4-х этажное здание

list1.dwg

Классы бетона по прочности на сжатие: для сборной плиты - В-45
фундамента - В-15. 2. Прдварительное напряжение продольной арматуры класса А-V в плите П-1 производится на упоры формы электротермическим способом
ssp=670 МПа. Передаточная прочность бетона Rbp=19
Курсовой проект по железобетонным и каменным конструкциям
ПЛАН ПЕРЕКРЫТИЯ М1:200
ФУНДАМЕНТ ПОД КОЛОННУ М1:25
Мелкозернистый бетон В40
Монтажная дуговая сварка
Мелкозернистый бетон В30
Монтажная ванная сварка
и каменным конструкциям
Спецификация и выборка стали на плиту
Классы бетона по прочности на сжатие: для сборной плиты - В-30

sapeks.doc

Компоновка конструктивной схемы сборного перекрытия и расчет ребристой плиты
Трёхпролётные ригели поперечных рам в продольных стенах имеют шарнирное опирание и жёстко соединены с колоннами. Шаг колонн в продольном направлении составляет 78 м в поперечном – 63 м. Предварительно напряжённые плиты перекрытий приняты двух типов. Рядовые плиты имеют номинальную ширину 140 см. Связевые плиты шириной 85 см размещаются по рядам колонн.
Зададимся шириной ригеля: .
При опирании на ригель поверху плита будет иметь расчетный пролет:
Нагрузки на 1м2 от перекрытия в соответствии с данными задания на проектирование приведена в Таблице №1
Расчётные нагрузки на 1 м длины при ширине плиты 14 м с учётом коэффициента надёжности по назначению здания gn=095.
постоянная: g = 544 * 14 * 095 = 724 Кнм
полная: g + u = 1864* 14 * 095 = 248 Кнм
длительная: gn =133 * 14 * 095 = 1769 Кнм
полная: gn + un = 158* 14 * 095 = 2101 Кнм
Усилия от расчётных нагрузок:
M = (g + u) * l02 8 = 248 * 7652 8 = 181 Кн*м
Q = (g + u) * l0 2 = 248 * 765 2 = 948 Кн*м
Усилия от нормативных нагрузок:
Полной Mn = 2101 * 7652 8 = 1537 Кн*м
Постоянная и длительная Mnlon = 1769*7652 8 = 1294 Кн*м
2 Установка размеров сечения плиты
Высоту сечения плиты принимаем h = B20 = 78020 = 39 cм.
Рабочая высота сечения h0 = h –a = 39 – 5 = 34 см.
Ширина продольных ребер понизу 85 см поверху – 12 см.
Расчётная ширина продольного ребра таврового сечения равна 205 см.
Ширина полки b’f = 140 – 4 = 136см толщина полки h’f = 5 см.
Так как 013>01 то в расчете учтем всю ширину полки 136см.
3 Условия изготовления плиты и характеристики
Предварительно напряжённая ребристая плита армируется стержневой арматурой класса А-V с электротермическим натяжением на упоры форм. Нормативное сопротивление арматуры Rsn = Rsser = 785 Мпа расчётное сопротивление Rs = 680 Мпа модуль упругости Es = 190 000 Мпа.
Предварительное напряжение ssp назначаем с учётом допустимых отклонений
р = 30 + 3604l = 30 + 360484 = 75 МПа где l – длина натягиваемого стержня. Максимально допустимое значение ssp. составляет
ssp. = Rsn – р = 785 –75 = 710 МПа.
Значение предварительного напряжения вводится в расчёт с коэффициентом точности натяжения арматуры gsp. = 1 ± Dgsp. При числе стержней напрягаемой арматуры в сечении Пр = 2 имеем:
Dgsp = 05 * р * ( 1 + 1 )= 013.
Предварительное напряжение с учётом коэффициента точности натяжения
Бетон тяжёлый класса В 30. Нормативная призменная прочность Rb = Rbser =22 МПа расчётная призменная прочность Rb = 17 МПа расчётное сопротивление при растяжении Rbt = 12 МПа начальный модуль упругости бетона
Eв = 29000 МПа коэффициент условий работы бетона gb2 = 09.
