Курсовая работа: Железобетонные конструкции

Перераспределение моментов под влиянием образования пластических шарниров в ригеле

Практический расчет заключается в уменьшении примерно на 30% опорных моментов ригеля М21 и М23 по схемам загружения 1+4; при этом намечается образование пластических шарниров на опоре.

К эпюре моментов схем загружения 1+4 добавляю выравнивающую эпюру моментов (приложение 1-б) так, чтобы уравнялись опорные моменты М21=М23 и были обеспечены удобства армирования опорного узла. Ординаты выравнивающей эпюры моментов:

Опорные моменты ригеля по грани колонны

На средней опоре при схеме загружения 1+4 опорный момент ригеля по грани колонны не всегда оказывается расчетным. При большой временной нагрузке и относительно малой погонной жесткости колонн он может оказаться расчетным при схемах загружения 1+2 или 1+3, то есть при больших отрицательных моментах в пролете.

Опорный момент ригеля по грани средней колонны справа М(23),1:

1)  по схеме загружения 1+4 и выравненной эпюре моментов:

; (56)

2)  по схеме загружения 1+2:

Следовательно, расчетный опорный момент ригеля по грани средней опоры равен:

Опорный момент ригеля по грани крайней колонны по схеме загружения 1+4 и выравненной эпюре моментов:

; (57)

Поперечные силы ригеля

Для расчета прочности по сечениям, наклонным к продольной оси, принимаю значения поперечных сил ригеля, большие из двух расчетов: упругого расчета и с учетом перераспределения моментов. На крайне        опоре:

на средней опоре слева по схеме загружения 1+4:

На средней опоре справа по схеме загружения 1+4:

Расчет прочности ригеля по сечениям, нормальным к продольной оси

Высоту сечения подбираю по опорному моменту при ξ=0,35, поскольку на опоре момент определен с учетом образования пластического шарнира. Принятое же сечение ригеля затем проверяю по пролетному моменту так, чтобы относительная высота сжатой зоны была ξ ‹ ξу и исключалось переармированное неэкономичное сечение. При ξ=0,35, значение Ао=0,289.

Определяю рабочую высоту сечения:

; (58)

h=ho+a=48+4=52 см; принимаю h=55 см.

Произвожу подбор сечений арматуры в расчетных сечениях ригеля.

Сечение в первом пролете

М=174кНм; ho=55–6=49 см; вычисляю:

; (59)

По таблице III.1 (учебник В.Н. Байкова «Железобетонные конструкции) η=0,82;

; (60)

.

Принимаю 4Ø18 А-IVC с As=10,18см2.

Сечение в среднем пролете

М=134,06кНм.

η=0,87;

Принимаю 4Ø16 A-IVC с As=8,04см2.

Арматура для восприятия отрицательного момента в пролете устанавливается по эпюре моментов, принимаю 2Ø16 A-IVC с As=4,02см2.

Сечение на средней опоре

М=169,4кНм; ho=55–4=51 см;

η=0,845;

Принимаю 2Ø25 A-IVC с As=9,82см2.

Сечение на крайней опоре

М=99кНм;

η=0,915;

Принимаю 2Ø18 A-IVC с As=5,09см2.

Расчет прочности по сечениям, наклонным к продольной оси

Проверяю, требуется ли поперечная арматура по расчету, по первому условию:

; (61)

230000≤286875 Н.

Проверяю, требуется ли поперечная арматура по расчету, по второму условию:

; (62)

; (63)

Сравниваем ; (64)

44,1≤51,84 кН/м;

Условие выполняется, поэтому назначаю:

; (65)

; (66)

173773≤68850 кН.

Так как второе условие не выполняется, определяю минимальную поперечную силу, воспринимаемую бетоном сжатой зоны над наклонной трещиной:

; (67)

; (68)

; (69)

 (70)

где N для непреднапряженных элементов равен 0;

;

Определяю погонное усилие в хомутах на единицу длины элемента в пределах наклонного сечения:

 (71)

Для обеспечения прочности по наклонному сечению на участке между соседними хомутами проверяю условия:

; (72)

Вычисляю момент, воспринимаемый бетоном сжатой зоны над вершиной наклонного сечения:

 (74)

где =2;

Определяем С:

 (75)

Сравниваю:

 (76)

Вычисляю Qb, воспринимаемую бетоном сжатой зоны над расчетными наклонными сечениями:

 (77)

Проверяю условие:

 (78)

Вычисляю поперечную силу в вершине наклонного сечения:

 (79)

Определяю длину проекции расчетного наклонного сечения:

 (80)

Проверяю условия:

 (81)

Вычисляю поперечную силу, воспринимаемую хомутами в наклонном сечении:

 (82)

Проверяю условия прочности в наклонном сечении:

 (83)

Проверяю прочность бетона по сжатой полосе по условию:

 (84)

где ;

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7