144160 (Одноэтажное каркасное промышленное здание), страница 7

По таблице 6.1 при по интерполяции находим

,

Тогда .

Базовая длина зоны передачи напряжений равна:

- максимальные напряжения в растянутой арматуре при действии расчетных нагрузок.

Т. к. определение площади расчетной арматуры было выполнено по методу предельных усилий по прочностной модели, напряжения равны:

- предварительные напряжения в арматуре с учетом всех потерь в расчетном по изгибающему моменту сечении.

где - для семипроволочных канатов; .

Вычисляем полную расчетную длину анкеровки при напряжении арматуры на упоры

.

Длина зоны передачи усилия предварительного напряжения на бетон при отпуске арматуры с упоров равна базовой длине передачи напряжений:

Сечение по грани вута находится в пределах зоны передачи напряжений на бетон при обжатии.

Определим средние сжимающие напряжения на уровне центра тяжести сечения балки от усилия предварительного обжатия

где .

;

Определим расчетную поперечную силу, воспринимаемую элементом без поперечного армирования:

.

где .

.

Все условия выполняются.

Проверим принятое конструктивное армирование по условию ограничения ширины раскрытия наклонных трещин.

Расчетная поперечная сила .

где -

коэффициент поперечного армирования.

Вывод: при расчете площади поперечной арматуры не менее принятой по конструктивным требованиям, условие ограничения ширины раскрытия трещин выполняется.

Проверка прочности сечения на расстоянии 0,7 м. от торца балки по гани вута на действие поперечной силы.

Расчет выполняем по расчетной модели наклонных сечений из условия 7.79 п.7.2.2.7 СНБ 5.03.01-02.

В расчетном сечении действует поперечная сила (при нагрузках с ) по грани вута , поэтому по конструктивным соображениям принимаем поперечную арматуру на участке балки от торца и до сечения на расстоянии 2,85 м (на участке с переменной толщиной стенки) 25 S500 с шагом ( ; ). Поперечная сила, воспринимаемая сечением за счет работы сжатого бетона над наклонной трещиной определяется по формуле 7.81 СНБ 5.03.01-02

где - согласно п.7.2.2.9 СНБ 5.03.01-02, - для тяжелого бетона;

-

коэффициент, учитывающий влияние полок в сжатой части сечения на величину поперечной силы, воспринимаемой сечением. Должно выполняться условие

:

.

Тогда коэффициент, учитывающий влияние полок в сжатой зоне составит:

-

коэффициент, учитывающий влияние продольных сил.

-

величина усилия предварительного обжатия, определенная с учетом расположения расчетного сечения на длине зоны передачи напряжений.

Т. к.

принимаем .

Длину проекции наиболее опасной наклонной трещины определяем по формуле 7.85 п.7.2.2.10 СНБ 5.03.01-02

где -

погонное усилие, воспринимаемое хомутами на единицу длины.

.

Т. к. принимаем .

.

Поперечная сила, воспринимаемая поперечными стержнями определяется по формуле:

.

Тогда .

Таким образом, прочность сечения балки при действии поперечной силы обеспеченна.

Проверка прочности балки по наклонной полосе между диагональными трещинами при действии главных сжимающих напряжений выполняется из условия 7.85 п.7.2.2.11 СНБ 5.03.01-02

где ;

- коэффициент учитывающий влияние хомутов;

;

.

Тогда

Прочность расчетного сечения при действии поперечной силы обеспеченна.

Проверка прочности сечения балки на расстоянии 2,75 м. от торца (при толщине стенки =80 мм) на действие поперечной силы.

Поперечная сила в расчетном сечении

(при ).

Размеры расчетного сечения;

; ; ; ; .

Определяем требуемую площадь и шаг поперечной арматуры по конструктивным требованиям.

На участке .

Площадь поперечной арматуры из проволоки:

.

Принимаем по конструктивным требованиям одну сетку с поперечной арматурой 6 S400 с шагом 300 мм .

Минимальная поперечная сила, воспринимаемая элементом без поперечного армирования при отсутствии нормальных трещин от действия изгибающего момента определяется о формуле 7.75а п.7.2.1 2

где

,

Где при условии, что предварительно напряженная арматура заведена за расчетное сечение не менее чем на длину зоны анкеровки .

Т. к. сила воспринимаемая элементом без вертикальной и наклонной арматуры больше действующей поперечной силы, то хомуты устанавливаем конструктивно. Окончательно принимаем поперечную арматуру 6 S400 с шагом ( ; ).

