144405 (620564), страница 3
Текст из файла (страница 3)
где h – высота сечения панели, см
с – шаг продольных стен, см
l0 – шаг поперечных стен, см
gн – постоянная нормативная нагрузка, Н/м2
pн – временная нагрузка, Н/м2
qн- полная нагрузка, Н/м2
Rs – расчетное сопротивление арматуры растяжению, МПа
Es– модуль упругости арматуры, МПа
Принятая высота сечения h = 27 см. достаточна. Отношение hIп /h = 6,3/27 = 0,23>0,1; в расчет вводим всю ширину полки bIп = 149 см.
Находим:
А0 = =
=0,0147 (2.6)
где М – расчетный изгибающий момент, Н*м
Rв – расчетное сопротивление бетона сжатию, МПа
h0 – толщина плиты без защитного слоя (3 см.);
А0 – табличный коэффициент;
bIп – ширина полки, см
б1 – коэффициент условия работы бетона.
По таблице находим
= 0,02 ,
= 0,99.
Высота сжатой зоны hIп = 6,3 см. – нейтральная ось проходит в пределах сжатой полки.
Определяем площадь сечения продольной арматуры:
As = =
=11 см.2 (2.7)
где М – расчетный изгибающий момент, Н*м
Rs – расчетное сопротивление арматуры растяжению, МПа
h0 – толщина плиты без защитного слоя (3 см.);
ή – табличный коэффициент.
Предварительно принимаем 8Ø16 А-I I, Аs = 11,06 см.2 а также учитываем сетку 200/250/5/4 (ГОСТ 8478 – 66), As прод 7*0,116 = 1,37 см2 всего As = 1,37 + 11,06 = 12,43 см2; стержни диаметром 16 мм. Распределяем по два в крайних ребрах и два в одном среднем ребре.
2.4 Расчет прочности наклонных сечений
Проверяем условие необходимости постановки поперечной арматуры для многопустотных панелей по формуле:
Q ≤ k1∙Rp∙bh0 (2.8)
где Q – максимальная поперечная сила на опоре от расчетной нагрузки, Н
k1 – табличный коэффициент;
h0 – толщина плиты без защитного слоя (3 см.);
Rbt – расчетное сопротивление бетона, МПа
b – толщина ребра, см
Q = 26913 Н > k1Rbt вbh0 = 0,6∙1,2∙0,85∙48,9∙24 (100) = 71834 Н.
Следовательно, количество поперечной арматуры требуется определять расчетом.
Поперечную арматуру вначале предусматриваем из конструктивных условий, располагая ее с шагом не более:
u ≤ =
= 12 см., а также u ≤ 15 см.
назначаем поперечные стержни диаметром 6 мм. класса А-I через 10 см. у опор на участках длиной 1/4 пролета. В конце этих участков, т.е. на расстоянии 6,25/4 = 1,55 м. от опоры, поперечная сила
Q = 26913 = 15270 Н,
что меньше k1∙Rbt∙bh0 = 14582 Н, следовательно, здесь постановка поперечной арматуры не требуется. Поэтому в средней ½ части панели для связи продольных стержней каркаса по конструктивным соображениям ставим поперечные стержни через 0,5 м. Если в нижнюю сетку С - I включить рабочие продольные стержни, то приопорные каркасы можно оборвать в ¼ пролета панели.
Проверяем прочность наклонного сечения у опоры – усилие на единицу длины панели, воспринимаемое поперечными стержнями
qх = =
= 1440 Н/см. (2.9)
где qх – прочность наклонного сечения, Н/см
Rsw – расчетное сопротивление поперечной арматуры сжатию, МПа
Аsw – площадь поперечной арматуры, МПа
u – шаг поперечных стержней, см
Asw = fswn = 0,283·3 = 0,849 см.2 (для Ø6 А-I в трех каркасах);
поперечная сила, воспринимаемая бетоном и поперечными стержнями,
Qx б = 2 =2
=317563 Н>Q=24383Н,
значит прочность наклонного сечения обеспечена.
