ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.06.2024
Просмотров: 92
Скачиваний: 0
47
Определяем правую часть 15,5(100)50 222 0,375+ 365(100)7,63(22 − 3) =
= 19357655 Н см = 193,58 кН м, что больше значения Ne = 168,58 кН м. Условие удовлетворяется, прочность нормального сечения ветви колонны обеспечивается.
Выполним проверочный расчет по третьему условию при Nmax = |
|
= 1079,955 кН и Мсоотв.= – 19,278 кН м. Определяем ξ = |
N / Rbbho = = |
1079955/15,5(100)50 22 = 0,633, что больше ξR = 0,582 |
. Наблюдается |
случай малых эксцентриситетов. Поэтому проверку прочности |
|
нормальных сечений выполняем по формуле |
Ne ≤ Rbbx(ho − |
0,5x) + |
||||||||||||||||||||||||
+ RscA′s (ho − |
a), при этом высота сжатой зоны сечения х определяется по |
|||||||||||||||||||||||||
зависимости N + σσsAs − RscA′s = |
|
Rbbx , здесь два неизвестных – х иσ s . Для |
||||||||||||||||||||||||
решения сначала определим |
|
|
x / ho = ξ |
|
по зависимости (109) |
[4], при |
||||||||||||||||||||
ξR = 0,582. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
ξ = |
α n (1− ξR ) + 2α sξR |
, где α |
n |
и α s определяются: |
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
1− ξR + 2α s |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
α |
n = |
|
N |
|
|
= |
|
|
|
1079955 |
|
= 0,633, |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
15,5(100)50 22 |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
Rbbho |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
α |
s = |
|
RsAs |
|
|
= |
|
|
365(100)7,63 |
|
= 0,161, |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
15,5(100)50 22 |
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
Rbbho |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
ξ = |
0,633(1− |
0,582) + |
2 0,161 0,582 |
= |
0,611. |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
1− |
0,582 + |
2 0,161 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1− |
ξ |
− 1)Rs |
1− 0,611 |
|
|
||||
Теперь |
можем |
определить |
σs |
= (2 |
|
|
|
|
= 2 |
− |
1 365 = |
|||||||||||||||
1− |
ξR |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1− 0,582 |
|
|
|||||
= 314,35 |
МПа. |
При этом высота сжатой зоны бетона определяется |
||||||||||||||||||||||||
x = N + σsAs − |
RscA′s = |
1079955+ 314,35(100)7,63− |
365(100)7,63 = 13,44см. |
|||||||||||||||||||||||
|
Rbb |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15,5(100)50 |
|
|
|
|
|||||||||
Для левой части Ne потребуется определение коэффициента η |
приновом |
|||||||||||||||||||||||||
значении ϕ ! и δe . Для определения ϕ ! |
|
|
находим M′! = 12,837 + |
525,356× |
||||||||||||||||||||||
× (0,125− |
0,03) = 62,746 |
|
|
|
M |
′ |
|
= 19,278+ 1079,955(0,125− 0,03) |
= 121,874 |
|||||||||||||||||
кН м; |
|
|
||||||||||||||||||||||||
кН м. Тогда ϕ |
! = 1 + 62,746 / 121,874 = 1,515 < 2. Значение δe = |
eo / h= = |
||||||||||||||||||||||||
(1927,8 / 1079,955)/ 25 = 0,071 < δe min = 0,253, для дальнейшего расчета
|
|
|
|
|
48 |
|
|
принимаем δe = |
δe min = |
0,253. Определяем условную критическую силу: |
|||||
65104,166 |
0,11 |
|
|
|
|||
Ncr = 347,82 |
|
|
|
|
+ 0,1 + |
9502,784 = 6112283,2 Н = |
|
1,515 |
|
+ 0,253 |
|||||
|
0,1 |
|
|
|
|||
= 6112,283 кН. |
Коэффициент η = 1/[1− (N / Ncrc)] = |
1/(1− 0,1767) = 1,215. |
|||||
Производим проверку. При е = 1,7851 1,215 + 12,5 – 3 = 11,668 см левая часть формулы Ne = 1079955 11,668 = 12600914 Н см = 126,01 кН м. Правая часть формулы Rbbx(ho − 0,5x) + RscA′s (ho − a) = 15,5(100)50
13,44(22 – 0,5 13,44) + 365(100)7,63(22 – 3) = 21207053 Н см = 212,07
кН м. Прочность сечения обеспечена, т. к. 126,01 кН м < 212,07 кН м. Армирование поперечной арматурой (хомутами) ветвей колонны
производится в соответствии с требованиями норм. При армировании вязаными хомутами шаг принимается не более 15 диаметров продольной арматуры и не более 500 мм, если насыщение продольной арматурой меньше 1,5%. В нашем случае S′ = 7,63 см2, процент насыщения µ % = = (7,63 / 25 50)100 = 0,61%. Условие соблюдается. Таким образом, шаг хомутов не более 18 15 = 270 мм. Принимаем шаг S = 250 мм. Диаметр хомутов принимаем не менее 0,25d продольных стержней и не менее 5 мм. Тогда dw = 0,25 18 = 4,5 мм, принимаем арматуру класса AI с dw = 6 мм.