Расчеты сечений продольной и поперечной арматуры плиты оценку трещиностойкости нормальных сечений перемещений плиты подбор поперечной арматуры ригеля определение площади сечения продольной арматурв колонны выполнены на компьютере. Программы расчетов разработаны кафедрой СКЭ МГСУ . В тексте записки приведены 4 алгоритма.
4 Расчёт прочности плиты по сечению
нормальному к продольной оси.
С учетом первого алгоритма имеем.
M= 18140; h = 39; b = 136; h’f = 5; b’f = 136; a = 5; Rb = 17; gb2 =09; a1= 085; Rs = 680; gs6 = 115; ssr = 4073; sscu = 500.
Данные расчета представлены в распечатке №1.
Примем 2Ф22 с As=76 см2
5 Алгоритм №1 Определение площади сечения напрягаемой или ненапрягаемой арматуры в изгибаемых элементах таврового
или прямоугольного профиля из условия расчета нормальных
Ввод значений: M; h; b ; h’f; b’f; a; Rs ; sscu
a 1 – коэффициент принимаемый для тяжелого бетона = 085
gs6 - 115 – коэффицеиен условия работы напрягаемой арматуры
ssr – напряжения в арматуре: Rs+400-
sscu – предельное напряжение в арматуре = 500Мпа при коэффициенте gb2 =09
Если то принимается
Если то расчет повторяется либо при увеличенной высоте h либо при более высоком значении
Вывод данных расчета: и данных ввода для контроля
6 Расчёт полки плиты на местный изгиб.
Расчётный пролёт при ширине ребер поверху 12 см составляет:
l0= 140 – 4 - 2*12 = 112 см.
Длина полки 780 – 4 - 2*12 = 752 см.
2112=6 7 полку можно принять как балочную плиту работающую на изгиб по короткому направлению с частичной заделкой в продольных ребрах.
q – расчётная нагрузка на 1 м2 полки = 1864 * 095 = 177 Кнм2.
Принимая расчётную полосу шириной 1 м определим расчётный момент M.
M = ql0211 = 177 *1122 11 = 202 Кн*м.
Примем арматуру класса Вр – I Rs = 360 МПа.
Используется также первый алгоритм.
M= 210; h = 5; b = 100; h’f = 0; b’f = 100; a = 15; Rb = 17; gb2 =09; a1= 085; Rs = 360; gs6 = 10; ssr = 760; sscu = 500.
Данные расчета приведены в распечатке №2.
Примем 5 Вр1 с As=196см2
7 Расчёт прочности ребристой плиты по сечению
наклонному к продольной оси
Q= 948; b = 205; h = 39; h’f = 5; b’f = 136; a = 5; Rb = 17; Rbt = 12 gb2 =09; Asw = 101; S= 15 ; Rsw = 285; wb2 = 20; wb3= 06; Ев= 29000; Es=200000; ssp = 670; As= 76; Al =7650
Эти параметры необходимы при работе со второй программой.
Данные расчета приведены в распечатке №3.
Проверка прочности наклонных сечений изгибаемых
элементов постоянной высоты таврового или прямоугольного
сечения (с напрягаемой или ненапрягаемой арматурой)
на действие поперечных сил.
Ввод значений: Q; b; h; h’f; b’f; a; Rbt S; Ев; l0
wb2 – коэффициент учитывающий влияние вида бетона (для тяжелого бетона – 2)
wb3 – коэффициент принимаемый для тяжелого бетона – 061
( если Q более значений правой части увеличиваем h или Rb)
( если Q менее значения правой части то наклонные трещины не образуются прочность обеспечена; дальнейший расчет не производится)
( если меньше значения правой части то уменьшаем S или увеличиваем )
Вывод вычисленных значений: и данных ввода.
- отношение правой части выражения (п.7) алгоритма к расчетной поперечной силе (должно быть более 1)
- отношение расчетной поперечной силы к правой части (п.14). отражает качественное состояние изгибаемого момента. Если меньше единицы то наклонные трещины не образуются.
