Дипломные, курсовые работы, рефераты

Полная высота сечения h=h0+a=0.4+0.06=0.46 m.

Принимаем h=0.5 m, h0=0.44 m.

Сечение в I пролете, М=83,46 кН*м.

h0=h-a=0.5-0.06=0.44 m.

Вычисляем : αм=М/ Rb*b*h20=83.46*103/0.9*11.5*106*0.2*0.442=0.208

По таблице 3.1[1] находим η=0,883 и опираем площадь сечения арматуры:

As=M/Rs*h0* η=83.46*103/365*106*0.883*0.44=5.88*10-4 m2.

Принимаем 2 ø12 А-III+2ø16 A-III с Аs=6.28*10-4 m2.

Сечение в среднем пролете, М=69,02 кН*м.

αм=69,02*103/0,9*11,5*106*0,2*0,442=0,172; η=0,905.

Сечение арматуры : As=69.02*103/365*106*0.905*0.44=4.75*10-4 m2.

Принимаем : 2ø12 А-III+2ø14 A-III с Аs=5.34*10-4 m2.

Сечение по средней опоре: М=94,96 кН*м.

αм=94,96*103/0,9*11,5*106*0,2*0,442=0,237; η=0,865.

Сечение арматуры As= 94,96*103/365*0.865*0,44=6.84*10-4 m2;

Принимаем 2ø10 А-III+2ø20 A-III с Аs=7,85*10-4 m2.

Сечение на крайней опоре, М=43,91 кН*м.

Арматура располагается в один ряд: h0=h-a=0.5-0.03=0.47 m.

αм=43,91*103/0,9*11,5*106*0,2*0,472=0,096;

η=0,95.

As=43.91*103/365*106*0.95*0.47=2.69*10-4 m2.

Принимаем : 2 ø14 А-III с Аs=3.08*10-4 m2.

3.8 Расчет прочности ригеля по сечениям, наклонным к продольной оси.

На средней опоре поперечная сила Q=156.8 кН. Диаметр поперечных стержней устанавливаем из условия сверки с продольной арматурой ø=20 мм и принимаем равным ø=5мм с As=0.196*10-4 m2 с Rsw=260 МПа.

Число каркасов ----, при этом Asw=2*0.196*10-4=0.392*10-4 m2. Шаг поперечных стержней по конструктивным условиям S=h/3=0.5/3=0.17 m – принимаем S=0.15m. Для всех приопорных участников длиной 0,25l принимаем шаг S=0.15 m, в средней части пролета шаг S=(3/4)h=0.75*0.5=0.375=0.4 m.

Вычисляем : qsw=Rsw*Asw/S=260*106*0.392*10-4/0.15=67.95 кН/м.

Qbmin=φb3*Rbt*b*h0=0.6*0.9*0.9*106*0.2*0.44=42.77 кН.

Qsw=67.95 кН*м>Qbmin/2h0=42.77*103/2*0.44=48.6 кН/м – ус-ие удолетворяется.

Требование: Smax= φlτRbtb*b*h02/Qmax=1.5*0.9*0.9*106*0.2*0.442/156.8*103=0.3 m>S=0.15 m – выполняется.

При расчете прочности вычисляем: Mb= φlτRbtb*b*h02=2*0.9*0.9*106*0.2*0.442=62.73 кН*м. Поскольку q1=g+φ/2=(24.95+27.36/2)*103=38.63 кН*м>0.56qsw=0.56*67.95*103=38.05 кН*м, вычисляем значение (с) по qτ:

с= √Мв/(q1+qsw)=√62.73*103/(38.63+67.95)*103=0.77 m<3.33h0=3.33*0.44=1.47m. Тогда Qb=62.73*103/0.77=81.47 кН.

Поперечная сила в вершине наклонного сечения:

Q=Qmax-q1*c=156.8*103-38.63*103*0.77=127.05 кН.

Длина проекции расчетного наклонного сечения:

С0=√Мb/qsw=√62.73*103/67.95*103=0.96 m>2h0=2*0.44=0.88 m – принимаем С0=0,88 м.

Тогда Qsw=qsw*c0=97.95*103*0.88=59.8 кН.

Условие прочности: Qb+Qsw=(81.47+59.8)*103=141.27 кН>Q=127.05 кН – удовлетворяется.

Производим проверку по сжатой наклонной полосе:

μsw=Asw//b*S=0.392*10-4/0.2*0.15=0.0013;

α=Es/Eb=170*109/27*109=6.13;

φw1=1+5*α* μw1=1+5*6.13**0.0013=1.04;

φb1=1-0.01*Rb=1+0.01*0.9*11.5=0.9.

Условие прочности: Qmax=156.8 кН<0.3φw1* φb1*Rb*h0=0.3*1.04*0.9*0.9*11.5*106*0.2*0.44=

255.75 кН – удовлетворяется.

3.9 Построение эпюры арматуры.

Эпюру арматуры строим в такой последовательности:

Рассмотрим сечение I пролета арматуры: 2 ø12 А-III+2ø16 A-III с Аs=6,28*10-4 m2.

Определяем момент, воспринимаемый сечением с этой арматурой, для чего рассчитываем необходимые параметры:

h0=h-a=0.5-0.06=0.44 m;

μ=As/b*h0=6.28*10-4/0.2*0.44=0.0071;

ζ=μ*Rs/Rb=0.0071*365*106/0.9*11.5*106=0.25;

η=1-0.5*0.25=0.875;

Ms=As*Rs*h0* η=6.28*10-4*365*106*0.875*0.44=88.25 кН*м.

Арматура 2ø12 А-III обрывается в пролете, а стержни 2ø16 А-III с As=4.02*10-4 m2 доводятся до опор.

