Подбор арматуры в средних пролетах

Подбор арматуры в средних пролетах

Предположим использование проволоки 5 В500Защитный слой а=10мм.

Тогда:

Полезная высота сечения:

Вычислим коэффициент при b=1000:

Относительная высота сжатой зоны:

Для сечений, в которых предусмотрено образование пластического шарнира, должно выполняться условие: условие выполняется.

Высота сжатой зоны:

Определяем требуемую площадь сечения растянутой арматуры:

Принимаем по [3, прил.2] для сетки С₁ 4 В500 с шагом s=250 мм и с площадью

A_s1 = 0,502 см² = 50,2 мм².

Так как: - конструктивные требования соблюдены.

Рис. 6 Подбор арматуры в средних пролетах

Проверяем прочность при подобранной арматуре:

Прочность достаточна, арматура подобрана правильно.

Подбор арматуры в крайних пролетах

Вычислим коэффициент:

Относительная высота сжатой зоны:

условие выполняется.

Высота сжатой зоны:

Определяем требуемую площадь сечения растянутой арматуры в первом пролете:

Сетка С₂ должна иметь арматуру с площадью:

Принимаем для сетки С₂ 2 В500 с шагом s=250 мм и с площадью A_s2 = 0,393см² = 39.3 мм² по [3, прил.2]. Тогда суммарная площадь сечения растянутой арматуры в крайних пролетах и над первыми промежуточными опорами:

Так как:

-конструктивные требования соблюдены.

Проверяем прочность при подобранной арматуре:

Прочность достаточна, арматура подобрана правильно.

Расчет и конструирование второстепенной балки

В расчетной схеме второстепенную балку рассматривают как многопролетную неразрезную балку с крайними шарнирными опорами (стены) и промежуточными опорами - главными балками. Равномерно распределенную нагрузку на балку собирают с полосы шириной, равной расстоянию между осями второстепенных балок a. Проектные размеры - шаг второстепенных балок a =1475 мм, их ширина b_вб =200 мм и высота сечения h_вб =400 мм.

Рис. 7 Конструктивная и расчетная схемы

второстепенной балки

Бетон класса В25 c расчетными сопротивлениями при сжатию ; и растяжению Продольная арматура - стержни класса АIII с расчетным сопротивлением Rs= 365 МПа по оперечная - так же из стержней класса А300 (расчетное сопротивление R_sw будет уточнено позднее в зависимости от диаметра).

Нагрузки и воздействия

К нагрузкам на плиту добавляем нагрузку от собственного веса 1м ребра балки , выступающего под плитой:

Погонная расчетная нагрузка на балку с полосы шириной 1,475 м и с учетом коэффициента надежности по назначению равна:

· постоянная

· временная

· полная

Определяем максимальные пролетные и минимальные опорные изгиб-е моменты (рис 3):

· в крайнем пролете:

· на грани первой промежуточной опоры при средней величине соседних пролетов:

· в средних пролетах и на гранях средних опор:

Остальные ординаты огибающей эпюры изгибающих моментов вычисляем по зависимости:

Где: - коэффициенты, принимаемые в зависимости от отношения (табл.2):

≈ 2

Построение эпюры материалов

Для построения эпюры материалов используем определенные ранее эпюру огибающих моментов ( Приложение 1) и значения М_u с принятым армированием пролетных и опорных сечений. Нам остается определить несущую способность балки при конструктивной верхней арматуре 2 Æ8 А300 с А_s =101 мм² и R_s =280, и при 2 Æ12 А300 с площадью А_s=226 мм² после обрыва одного стержня каркаса слева и справа от первой промежуточной опоры.

· При 2 Æ8 А300:

· При 3 Æ10 А300:

· При 5 Æ8 А300:

Точки пересечения линий, соответствующих уровню несущей способности, с огибающей эпюрой называются точками теоретического обрыва, фактически стержни обрываются с учетом их заделки в бетоне на величину w_i.

Q_i- поперечная сила в месте теоретического обрыва.