- отношение правой части выражения (п.25) к его правой части (должно быть более 1)
- отношение левой части выражения (п.16) к его правой части (должно быть более 1)
- отношение шага хомутов при котором вся поперечная сила воспринимается бетоном к назначенному во вводе данных (если оно менее единицы то принимается S=Smax)
9 Вычисление геометрических характеристик сечения
плиты трещиностойкости и прогибов ребристой плиты.
К плите применяются требования третьей категории трещиностойкости то есть допускается ограниченное по ширине непродолжительное и продолжительное раскрытие трещин. Прогиб плиты устанавливаемый с учётом эстетических требований не должен превышать при действии постоянных и длительных нагрузок значение в 25 см. Расчет осуществляется согласно третьему алгоритму.
Es=190000; Ев= 29000; b’f = 136; b = 205; h’f = 5; h = 39; a = 5; As= 76; ssp = 650; В=30; Rbtser = 18; Mn=15370; Mnds=22.
Данные расчета приведены в распечатке №4.
Вычисленные значения ширины раскрытия трещин и прогиба оказались меньше предельно допустимых величин: ACR CDL=00502 мм; ACR KR=01203 мм;
Вычисление геометрических характеристик
сечения плиты трещиностойкости и прогибов
Ввод значений: Ев; b’f; b; h’f; h; a; В; Mnds
Если D5>1 то Kр=1. Если D51 то Кр=08
Вывод значений: ; ; ; ; ; 1r; ;
Обозначения в алгоритме №3:
Wpl – пластический момент сопротивления приведенного сечения
потери преднапряжения в напрягаемой арматуре в соответствии с указаниями табл.5
эмпирические коэффициенты принимаемые при вычислении потерь преднапряжения
суммарные потери преднапряжений в арматуре
Msw – момент от собственного веса плиты
Mcrc – момент трещинообразования в растянутой от изгиба зоне
Mb1 – момент трещинообразования в сжатой от изгиба зоне
Mrp1 – ядровый момент от усилия обжатия и собственного веса плиты
Kp – коэффициент учитывающий наличие или отсутствие трещин в сжатой от изгиба зоне (если нет трещин равен 1)
z1 – плечо внутренней пары
напряжения в арматуре от действия длительных и постоянных нагрузок
напряжения в арматуре от действия полных нагрузок
acrc1 – ширина раскрытия трещин от непродолжительного действия полной нагрузки (Mn)
acrc2 – ширина раскрытия трещин от непродолжительного действия постоянной и длительной нагрузки ( Mnlon)
acrc – непродолжительная ширина раскрытия трещин
acrc3 – ширина раскрытия трещин от постоянной и длительной нагрузок ( от Mnlon)
коэффициент учитывающий работу растянутого бетона на участке с трещинами
r3 – кривизна от продолжительного действия постоянных и длительных нагрузок (Mn)
r4 – кривизна вследствие выгиба плиты от усадки и ползучести бетона от предварительного обжатия
r0 – кривизна плиты в предположении отсутствия трещин в растянутой от изгиба зоне
Проектирование сборного неразрезного ригеля
Согласно заданию на проектирование трехпролётные поперечные рамы с равными пролётами ригелей имеют 3 этажа с одинаковыми высотами. Такая регулярная расчётная схема позволяет использовать упрощенные приёмы при статическом расчёте рамы. Рамы для расчёта на вертикальные нагрузки расчленяются на одноэтажные рамы с нулевыми точками моментов расположенными на половине высоты этажа. В этих точках можно условно ввести шарниры. Расчет произведем по программе RIGEL.
Рис.2 Схемы загружения ригелей
Результаты расчета представлены в распечатке №6.
Железобетонные колонна и фундамент.
Нагрузка передаваемая на колонну 1го этажа:
Агруз = B*L = 78*63 = 491 м2.
Нагрузки на 1 м2 грузовой площади:
от плит перегородок временной нагрузки 1864
от веса ригеля (03*075*2500*11)(78*10) 067
Итого от перекрытия: 193
от веса плит теплоизоляции и гидроизоляции 55
Итого от покрытия 715
Собственный вес колонны в пределах одного этажа при Н = 44 м и размерах поперечного сечения 04*04 с учётом коэффициента надёжности по назначению gf = 095 составляет:
*04*44*2500*095100 = 167 Кн.