Определяем момент, воспринимаемый сечением с этой арматурой:

h0=h-a=0.5-0.03=0.47 m;

μ=As/b*h0=4.02*10-4/0.2*0.47=0.0043;

ζ=μ*Rs/Rb=0.0043*365*106/0.9*11.5*106=0.152;

η=1-0.5*0.152=0.924;

Ms=As*Rs*h0* η=4.02*10-4*365*106*0.924*0.47=63.72 кН*м.

Графически определяем точки теоретического обрыва двух стержней ø12 А – III. Поперечная сила в первом сечении Q1=30 кН, во II сечении Q2=40 кН.

Интенсивность поперечного армирования в I сечении при шаге хомутов S=0.15 m равна :

Qsw=Rsw-Asw/S=260*106*0.392*10-4*0.15=67.95 кН/м. Длина анкеровки W1=30*103/2*67.95*103+5*0.012=0.28 m>20d=20*0.012=0.24m.

Во II сечении при шаге хомутов S=0.4 m:

Qsw=260*106*0.392*10-4=25.48 кН/м.

Длина анкеровки W2=40*103/2.25.48*103+5*0.012=0.84m>20d=0.24m.

Во II пролете принята арматура 2 ø12 А-III+2ø14 A-III с Аs=5,34*10-4 m2.

h0=0.44 m;

μ=5.34*10-4/0.2*0.44=0.091;

ζ=0.0061*365*106/0.9*11.5*106=0.215;

η=1-0.5*0.215=0.892;

Ms=As*Rs*h0*η=5.34*10-4*365*106*0.892*0.44=76.5 кН*м.

Стержни 2ø14 А-III с As=3.08*10-4 m2 доводится до опор h0=0.47 m;

μ=3.08*10-4/0.2*0.47=0.0033;

ζ=0.0033*365*106/0.9*11.5*106=0.116;

η=1-0.5*0.116=0.942.

Ms=As*Rs*h0*η=3.08*10-4*365*106*0.942*0.47=49.77 кН*м.

В месте теоретического обрыва стержня 2ø12 А-III поперечная сила Q3=40 кН;

qsw=25.48 кН/м; Длина анкеровки: W3=40*103/2*25.48*103+5*0.00120.84m>20d=20*0.0012=0.24m.

На средней опоре принята арматура 2ø10 А-III+2ø20 А-III с As=7.85*10-4 m2.

h0=0.44 m;

μ=7.65*10-4/0.2*0.44=0.0089;

ζ=0.0089*365*106/0.9*11.5*106=0.314;

η=1-0.5*0.314=0.843.

Ms=As*Rs*h0*η=7.65*10-4*365*106*0.843*0.44=106.28 кН*м.

Графически определим точки теоретического обрыва двух стержней ø20А – III. Поперечная сила в первом сечении Q4=90 кН; qsw=67.95 кН/м; Длина анкеровки W4=90*103/2*67.95*103+5*0.02=0.76m>20d=20*0.02=0.4m.

На крайней опоре принята арматура 2ø14 А – III с As=3.08*10-4 m2.

Арматура располагается в один ряд.

h0=0.47m;

μ=3.08*10-4/0.2*0.47=0.0033;

ζ=0.0033*365*106/0.9*11.5*106=0.116;

η=1-0.5*0.116=0.942.

Ms=As*Rs*h0*η=3.08*10-4*365*106*0.942*0.47=49.77 кН*м.

Поперечная сила в ---- обрыва стержней Qs=100 кН;

Qsw=67.95 кН/м; Длина анкеровки – W5=100*103/2*67.95*103+5*0.014=0.8m>20d=20*0.014=0.28m.

3.10 Расчет стыка сборных элементов ригеля.

Рассматриваем вариант бетонированного стыка. В этом случае изгибающий момент на опоре воспринимается соединительными и бетоном, заполняющий полость между торцами ригелей и колонной.

Изгибающий момент на грани колонны: М=94,96 кН*м. Рабочая высота сечения ригеля

h0=h-a=0.5-0.015=0.485 m. Принимаем бетон для замоноличивания класса B20; Rb=11.5 МПа.

gbr=0.9;

Арматура – класса А-III, Rs=365 МПа.

Вычисляем: αm=M/Rb*b*h02=94.96*103/0.9*11.5*106*0.2*0.4852=0.195

По таблице 3.1[1] находим: η=0,89 и определяем площадь сечения соединительных стержней:

As=M/Rs*h0* η=94.96*103/365*106*0.89*0.485=6.03*10-4 m2.

Принимаем: 2ø20 А-III с As=6.28*10-4 m2.

Длину сварных швов определяем следующим образом:

∑lm=1.3*N/0.85*Rw*hw=1.3*220*103/0.35*150*106*0.01=220 кН,

где N=M/h0*η=94.96*103/0.89*0.485=220 кН.

Коэффициент [1,3] вводим для обеспечения надежной работы сварных швов в случае перераспределение моментов вследствие пластических деформаций.

При двух стыковых стержнях и двусторонних швах длина каждого шва будет равна :

lw=∑lw/4+0.01=0.22/4+0.01=0.06 m.

Конструктивное требование: lw=5d=5*0.02=0.1 m.

Принимаем l=0.1m

Площадь закладной детали из условия работы на растяжение:

A=N/Rs=220*103/210*106=10.5*10-4 m2.

Принимаем 3 Д в виде гнутого швеллера из полосы g=0.008 m длиной 0,15 м;

A=0.008*0.15=12*10-4 m2>A=10.5*10-4 m2.

Длина стыковых стержней складывается из размера сечения колонны, двух зазоров по 0,05 м и l=0.25+2*0.05+2*0.1=0.55 m. )