Сборное проектирование многоэтажного промышленного здания с неполным каркасом
Asw = n∙fsw,
где n – количество каркасов в плите;
fsw – площадь одного поперечного стержня.
Asw = 0,5 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 c="images/referats/13140/image041.png">, 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 в расчете на ригель равно 0.
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.
66,41≤93,93, условие выполняется;
64,41≤2∙35=70, условие выполняется;
93,93 >35, условие выполняется.
φв2 – коэффициент, учитывающий влияние вида бетона (φв2 = 2).
Значение С следует определять по формуле:
,
где Q – поперечная сила от расчётной нагрузки.
7. Вычисляем поперечную силу, воспринимаемую хомутами:
8.Определяем поперечную силу, воспринимаемую бетоном:
При этом должно соблюдаться условие:
Qв ≥ φв3(1+φf)Rвt∙в∙ho,
58,11 ≥ 0,6(1+0)1,05∙100∙15∙35 = 33,08 (кН),
9. Проверяем несущую способность плиты по наклонному сечению:
Q ≤ Qв + Qsw,
51,11 ≤ 58,11 + 58,12 = 116,23 (кH),
10. Проверяем прочность плиты по наклонной полосе между трещинами:
Q ≤ 0,3 φw1 ∙φв1 Rв в ho,
φw1 = 1,0 + 5 α μw,
φw1 = 1,0 + 5 6,33 0,003= 1,09<1,3- условие выполняется,
где β – коэффициент, принимаемый равным 0,01.
4.6 Построение эпюры материалов
Эпюра материалов строится с целью определения мест обрыва рабочей продольной арматуры. Обрыв стержней проводят в соответствии с эпюрой изгибающих моментов.
Площадь сечения продольной рабочей арматуры принимается по максимальному моменту. По мере от этого сечения ординаты эпюры изгибающих моментов уменьшаются и следовательно может быть уменьшена площадь сечения арматуры. Поэтому в целях экономии стали часть продольной арматуры (не более 50%) может не доводиться до опоры, а обрываться в пролёте. Например, если по расчёту для восприятия растягивающих напряжений от действия максимального изгибающего момента в сечении ригеля поставлены четыре стержня продольной арматуры, оборвать следует два стержня, а два – довести до опоры. Если же в сечении поставлены шесть стержней на трёх каркасах, оборвать можно три стержня продольной арматуры.
Для построения эпюра материалов необходимо под схемой армирования ригеля вычертить в масштабе эпюры М и Q. После чего определить фактические изгибающие моменты, воспринимаемые ригелем при армировании его рабочей продольной арматурой. Аs1 (50% от принятой) и Аs2 (100% от принятой) по формуле:
Аs1=1,73 см2.
Аs2=3,46 см2.
где xi – высота сжатой зоны бетона:
Полученные значения несущей способности наложить на эпюру М. Точка пересечения эпюры несущей способности с этой эпюрой М называют точками теоретического обрыва стержней. Однако обрываемые стержни следует заводить за указанные точки на величину W, которая определяется:
где Qwi – поперечная сила вместе теоретического обрыва стержня. Определяется графически по эпюре Q,
ds – диаметр обрываемого стержня,
gsw – усилие на 1 пог. м, воспринимаемое поперечными стержнями вместе обрыва.
Необходимо помнить, что величина заделки за точку теоретического обрыва должна быть не более 20 ds.
5. Расчёт колонны
Следует выполнить расчёт и конструирование первого этажа. Колонна рассчитывается как стоика, равной высоте этажа, с шарнирно – неподвижными опорами на концах.
Расчётная длина стойки l0 = Hэт=4 м, где Нэт – высота этажа.
5.1 Подсчёт нагрузок
На колонну первого этажа действуют усилия от суммы нагрузок от покрытия, междуэтажного перекрытия вышерасположенных этажей и собственного веса колонны.
Подсчёт нагрузок удобнее вести в табличной форме (таблица 2).
Нагрузка на колонну, кН/м2.
Таблица 2
Вид нагрузки |
Нормативная нагрузка |
Коэффициент надёжности по нагрузке |
Расчётная нагрузка |
I. На покрытие. Постоянная: | |||
1.Собственный вес кровли. |
3,0 |
1,2 |
8,22 |
2.Собственный вес ригеля. |
2,5 |
1,1 | |
3.Собственный вес панели перекрытия. |
1,7 |
1,1 | |
Временная: | |||
Снеговая (кратковременная). |
1,5 |
1,4 |
2,1 |
II. На перекрытие. Постоянная: | |||
1. Вес пола. |
0,9 |
1,2 |
6,58 |
2. Вес панели перекрытия. |
2,5 |
1,1 | |
3. Собственный вес ригеля. |
2,5 |
1,1 | |
Временная: | |||
1. Длительная полезная. |
12 |
1,2 |
14,4 |
2. Кратковременная полезная. |
2,0 |
1,4 |
2,8 |