Нагрузка на колонну от перекрытия:
Нагрузка на колонну от покрытия:
Полная нагрузка на колонну 1-го этажа:
N1 = 901*2+334+167*3 = 2186 Кн.
gbm = 095*(544+07)*78= 455 Кнм
bm = 095*132*78 = 978 Кнм
M1 = 0012*(455+98)*632 = 683 Кн*м
N2 – продольная сила.
N2 = 2186-132*095*4912 = 1878 Кн.
M2 = (0012*455+0025*98)*632 = 119 Кн*м
Для подбора сечения выбираем комбинацию 2 как наиболее невыгодную.
e0 = MN =632 см – эксцентриситет продольной силы.
Принимаем симметричное армирование As=As’ ; арматуру класса A-III Rs=Rsc=365 МПа.
Приближённое значение призменной прочности бетона:
Rb = 11*N(b*h0) = 11*1878(40*36) = 144 МПа.
Рабочая высота сечения h0 = h – a = 40 – 4 = 36см.; b = 40см.
Выбираем B25: Rb = 145 МПа. Rbt = 105 МПа. Eв = 27000 МПа.
Случайный эксцентриситет e0 = h30 =13 см или ecol2 = 440600 = 073см.
Расчётный эксцентриситет e0 = 29 см.
Отношение l0i = 440(0289*40) = 318 > 14. Следовательно необходимо учитывать влияние прогиба колонны.
2Определение сечения арматуры в о внецентренно сжатых элементах прямоугольного сечения с симметричной арматурой.
Исходные данные для компьютерного расчета:
N= 1880; b=40; h=40; a=5; Rb=145; gb2=09; e0=632; a1= 085; Rsc=365; hcr1=20; M sscu=500; Es=200 000; Eb=27 000.
Результаты расчета представлены в распечатке №6
выполненной на основании четвертого алгоритма .
Определение сечения арматуры во внецентренно сжатых
элементах прямоугольного сечения с
симметричной арматурой.
Ввод значений: N; b; h; a; M Eb
hcr1 – коэффициент учитывающий влияние рис.4 К расчету консоли колонны
прогиба на значение эксцентриситета продольного усилия e0.
М – момент относительно центра сечения стержней растянутой или наименее сжатой продольной арматуры от суммарных нагрузок
Ml – то же от действия постоянных и длительных нагрузок
l0 – расчетная длина сжатого элемента
(если то производим перерасчет с увеличением значения Rb)
если то производим перерасчет с уменьшением (при t) или с увеличением значения
По значению подбираем диаметр арматуры и количество стержней.
- граничная относительная высота сжатой зоны
- относительная высота сжатой зоны
- коэффициент армирования (не менее 0035)
расчетное значение коэффициента
Результаты расчета представлены в распечатке №5.
По вычисленному значению устанавливаем фактическое армирование приняв 228 А-III .
lsup=22см bbm = 30 см –ширина ригеля.
Проверка достаточности размера:
185*103(22*30*100) = 91131 МПа – достаточность размера lsup соблюдается.
l = lsup +3+5 =30 см c = lsup2+5 =16 см.
h0 = h-a = 60 – 3 =57 см.
Поскольку l =30 cм09*h0=51 см консоль считаем короткой.
Изгибающий момент у грани консоли M=Q*c=537*016 =852 Кн*м.
Требуемая площадь сечения верхней продольной арматуры:
A=125*852*100000(365*095*57*100)
A= 574 см2 – требуемая прочность сечения верхней арматуры.
Примем 316 A-III c As= 603 см2
Поперечное армирование:
Выполняется горизонтальными хомутами.