Длину проекции наиболее опасной наклонной трещины определяем по формуле 7.85 п.7.2.2.10 СНБ 5.03.01-02

где -

погонное усилие, воспринимаемое хомутами на единицу длины.

.

Т. к. принимаем .

.

Поперечная сила, воспринимаемая поперечными стержнями определяется по формуле:

.

Тогда .

Таким образом, прочность сечения балки при действии поперечной силы обеспеченна.

Проверка прочности балки по наклонной полосе между диагональными трещинами при действии главных сжимающих напряжений выполняется из условия 7.85 п.7.2.2.11 СНБ 5.03.01-02

где

- коэффициент учитывающий влияние хомутов;

Тогда

Прочность расчетного сечения при действии поперечной силы обеспеченна. В стенке балки в пределах средней половины пролета поперечную арматуру устанавливаем по конструктивным требованиям. В балке по толщине стенке установлена одна сетка. По конструктивным требованиям . При шаге площадь поперечной арматуры определим из условия:

.

Окончательно принимаем с поперечной арматурой 6 S400, тогда

Проверка прочности балки в коньке на отрыв верхней полки от стенки.

Вертикальное усилие, отрывающее полку балки от стенки в коньке, определяют как сумму проекций на вертикальную ось усилий сжатия в верхней полке балки

Площадь вертикальной арматуры класса S400 (f_yd = 365МПа)

Принимаем 422 S400 = 1520 мм²

Стержни должны быть расположены на участке балки длиной не более (1/3) h балки в коньке.

Расчет по образованию трещин, нормальных к продольной оси элемента.

Расчет по образованию трещин выполняется исходя из условно упругой модели сечения по упрощенной методике в соответствии с п.9.8.1.4 СНБ 5.03.01-02.

Расчетное сечение пролета на расстоянии от опоры, т.е. в середине пролета.

Расчетный изгибающий момент (при ).

Проверка по образованию трещин производится по условию:

где ;

по таблице 6.1 СНБ 5.03.01-02;

- максимальные напряжения в сжатом бетоне от усилия предварительного напряжения и внешней нагрузки.

Трещиностойкость нормального сечения обеспеченна.

Проверка по раскрытию наклонных трещин:

При расчете сечений II-II и IV-IV по прочности на поперечную силу выполненно условие минимальному поперечному армированию, необходимому для ограничения ширины раскрытия наклонных трещин

Поэтому допускается расчет ширины раскрытия наклонных трещин не выполнять.

Расчет прогибов балки:

Прогибы допускается определять по упрощенной методике по п.9.8.3.2 СНБ 5.03.01-02 по формуле

где - для варианта распределенной нагрузки по длине балки;

прямолинейная преднапряженная арматура.

Все внешние усилия и характеристи сечения приняты для сечения от опоры:

; .

, где

При определении для внешней нагрузки следует принимать возраст бетона в момент загружения суток, а . Определение допускается по Рис.6.1 СНБ 5.03.01-02 или по приложению B.

По Рис.6.1 СНБ 5.03.01-02 для бетона , суток, , тогда

.

Для усилия предварительного обжатия:

- принято по расчету потерь преднапряжения, тогда

.

Расчетная величина прогиба:

Выгиб балки от усилия предварительного напряжения непревышает приращение прогиба от эксплуатационной нагрузки.Т. е. в стадии эксплуатации балка будет иметь прогиб в середине пролета 3,874 мм не превышающий предельного прогиба.

Список использованной литературы

1. СНБ 5.03.01-02 “Бетонные и железобетонные конструкции. Нормы проектирования"

2. СниП 2.01.07-85 “Нагрузки и воздействия. Нормы проектирования”

3. С.Б. Щербак, Н.А. рак, В.И. Смех “Методические указания по расчету рам каркасов промышленных зданий на ЭВМ при выполнении курсового проекта по дисциплине “Железобетонные и каменные конструкции".

4. Байков В.Н., Сигалов Э.И. Железобетонные конструкции. Общий курс, 1971 г.

5. Голышев А.Б. и др. Пректирование железобетонных конструкций: справочное пособие.К., Будивэльник, 1990 г.

6. Н.Н. Попов, А.В. Забегаев “Проектирование и расчет железобетонных и каменных конструкций”

7. А.П. Кудзис “Железобетонные и каменные конструкции.”