Осталось выполнить проверку прочности поперечного сечения ветви колонны на действие поперечной силы Qb = 0,5 54,517 = 27,2585 кН. Если поперечная сила Qb меньше, чем 2,5Rbtbho = 2,5 1,10(100)50 22 = = 302500 Н = 302,50 кН – тогда ветвь колонны не нуждается в рабочем армировании поперечной арматурой. Потребуется лишь дополнительная
проверка по формуле Qb ≤ ϕ b2 (1+ |
ϕ n )Rbtbho2 / c , |
где коэффициент ϕ n |
учитывает действие продольной |
силы N! и |
определяется ϕ n = |
= 0,1N / Rbtbho , но не более 0,5. В нашем случае ϕ |
n = 0,707, что больше |
|
0,5. Для расчета принимаем ϕ n = 0,5. Тогда правая часть формулы при c = 2ho имеет значение 108900 Н = 108,90 кН, что больше Qb = 27,2585 кН. Условие удовлетворяется. Таким образом, армирование хомутами выполняется по требованиям норм, см. п. 5.59, 5.61 [4].
49
5.2. Расчет и армирование распорки
Распорка работает на изгиб при Мр = 76,256 кН м и Qр = 190,64 кН и имеет размеры по ширине b = 50 см и по высоте h = 40 см. Армирование симметричное – при такой ширине можно устанавливать три сварных
каркаса. Если принять hО =37см, тогда α m = Mp / Rbbho2 = 76,256 105/15,5
(100) 50 372 = 0,072 при этом η = 0,962, см.табл.20 [4] и требуемое коли-
чество арматуры будет не менее 76,256 105/365(100) 37 0,962 см2. Для этого потребуется 3 16 с AS = 6,03 см2.
Произведем проверку прочности сечения на действие поперечной
силы QP = 190,64 |
кН. Определим значение 2,5Rbtbho = 2,5 1,10(100)50 37= |
= 508750 Н, что |
больше QP = 19064 Н. А величина ϕ b4Rbtbho2 / 2ho = = |
1,5 1,10(100)50 372/2 37 = 152625 Н, что меньше QP = 19064 Н. Условие не выполняется. Требуется постановка поперечной арматуры порасчету. При-
мем dw = 6 мм, класс арматуры AI с Rsw = 175 МПа при шаге S = 150 мм, см. п. 5.27 [5]. Тогда при 3 6 ASW = 1,51 см2. Интенсивность поперечной силы, воспринимаемой хомутами, будет равна qsw = AswRsw /S = 1,51 175
(100)/15 = 1761,67 Н/см. Определим значение co = Mb /qsw , где Мb = =
ϕb2Rbtbho2 = 2 1,1(100)50 372 = 15059000 Н см. Тогда co = 92,456 см, что
больше 2ho = 74 см. Для расчета принимаем 74 см. Поперечная сила, которая будет восприниматься хомутами, Qsw = qswco = 1761,67 74 =
=130363,58 Н = 130,36 кН. Так как сумма 152,625 + 130,36 = 282,985 кН больше QP = 190,64 кН, то прочность наклонного сечения распорки колонны обеспечена.
При армировании распорок необходимо выполнить условия по заанкериванию рабочей продольной арматуры, которая при изгибе распорок работает на растяжение, а длина зоны анкеровки недостаточна при высоте сечения ветви 25 см. Известно, что длина анкеровки должна быть не менее 15d, см. п. 5.14 [5] если растянутая арматура размещается в сжатом бетоне, как в нашем случае. Тогда 15d = 15 16 = 240 мм, что достаточно при
50
высоте сечения ветви 250 мм. Дополнительные меры по анкеровке можно выполнить конструктивно, как это показано на рисунке 5.1. В каркасе К-1, в конце, привариваются дополнительные стержни, которые при сборке крепятся мягкой вязальной проволокой к продольным стержням ветвей колонны.
Рис. 5.1. Фрагменты армирования ветвей и распорок колонны: 1 – анкерные стержни каркаса, 2 – хомуты ветвей колонны, 3 – соединительные шпильки
51
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Справочник проектировщика. Типовые железобетонные конструкции зданий и сооружений для промышленного строительства/Под ред. Г.И. Бердичевского. – М.: Стройиздат, 1981.
2.СНиП 2.01.07 – 85. Нагрузки и воздействия. – М.: Госстрой СССР,
1987.
3.Проектирование железобетонных конструкций: Справочное пособие/Под ред. А.Б. Голышева. – Киев: Будивельник, 1985.
4.Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого и легкого бетонов без предварительного напряжения арматуры. – М.: ЦНИИпромзданий Госстроя СССР, 1989.
5.СНиП 2.03.01 – 84*. Бетонные и железобетонные конструкции. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989.
52
ОГЛАВЛЕНИЕ
Общие сведения…………………………………………………………. 1 1. Вариантное проектирование…………………………….………..…….1 2. Подготовка исходных данных для статического расчета рамы каркаса здания на ЭВМ……………………………………..……………………. 2 2.1. Сбор нагрузок на элементы рамы каркаса………………..………….6
3.Определение расчетных усилий………………………………………... 15
3.1.Определение расчетных усилий от каждого загружения…………...16
3.2.Отыскание максимальных расчетных усилий………………….... 20
3.3.Отыскание усилий от действия постоянных и длительного дейст-
вия временных нагрузок…………………...……………..…………22
4.Особенности статического расчета двухветвевых колонн…………..23
4.1.Определение нагрузок………………………………………………..25
4.2.Определение расчетных усилий……………………………………28
4.3.Отыскание максимальных усилий ± Мmax, Nсоотв., Qсоотв………….38
4.4.Определение расчетных усилий в ветвях колонны……………….41 5. Расчет и армирование ветвей и распорки колонны…..……………...44
5.1.Расчет и армирование ветвей колонны………….…………………..45 5.2.Расчет и армирование распорки колонны………..…………………..49
Список используемой литературы………………………………………..51