Шаг хомутов должен быть не более: h4 = 604=142 см. Sw=15см – шаг хомутов . 10 A-I
Обеспечение прочности по наклонной сжатой полосе:
ww2=1+5*a*mw1=1+5*EsEв*Asw(b*Sw) = 1+5*21*1000034000*157(40*15) =108
Asw – площадь сечения хомутов в одной плоскости.
sin2u = h02[h02+(l-a) 2] = 572[572+(30-5)2] =0817
*ww2*Rв*b*lsup* sin2u35*Rвt*h0*b
*108*09*145*40*25*0817*100 = 09*106>35* Rbt*h0*b=35*09*105*40*57*100 =08*106 Н
wв4*Rв*b*h0* h0с =15*09*105*100*40*57216 =12*106 Н.
Из двух значений Qв принимаем меньшее 08*106 Н. Прочность обеспечена.
5 Расчет фундамента.
Значения эксцентриситетов малы поэтому фундамент рассчитывается как центрально загруженный продольной силой от колонны. При среднем значении коэффициента надёжности по нагрузке gn = 115
Nn = 2186115 = 1901 Кн.
Примем что указанная в задании величина расчётного сопротивления грунта
R = 034 МПа установлена с учётом фактической глубины заложения фундамента и размеров его подошвы.
Бетон тяжёлый класса В15 (gв2 Rв = 76 МПа gв2 Rвt = 068 МПа) арматура
класса А-II (Rs = 280 МПа).
рис.5 К расчету фундамента
Предварительно принимаем высоту фундамента из условия заделки в нём колонны:
H15* hco глубина заложения при этом HI = H+015 = 105м
Необходимая площадь подошвы фундамента составляет:
A= Nn(R-gm*HI) = 1901*105(034*106-20*105*103) = 596 м2 где gm = 20 Кнм3 – средний вес единицы объёма материала фундамента и грунта лежащего на его уступах.
Размер стороны а = A =244 м. Принимаем 25м. Принятую предварительно высоту фундамента Н = 90 см проверим по двум условиям:
)Обеспечение анкеровки сжатой арматуры колонны & 28 A-III в бетоне колонны класса В25;
)При рабочей высоте h0=h-a = 90 – 5 = 85 должна быть обеспечена прочность против продавливания фундамента по условию F Rbt*Um*h0 где F – продавливающая сила; Um – средний периметр пирамиды подавливания.
По первому условию имеем lan=[van*(RsRв)+Dlan]*d = [05*365 (09*145) + 8]*28 =62 см.
lan 64 см (при заделки колонны на 65 см).
По второму условию Um = [4*hcol+4*(hcol + 2*h0)]2 = [4 * 04 + 4*(04 + 2*085)]2 = 5м.
Реактивный отпор грунта от расчётной нагрузки передаваемой колонной
p=NA=2186252=367Кнм2 продавливающая сила
F=p*[a2-(2*h+hcol)2] = 367*[252-(2*085+04) 2 ]= 568Кн.
Rbt*Um*h0 = 09*075*103*5*085 = 2870 Кн > F=568 Кн. Следовательно прочность на продавливание обеспечена.
Проверим рабочую высоту нижней ступени в сечении I-I h0’ =25 cм из условия чтобы прочность по наклонному сечению была обеспечена без поперечной арматуры.
Q wв4*Rвt*b*(h0’)2c где wв4=15 (для тяжёлого бетона).
Q= p*[a-( hcol + 2*h0)]2 = 367*[25-21]2=63 Кн.
При максимальной величине с=h0’=025 имеем
Qв= wв4*Rвt*b*(h0’)2c=15*068*1000*1*025=265 Кн.
Значение Qв принимается не более 25*Rвt*b*h0 = 25*068*10*10*025=442 Кн и не менее 15*Rbt*b*h0=265 Кн. Принимаем Q=265 Кн.
5>63 – прочность обеспечена
Расчётный изгибающий момент в сечении 2-2 (по грани колонны) M = 0125*p*(a- hcol)2*a=0125*367*(25-04)2 *25=466кН.
Требуемая площадь сечения арматуры при zв = 09*h0:
As = M(Rs*09*h0)=466*105(280*09*85*100) = 218 см2.
Принимаем сечение арматуры 1316 A-II c шагом 20см As(2614).
Каменные и армокаменные конструкции.
