица 2

Значение коэффициента φ _r

 

	Коэффициент φ 0 при l0 / h
≤ 6
	0, 93	0, 92	0, 91	0, 9	0, 89	0, 88	0, 86	0, 84
0.5	0, 92	0, 92	0, 91	0, 89	0, 88	0, 86	0, 85	0, 79
	0, 92	0, 91	0, 9	0, 89	0, 87	0, 84	0, 79	0, 74

Примечание: При промежуточных значениях и

коэффициенты φ _b и φ _r определяются по интерполяции.