Расчет неразрезного ригеля - Реконструкция административного 5-ти этажного здания в г. Краснодаре

Расчетный пролет ригеля между осями колонн 6 м. Подсчет нагрузок на 1 м2 перекрытия принимается из расчета плиты перекрытия ( данные из табл. 10):

Постоянные нагрузки:

Перекрытие 6-го этажа (163,9 + 160,92) / 36 = 9,03 кН/м

Временные нагрузки:

Перекрытие 6-го этажа: (40,82 + 29,48 + 54,76) / 36 = 3,47 кН/м

Материалы ригеля и их расчетные характеристики:

Бетон тяжелый класса В20; RВ = 11,5 МПа, RBt = 0,9 МПа; коэффициент условий работы бетона гВ2 = 0,9 (ригель эксплуатируется в закрытом помещении с нормальным режимом);

Арматура: продольная рабочая из стали класса AIII 4Ш28, RS = 365 МПа, ЕS = 2*105 МПа; АS = 6,158 см2, поперечная арматура из стали AIII Ш10, RS = 355 МПа, RSw = 285 МПа, АS = 0,785 см2

Статический расчет ригеля

Размеры ригеля: высота h = 450 мм; l = 5560 мм.

Нагрузка от массы ригеля g = 0,19*25=4,75 кН/м

Вычисляем расчетную нагрузку на 1 м длины ригеля.

Постоянная от перекрытия с учетом коэффициента надежности по назначению здания гN = 0,95:

G1 = 9,77*6*0,95 = 51,5 кН/м;

От массы ригеля с учетом коэффициентов надежности гF = 1,1; гN = 0,95:

G2 = 4,166*1,1*0,95 = 4,4 кН/м;

Итого: G = g1 + g2 =51,5 + 4,4 = 56 кН/м.

Временная нагрузка с учетом коэффициента надежности по назначению здания гN = 0,95:

V = 3,47*6*0,95 = 20 кН/м.

Полная расчетная нагрузка

Q = G + V = 56+ 20 = 76 кН/м.

Расчетные значения изгибающих моментов и поперечных сил находим с помощью табл.1 /15/.

Таблица 18

Определение расчетных изгибающих моментов и поперечных сил

Для промежуточной опоры устанавливаем опорный момент, равный сниженному на 30% максимальному значению момента на опоре

МВ = 262,1 - 0,3 * 262,1 = 183,5 кН-м.

Расчетным на опоре будет сечение ригеля по грани колонны. В этом сечении изгибающий момент устанавливаем по величине выровненного опорного момента и соответствующей поперечной силы.

Опорный момент ригеля по грани колонны на опоре "В" со стороны второго пролета при высоте сечения колонны h = 0,4 м:

МВ2 = МВ - QВ2 * hCol / 2 = 183,5 - 192,54 * 0,4 / 2 = 145 кН-м.

Расчетная формула для таврового сечения (без предварительного напряжения):

RS * AS ? RB * b'F * h'F

При обратном неравенстве граница сжатой зоны пересекает ребро.

    365*24,63 ? 11,5*0,9*23*30 8990 ? 7142

Рисунок 13 - Расположение границы сжатой зоны таврового сечения

Для случая, когда граница сжатой зоны проходит ниже полки используем следующие формулы:

БM = [ M - RB * (b'F - b)* h'F *( hO - 0,5* h'F )]/ RB*b* hO2

Затем из табл.3.1. находим о, соответствующее вычисленному, и, согласно формуле проверяем

АS = [о*b*hO + (b'F - b)*hF]* RB/RS .

Расчет прочности по нормальным сечениям.

Сечение в первом пролете:

ММах = 155 кН-м.

БM = [ 155 - 11,5*1000*0,9*(0,30-0,565)*0,22*(0,39-0,5*0,22)] / 11,5 * 0,9 * 0,565 * * 0,392 * 1000 = 0,38

Из табл.3.1. находим о = 0,51

АS = [0,51*0,565*0,39+(0,3-0,565)*0,22]*11,5*0,9/365 = 0,001588 м2

= 15,88 см2 < 24,63 см2

Сечение на опоре "В": МВ2 = 145 кН-м.

БM = [ 145 - 11,5*1000*0,9*(0,30-0,565)*0,22*(0,39-0,5*0,22)] / 11,5 * 0,9 * 0,565 * * 0,392 * 1000 = 0,35

Из табл.3.1. находим о = 0,45

АS = [0,45*0,565*0,39+(0,3-0,565)*0,22]*11,5*0,9/365 = 0,001248 м2

= 12,48 см2 < 24,63 см2

Сечение арматуры в ригеле достаточно.

RB *( b'F - b)* h'F + RB *b*x = RS * AS

X = [365*24,63 - 11,5*0,9*(30 - 56,5)*22] / 11,5*0,9*56,5 = 26 см.

М ? RB * b*x*(hO - 0,5*x) + RB*(b'F - b)* h'F *(h0 - 0,5* h'F) =

= 11,5*0,9*0,565*0,26*(0,39-0,5*0,26) + 11,5*0,9* (0,3-0,565)*0,22*

    *(0,39-0,5*0,22) = 231 кН-м 155 кН-м ? 231 кН-м

Условие выполняется.

Расчет прочности по наклонному сечению.

Вычисляем

QSw = RSw* AS/s = 255*1,57*100/20 = 2002 H/см,

Где AS= 1,57 см2 по прил.6 /15/.

RSw=0,9*285 = 255 МПа.

QB. min = цВ3* RBt*b*h02 = 0,6*0,9*0,9*56,5*39*100 = 107 кН,

Где цВ3=2 для тяжелого бетона.

QSw = 2002 Н/см > QB. min /2* h0 = 107*103/2*39 = 1372 Н/см

Условие выполняется.

МB = цВ2* RBt*b*h02 = 2*0,9*0,9*392*56,5*100 = 139*105 Н-см.

Поскольку

Q1 = g + v/2 = 56 + 20/2 = 66 кН/м < 0,39*2002 = 78,1 кН/м,

Значение С Вычисляют по формуле

С = v( МB/q1)= v(139*105/666) = 124 см < 3,33* h0 = 129 см.

При этом QB = МB/c = 139*105/129 = 108 кН > QB. min= 107 кН, поперечная сила в вершине наклонного сечения Q = QMax - q1*c = 251,8*103 - 660*129 = 166,7 кН.

Длина проекции расчетного сечения с = v (МB/qMax) = v (139*105/2002) = = 83 см > 2* h0 = 78 см. Вычисляют QSw = qSw* c0 = 2002*78 = 156,2 кН.

Условие прочности QB + QSw = 156,2 + 108 = 264,2 кН > 166,7 кН - обеспечивается.

Проверка прочности по сжатой полосе между наклонными трещинами:

МW = 1.57/30*20 = 0,0026

Б = 200000/27000 = 7,5;

ЦW1=1 + 5*б*мW = 1+5*7,5*0,002= 1,08;

ЦB1= 1-0,01*RB = 1-0,01*0.9*11,5=0,9.

Условие Q = 251,8*103 < 0.3* цW1* цB1* RB*b*h0 =

= 0,3*1,08*0,9**0,9*11,5*30*39*(100) = 353113 Н - удовлетворяется.

Похожие статьи




Расчет неразрезного ригеля - Реконструкция административного 5-ти этажного здания в г. Краснодаре

Предыдущая | Следующая