Нагрузки и воздействия

Распределенная погонная нагрузка от собственного веса ребра главной балки, выступающего под плитой:

Где: 25 кН/м³ - объемная масса железобетона; = 1,1.

Тогда сосредоточенные расчетные силы, передаваемые второстепенными балками с грузовой площади и с учетом коэффициента надежности по назначению.

· постоянная

· временная

· полная

Построение эпюр от различных схем загружений:

Максимальные пролетные и минимальные опорные изгибающие моменты:

Определяем максимальные пролетные и минимальные опорные изгибающие моменты с учетом перераспределения моментов:

– в крайнем пролете:

– на промежуточных опорах:

– в средних пролетах:

Реакция крайней свободной опоры (на стене):

Реакция первой промежуточной опоры (колонны) слева:

Реакция первой промежуточной опоры (колонны) справа:

Определяем моменты, действующие в сечениях балки по грани колонны:

, где – высота сечения колонны

В первом пролете:

Во втором пролете:

Построение эпюры материалов

Ранее были определены максимальные и минимальные значения моментов в пролетах и опорах. При известных значениях 𝑀_𝑢 с принятым армированием пролетных и опорных сечений нам остается определить несущую способность балки при конструктивной верхней арматуре 2∅10 А-III и после обрывов вторых рядов над опорой 2∅22 А-III, в первом пролете при нижней арматуре 2∅25 А-III, и во втором – при 2∅20 А-III:

- при 2∅10 (верхняя) А-III,

- при 2∅22 (верхняя) А-III,

- при 2∅25 (нижняя) А-III,

- при 2∅20 (нижняя) А-III,

Точки пересечения линий, соответствующих уровню несущей способности, с огибающей эпюрой называются точками теоретической обрыва, фактически стержни обрываются с учетом их заделки в бетоне на величину:

где 𝑄𝑖 – поперечная сила в месте теоретического обрыва; 𝑞𝑠𝑤𝑖 – интенсивность поперечного армирования на этом участке балки, d – диаметр обрываемого стрежня.

Принимаем

Принимаем

Принимаем

Принимаем

Принимаем

Принимаем

Принимаем

Нагрузки и воздействия

Грузовая площадь колонны:

Расчетная нагрузка от перекрытия одного этажа (табл.1):

в том числе постоянная и длительная:

При шаге второстепенных балок 1475 мм расчетная нагрузка от собственного веса трех ребер, выступающих под плитой:

Расчетная нагрузка от собственного веса ребра главной балки, выступающего под плитой.

Где: h_к=0,3 мм - высота сечения колонны.

Расчетная нагрузка от собственного веса колонны рядового этажа:

Нагрузки на покрытие при снеговой нагрузке для III района (г. Красноярск)

Тогда расчетное усилие в колонне от покрытия (табл.2):

в том числе постоянная и длительная (табл.2):

Полная нагрузка: 7 этажей (6 перекрытия, 1 покрытие).

Длительная нагрузка:

Считаем, что верх фундамента будет заглублен под пол 1-го этажа на 1 м. Тогда с учетом защемления в фундаменте расчетная длина колонны первого этажа составит:

Подбор арматуры в средних пролетах

Предположим использование проволоки 5 В500Защитный слой а=10мм.

Тогда:

Полезная высота сечения:

Вычислим коэффициент при b=1000:

Относительная высота сжатой зоны:

Для сечений, в которых предусмотрено образование пластического шарнира, должно выполняться условие: условие выполняется.

Высота сжатой зоны:

Определяем требуемую площадь сечения растянутой арматуры:

Принимаем по [3, прил.2] для сетки С₁ 4 В500 с шагом s=250 мм и с площадью

A_s1 = 0,502 см² = 50,2 мм².

Так как: - конструктивные требования соблюдены.

Рис. 6 Подбор арматуры в средних пролетах

Проверяем прочность при подобранной арматуре:

Прочность достаточна, арматура подобрана правильно.