Рассчитываем кирпичный столб с сетчатым армированием (вместо железо-бетонной колонны). Требуется подобрать размеры поперечного сечения столба и его сетчатое армирование проверить прочность простенка. Для каменных конструкций принят глиняный кирпич марки 75 на растворе марки 50. Расчётное сопротивление кладки равно R=13 МПа упругая характеристика кладки составляет a =1000. Сетки для армирования столбов – из проволоки & 5 мм класса Вр-I (нормативное сопротивление Rs=360*06=216 МПа где 06 – коэффициент условий работы).
Проверим достаточность принятой толщины наружных стен (51 см для наружных стен второго и третьего этажей 51 см – для 1-го этажа). Кладка стен из кирпича марки 75 раствором марки 50 относится к первой группе.Отношение высоты стены к её толщине ограничивается условием AnAв Hh 25* k* где An – площадь нетто (простенка) Aв – площадь брутто (участками стены между осями простенков) k – коэффициент характеризующий закрепление стены. H = 48м; h = 51см. Aв= 051*78 An=051*30; k = 08 так как отношение между свободной длины продольной стены между поперечными осями l = 39м > 35*H = 154м
Толщина стенки достаточна.
1 Расчёт кирпичного столба с сетчатым армированием.
Центрально приложенную к столбу расчётную продольную силу принимаем как для железобетонной колонны 1-го этажа с k=103 учитывающим увеличение собственного веса столба N=103*2186 =2252Кн. Несущую способность кирпичного столба определяем по формуле N w*mg*A*Rsk где mg – коэффициент учитывающий ползучесть кладки А – площадь сечения столба w - коэффициент продольного изгиба Rsk – расчётное сопротивление армированной кладки.
Rsk = R + 2*m*Rs100 2*R где R – расчётное сопротивление неармированной кладки m - объёмный коэффициент армирования.
Значение m должно соответствовать условию: 01%m50*RRs. Предельное значение
m = 50*RRs =50*20216= 0301%
Тогда Rscu = 2*13+2*240*03100 = 404.
Rsk = 20+2*03*216100 = 256 МПа 2*R = 26 МПа.
Приняв в первом приближении j = 09 найдём площадь сечения столба.
см2. Размеры сторон сечения столба назначаем кратными размерам кирпича 103103 см. (А=10610 см2). Для уточнения значений j определим значение гибкости lh = 440103 = 427
Требуемое значение: .
Соответствующее значение
Принимая с=6см определим шаг сеток по высоте (при Ast = 0196 см2 для стержней 5мм.)
977 = 323 ряда. Сетки укладываем через 3 ряда.
Рис.6 К расчету столба и простенка
Компоновка конструктивной схемы сборного перекрытия и расчет ребристой плиты1
2 Установка размеров сечения плиты2
3 Условия изготовления плиты и характеристики
нормальному к продольной оси.3
или прямоугольного профиля из условия расчета нормальных
6 Расчёт полки плиты на местный изгиб.4
наклонному к продольной оси4
на действие поперечных сил.5
плиты трещиностойкости и прогибов ребристой плиты.6
Проектирование сборного неразрезного ригеля9
Железобетонные колонна и фундамент.9
2Определение сечения арматуры в о внецентренно сжатых элементах прямоугольного сечения с симметричной арматурой.10
симметричной арматурой.10
5 Расчет фундамента.13
Каменные и армокаменные конструкции.14
1 Расчёт кирпичного столба с сетчатым армированием.14

list2.dwg

Классы бетона по прочности на сжатие: для сборной плиты - В-45
фундамента - В-15. 2. Прдварительное напряжение продольной арматуры класса А-V в плите П-1 производится на упоры формы электротермическим способом
ssp=670 МПа. Передаточная прочность бетона Rbp=19
Курсовой проект по железобетонным и каменным конструкциям
ПЛАН ПЕРЕКРЫТИЯ М1:200
ФУНДАМЕНТ ПОД КОЛОННУ М1:25
Мелкозернистый бетон В40
Монтажная дуговая сварка
Мелкозернистый бетон В30
Монтажная ванная сварка
и каменным конструкциям
Спецификация и выборка стали на плиту
Соединительные стержни

algoritmy.doc

Определение площади сечения напрягаемой или
ненапрягаемой арматуры в изгибаемых элементах таврового
или прямоугольного профиля из условия расчета нормальных
Ввод значений: M; h; b ; h’f; b’f; a; Rs ; sscu
a 1 – коэффициент принимаемый для тяжелого бетона = 085
gs6 - 115 – коэффицеиен условия работы напрягаемой арматуры
ssr – напряжения в арматуре: Rs+400-
sscu – предельное напряжение в арматуре = 500Мпа при коэффициенте gb2 =09
Если то принимается
Если то расчет повторяется либо при увеличенной высоте h либо при более высоком значении
Вывод данных расчета: и данных ввода для контроля
Проверка прочности наклонных сечений изгибаемых
элементов постоянной высоты таврового или прямоугольного
сечения (с напрягаемой или ненапрягаемой арматурой)
на действие поперечных сил.
