144660 (Расчёт и конструирование сборных и монолитных железобетонных конструкций каркаса одноэтажного производственного здания), страница 3

Поперечное армирование подколонника определяем по расчету на момент от действующих усилий относительно оси, проходящей через точку поворота колонны.

Так как 0,5h_c=0,51,4=0,67 > e₀=0,61 м > h_c/6=1,4/6=0,23 м, поперечное армирование определяют по формуле:

,

z_i=7.5+22.5+37.5+52.5+67.5+82.5+97.5+112.5=480 cм –

сумма расстояний от точки поворота колонны до сеток поперечного армирования подколонника при шаге сеток 150 мм и расстоянии от верха стакана до верхней сетки 75 мм.

Необходимая площадь сечения одного рабочего стержня (при четырех стержнях в каждой сетке): A_SW=4.5/8=0,5625 см². Принимаем 9 A-I c A_SW=0,636см².

5.5 Конструирование

Рис.5.5.1. Схема армирования фундамента.

6. Расчет сборной предварительно напряженной арки пролетом 36м

6.1 Данные для проектирования

Бетон тяжелый класса В30 (при ; ; при ; ; для бетона естественного твердения ;

; ).

Предварительно напрягаемая арматура затяжки - высокопрочная проволока периодического профиля класса Вр-II

( ; ; );

натяжение арматуры производится механическим способом на упоры с применением инвентарных зажимов.

Ненапрягаемая арматура класса А-III Ø 10-40 мм

( ; ; ).

Затяжка относится к конструкциям 3-й категории трещиностойкости. Прочность бетона к моменту отпуска натяжных устройств (передаточная прочность) принимается .

6.2 Расчетный пролет и нагрузки

Расчетный пролет арки

,

где а - расстояние от торца арки до точки опирания на колонну. Расчетная постоянная нагрузка на 1 м с учетом веса арки

Расчетная временная нагрузка при , для г. Севастополя

6.3 Геометрические характеристики и усилия в сечениях арки

Арку рассчитываем как двухшарнирную с затяжкой. Из соображений унификации блоков ось арки выполняем по круговому очертанию.

Варианты загружения и статическая схема арки приведены на Рис.6.1.

а)

б)

Рис.6.3.1 Варианты нагружения арки:

а - сплошная нагрузка; б - односторонняя снеговая нагрузка.

Находим геометрические характеристики арки согласно рис.3.3.2

Радиус круговой оси:

м,

где - стрела подъема, принятая равной примерно 1/9 пролета, то есть 3,97 м;

Центральный угол

25°8´≈25°

Длина арки м,

Арку разбиваем на 10 равных частей (дуге 0,1части соответствует угол =5°)

и определяем горизонтальные ординаты сечений по формулам:

; , где

Величина у₆ соответствует длине стрелы подъёма f. Результаты вычислений приведены в таблице 6.3.

Рис.6.3.2 Схема геометрических характеристик арки.

Таблица 6.3. К определению значений х и у.

Предварительно задаемся площадями сечений арматуры в арке и в затяжке, а так же вычисляем геометрические характеристики их сечений.

Рис.6.3.1 Сечение блока арки.

Принимаем с округлением .

Отношение модулей упругости для арки .

Тогда площадь приведенного симметричного армированного сечения арки

Момент инерции приведенного сечения при расстоянии до центра тяжести

Радиус инерции приведенного сечения

Так как площадь сечения затяжки , то сечение арматуры принимаем приближенно

Учитывая, что для затяжки отношение модулей упругости . Определяем площадь приведенного сечения затяжки:

Коэффициент податливости затяжки:

Для каждого случая загружения (см. рис.3.1) находим распор от нагрузки , принятой за единичную:

для равномерно распределённой нагрузки

для односторонней равномерно распределённой нагрузки на половине пролёта арки:

По вычисленному распору для каждого вида загружения определяем расчётные усилия в сечении арки. Для этого сначала определяем балочные моменты и поперечные силы .

При равномерно распределённой нагрузке балочные момента и поперечные силы находим по формулам:

где - опорная реакция в балке.

При загружении половины пролёта арки балочный момент и поперечную силу в незагруженной части определяем по формуле:

где - реакция в балке со стороны незагруженной части.

После вычисления балочных моментов и поперечных сил определяем расчётные усилия для всех сечений арки:

где - угол между касательной к оси арки в ассматриваемом сечении и горизонталью (см. таб.3.3 и рис.3.1); - изгибающий момент и поперечная сила в балке на двух опорах пролётам равным пролёту рассчитываемой арки.

Определим в середине пролёта арки при действии равномерно распределённой нагрузке при ;

Далее расчёт производим аналогично.

В таблице 3.4 приведены усилия от единичной нагрузки , распределённой по всему пролёту; а в таблице 3.5 - усилия в арке от единичной нагрузки на левой половине.

Таблица 6.4. Усилия от распределённой нагрузки распределённой по всему пролёту

Таблица 6.5. Усилия от распределённой нагрузки на левой половине

Для вычисления расчётных усилий в сечениях арки необходимо для каждого вида загружения величины, приведенные в табл.6.4. и 6.4. умножить на переводные коэффициенты, определяемые по формулам: