Сборное проектирование многоэтажного промышленного здания с неполным каркасом
Для расчёта плиты по первой и второй группам предельных состояний требуется вычислить следующие значения изгибающих моментов и поперечных сил.
Изгибающий момент от полной расчётной нагрузки
Изгибающий момент от полной нормативной нагрузки
Изгибающий момент от постоянной и длительной нагрузки
ght=44 src="images/referats/13140/image013.png">
где В – ширина плиты в метрах, переводит нагрузку от 1 м2 в нагрузку на 1 пог. м. длины плиты,
γn – коэффициент надёжности по назначению, γn = 0,95.
,
.
Поперечная сила от полной расчётной нагрузки
3.4 Расчёт плиты по предельным состояниям первой группы
3.4.1 Данные для расчёта
Для выполнения расчётов по предельным состояниям первой и второй групп требуются следующие характеристики материалов:
Rв и Rв, ser - расчётные сопротивления бетона осевому сжатию для предельных состояний, соответственно, первой и второй группы Rв =14,5 МПа, Rв, ser = 11,5 МПа;
Rвt и Rвt, ser - расчётное сопротивление бетона осевому растяжению для предельных состояний, соответственно, первой и второй группы Rвt=1,05 МПа и Rвt, ser = 0,9 МПа;
Rs и Rsw - расчётное сопротивление растяжению, соответственно, продольной и поперечной арматуры Rs =510 МПа Rsw=400 МПа.
Указанные характеристики бетона и арматуры принимаются в зависимости от класса бетона и арматуры.
3.4.2 Расчёт прочности нормальных сечений
Расчётом прочности нормальных сечений определяются диаметр и количество продольной рабочей арматуры в самом напряжённом сечении - в середине плиты. Расчётным поперечным сечением плиты является тавровое сечение с полкой, расположенной в сжатой зоне. При h’f /h≥0,1 в расчёт вводится вся полка.
В зависимости от положения нейтральной оси существуют два случая расчёта тавровых сечений (см. рис. 5):
1 случай - когда нейтральная ось проходит в пределах полки;
2 случай - когда нейтральная ось проходит в пределах ребра.
Рис. 5 - Расчетная схема сечения
Если
(1)
то имеет место первый случай и расчёт ведётся как прямоугольного сечения с шириной .
В формуле (1) где (см).
(см).
120,69 кНм444,44 кНм. Условие выполняется.
При расчёте по первой и второй группам предельных состояний рекомендуется использовать следующие единицы измерения:
М – Н∙см; Rв и Rs - = МПа∙100.
Размеры поперечного сечения – см.
Требуемая площадь продольной арматуры определяется в следующей последовательности.
1. Вычисляется коэффициент:
(2)
2. Подбираем коэффициенты ξ =0,05 и η = 0,975.
3. Проверяют условие: (3)
(4)
МПа.
=0,06.
0,05≤0,06- условие выполняется.
4. Определяем требуемую площадь рабочей арматуры:
(5)
5. По сортаменту назначаем диаметр и количество продольной рабочей арматуры. Принимаем 2 стержня Ø 22 с Аs = 7,6 (см2).
3.4.3 Расчет плиты на действие поперечной силы
Прочность наклонных сечений плиты на действие поперечной силы обеспечивается постановкой в её рёбрах поперечной арматуры (хомутов). Расчёт ведётся в следующей последовательности:
1. Из условия свариваемости назначается диаметр поперечной арматуры dsw.
2. По диаметру и количеству поперечных стержней в сечении определяется площадь поперечной арматуры.
мм,
Asw = n∙fsw,
где n – количество каркасов в плите;
fsw – площадь одного поперечного стержня.
Asw = 1,01 см2,
3. По конструктивным условиям назначается шаг поперечных стержней S:
- если высота плиты h ≤ 450 мм., то но не менее 150 мм,
- если высота плиты h > 450мм., то , но не более 500 мм.
Т.к. h =400 мм, то
Принимаем S = 10 (см).
4. Определяют усилия в хомутах на единицу длины элемента:
Принимаю в качестве поперечной арматуры класс А I с Rsw = 175 МПа.
5. Проверяем условие:
,
где φв3 – коэффициент, зависящий от вида бетона (φв3 = 0,6),
φf – коэффициент, учитывающий влияние сжатых полок в тавровых и двутавровых сечениях.
, φf<0,5.
1,24, т.к. 1,24>0,5, то φf=0,5.
6. Определяем длину проекции опасной наклонной трещины на продольную ось элемента
но Со ≤ 2ho и Со ≤ С, а так же не менее ho, если С > ho.
66≤201, условие выполняется;
66≤2∙35=70, условие выполняется;
187,87 >35, условие выполняется.
φв2 – коэффициент, учитывающий влияние вида бетона (φв2 = 2).