Курсовая работа: Сборное проектирование многоэтажного промышленного здания с неполным каркасом

Для построения криволинейной эпюры ригель следует разделить на пять равных частей 0,2 lп, в которых определить величину изгибающего момента от полной нагрузки gп, и кроме того, определить изгибающий момент в середине пролета.

1.  Максимальный изгибающий момент:

2.  моменты на расстоянии 0,2 lo от эпюры:

3.  моменты на расстоянии 0,4 l0 от опоры:

4.  поперечные силы равны:

4.4 Расчёт прочности нормальных сечений

Расчётным является сечение в середине ригеля, где действует максимальный изгибающий момент М0,5.

Назначают полезную высоту сечения:

где а – расстояние от нижней грани до центра тяжести рабочей продольной арматуры, а = 5 (см);

Вычисляют значение коэффициента αm :

Определяем площадь продольной арматуры:

По требуемой площади арматуры назначают диаметр и количество продольной рабочей арматуры, предварительно определив количество каркасов в ригеле (9 ст. Ø 7, Аs = 3,36 см2). Последнее зависит от ширины ригеля. Если ширина 150 мм. и менее, следует установить один каркас, если же более 150 мм, предусматривается два или более каркаса. Диаметр продольной рабочей арматуры обычно принимают 12–32 мм.

4.5 Расчёт прочности наклонах сечений

В ригеле одновременно с изгибающим моментом действуют поперечные силы. На действие поперечной силы рассчитываются сечения ригеля, наклонные к его продольной оси.

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 = 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 , 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

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6