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.
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.
Расчет внецентренно сжатой колонны.
Дата: 2019-07-30, просмотров: 208.