Ввод значений: Q; b; h; h’f; b’f; a; Rbt S; Ев; l0
wb2 – коэффициент учитывающий влияние вида бетона (для тяжелого бетона – 2)
wb3 – коэффициент принимаемый для тяжелого бетона – 061
( если Q более значений правой части увеличиваем h или Rb)
( если Q менее значения правой части то наклонные трещины не образуются прочность обеспечена; дальнейший расчет не производится)
( если меньше значения правой части то уменьшаем S или увеличиваем )
Вывод вычисленных значений: и данных ввода.
- отношение правой части выражения (п.7) алгоритма к расчетной поперечной силе (должно быть более 1)
- отношение расчетной поперечной силы к правой части (п.14). отражает качественное состояние изгибаемого момента. Если меньше единицы то наклонные трещины не образуются.
- отношение правой части выражения (п.25) к его правой части (должно быть более 1)
- отношение левой части выражения (п.16) к его правой части (должно быть более 1)
- отношение шага хомутов при котором вся поперечная сила воспринимается бетоном к назначенному во вводе данных (если оно менее единицы то принимается S=Smax)
Расчетная программа: prnai
Применяемая программа: da2gr
Вычисление геометрических характеристик
сечения плиты трещиностойкости и прогибов
Ввод значений: Ев; b’f; b; h’f; h; a; В; Mnds
Если D5>1 то Kр=1. Если D51 то Кр=08
Вывод значений: ; ; ; ; ; 1r; ;
Обозначения в алгоритме №3:
Wpl – пластический момент сопротивления приведенного сечения
потери преднапряжения в напрягаемой арматуре в соответствии с указаниями табл.5
эмпирические коэффициенты принимаемые при вычислении потерь преднапряжения
суммарные потери преднапряжений в арматуре
Msw – момент от собственного веса плиты
Mcrc – момент трещинообразования в растянутой от изгиба зоне
Mb1 – момент трещинообразования в сжатой от изгиба зоне
Mrp1 – ядровый момент от усилия обжатия и собственного веса плиты
Kp – коэффициент учитывающий наличие или отсутствие трещин в сжатой от изгиба зоне (если нет трещин равен 1)
z1 – плечо внутренней пары
напряжения в арматуре от действия длительных и постоянных нагрузок
напряжения в арматуре от действия полных нагрузок
acrc1 – ширина раскрытия трещин от непродолжительного действия полной нагрузки (Mn)
acrc2 – ширина раскрытия трещин от непродолжительного действия постоянной и длительной нагрузки ( Mnlon)
acrc – непродолжительная ширина раскрытия трещин
acrc3 – ширина раскрытия трещин от постоянной и длительной нагрузок ( от Mnlon)
коэффициент учитывающий работу растянутого бетона на участке с трещинами
r3 – кривизна от продолжительного действия постоянных и длительных нагрузок (Mn)
r4 – кривизна вследствие выгиба плиты от усадки и ползучести бетона от предварительного обжатия
r0 – кривизна плиты в предположении отсутствия трещин в растянутой от изгиба зоне
Определение сечения арматуры во внецентренно сжатых
элементах прямоугольного сечения с
симметричной арматурой.
Ввод значений: N; b; h; a; M Eb
hcr1 – коэффициент учитывающий влияние прогиба на значение эксцентриситета продольного усилия e0 в первом приближении можно
М – момент относительно центра сечения стержней растянутой или наименее сжатой продольной арматуры от суммарных нагрузок
Ml – то же от действия постоянных и длительных нагрузок
l0 – расчетная длина сжатого элемента
(если то производим перерасчет с увеличением значения Rb)
если то производим перерасчет с уменьшением (при t) или с увеличением значения
По значению подбираем диаметр арматуры и количество стержней.
Используемая программа: prnos
- граничная относительная высота сжатой зоны
- относительная высота сжатой зоны
- коэффициент армирования (не менее 0035)
расчетное значение коэффициента
Момент слева или справа от узла определяется по формуле:
табличный коэффициент зависящий от схемы загружения и от коэффициента к – соотношения погонных жесткостей ригеля и стоек примыкающих к узлу.
q – равномерно распределенная нагрузка
l0 – расчетный пролет ригеля
моменты инерции сечения ригеля и колонны
Сечение колонны: . Ригель:
L – пролет ригеля. Расчетный пролет ригеля – поперечный шаг колонн.
Постоянная от перекрытия - (095 – коэффициент надежности по назначению здания)
Собственный вес ригеля -
Временная нагрузка -
v – временная нагрузка на квадратный метр перекрытия (принимается по табл.1)
Определение моментов в пролете ригеля при каждой схеме загружения:
Максимальный пролетный момент в крайнем пролете (0425l0) от крайней опоры -
Максимальный пролетный момент в среднем пролете -
Максимальные моменты в упругой стадии слева и справа от опоры в пролете определяются сложением моментов от схемы загружения №1 (от постоянной нагрузки) и от схем загружения №234 (от временной нагрузки) т.е. рассматриваются 3 комбинации загружений: 1+21+31+4.
Далее допуская образование пластического шарнира на опоре производится перераспределение моментов.
С учетом выровненных значений опорных моментов определяем расчетные значения поперечных сил и опорных моментов по граням колонны.
разность опорных моментов
Максимальное значение составит
Опорный момент в узле 2 слева -
Опорный момент в узле 2 справа -
Расчетным будет момент большего значения.
Расчет прочности ригеля по сечениям
нормальным к продольной оси
Бетон тяжелый – В25. Расчетное сопротивление при сжатии – 145Мпа при растяжении – 105Мпа. Рабочая продольная арматура класса А-III расчетное сопротивление – 365Мпа.
Ширина сечения ригеля: 004L
Высота сечения ригеля подбирается по опорному моменту при поскольку на опоре момент определен с учетом образования пластического шарнира. Значению соответствует А0=0289.
. Полученное значение h округляется до размера кратного 5см. И вычисляется окончательное значение h0.
Далее пользуются программой: prnoi
Производится подбор арматуры в 3х сечениях: в первом пролете в среднем пролете (по ) на опоре 2 (по ).
Расчет прочности ригеля по сечениям наклонным к продольной оси.
Расчетная программа: prnai (при максимальной )
Расчет ведется методом последовательных приближений. При первом составлении файла ввода данных характеристики поперечной арматуры можно принять с учетом конструктивных требований.
. Для балок высотой более 45см шаг S на приопорных участках длиной l04 ограничивается условием и не более 50см.
Конструирование арматуры ригеля.
Стык ригеля с колонной выполняется на ванной сварке выпусков 3х верхних продольных стержней у опоры 2 и сварке закладных деталей ригеля и консоли колонны. При армировании ригеля 3мя сварными каркасами 3 продольных стержня 2 ряда в пролете и 3 продольных верхних стержня у опор обрываются в соответствии с изменением огибающей эпюры моментов. При этом обрываемые стержни заводятся за сечение теоретического обрыва на длину заделки.
Q – поперечная сила в сечении теоретического обрыва.
d – диаметр обрываемого стержня.
Для нахождения сечения обрыва строится эпюра арматуры.
Ввод данных в программу RIGEL.
L; g; q; B; bco H; Rв; Rsw.