2.5 Конструирование арматурных изделий
Плиты армируются сетками, состоящие из стержней, расположенных в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Если рабочая арматура нужна только в одном направлении, то арматура второго направления играет роль распределительной и монтажной. Она необходима для распределения сосредоточенных нагрузок в направлении, перпендикулярном рабочей арматуре, для сдерживания температурных и усадочных деформаций бетона, а также для связи рабочих стержней и создания сетки, удобной для переноса и укладывания в конструкцию.
Плиты, опертые только по двум противоположным краям, имеют рабочую арматуру в одном направлении – вдоль пролета.
В балочных плитах рабочая арматура должна быть расположена ближе к растянутой грани плиты, чем монтажная при условии соблюдения минимально допустимой толщины защитного слоя. Размещать рабочую арматуру ближе к растянутой грани важно для увеличения плеча внутренней пары, что ведет к уменьшению усилия воспринимаемо арматурой, а следовательно к экономии стали. В свободно опертых плитах арматурные сетки размещают только у нижней растянутой грани. При свободном опирании расчетный пролет плиты принимают равным – пролету в свету плюс половина толщины плиты. Диаметр рабочей арматуры плит принимают 5 -12 мм., монтажной (распределительной) – 4-8 мм. Общую площадь сечения рабочей арматуры определяют расчетом, а монтажной арматуры – по конструктивным соображениям; она должна составлять не менее 10% расчетной площади сечения рабочей арматуры в сечении с наибольшим изгибающим моментом. Расстояние между стержнями в целях полного вовлечения в совместную работу арматуры и бетона, а также во избежание продавливания бетона в ячейках сетки принимают:
а) между осями рабочих стержней в средней части пролета и над опорами (вверху) – не более 200 мм. при толщине плиты hп ≤ 150 мм. и не более 1,5hп при hп > 150 мм.; на всех остальных участках не боде 350 мм.;
б) между осями стержней распределительной арматуры – также не более 350 мм.
Для армирования плит целесообразны стандартные сварные сетки – рулонные и плоские, рабочая арматура которых изготовляется из обыкновенной арматурной проволоки диаметром 3-5 мм. или из горячекатаной стали периодического профиля класса А-III, диаметром 6-10 мм. В целях экономии стали арматурные сетки плит можно конструировать так, чтобы часть рабочих стержней не доходила до опоры, а обрывалась в пролете в соответствии с эпюрой изгибающих моментов. Площадь сечения стержней, доводимых до опоры, должна составлять не менее 1/3 площади сечения стержней в пролете, соответствующей наибольшему положительному изгибающему моменту.
Учитывая, что бетон растянутой зоны в стадии разрушения не участвует в восприятии усилий, площадь сечения бетона растянутой зоны может быть уменьшена до размеров, минимально необходимых лишь для размещения в ней растянутой арматуры. Уменьшение площади бетона приводит к снижению расхода материалов и собственного веса конструкции.
-
2.6 Расчет железобетонной колонны
-
Таблица 2.2 Сбор нагрузок на 1м2 от кровли
№ п/п
Нагрузки
Подсчет
Нормативная
нагрузка,кН/м2
Расчетная
нагрузка,кН/м2
Постоянные нагрузки
1
Гравий, втопленный в битумную мастику
2
4 слоя рубероида на битумную мастику
3
Стяжка цементная
4
Утеплитель
5
Пароизоляция
6
Крупнопустотная плита покрытия
7
На покрытие
8
Снеговая нагрузка
В том числе длительные
9
Временные нагрузки
10
В том числе кратковременные
11
На перекрытие длительные
-
Условно принимаем длину колонны равной высоте первого этажа при жесткой заделке колонны в стакане фундамента и шарнирной заделке в уровне пола второго этажа, т.е.
. При таких условиях заделки расчетная длина колонны
-
.
-
-
Рисунок 2.2 Длина колонны
-
Условно принимаем колонну центрально нагруженной и изгибающий момент в ней отсутствует. Используя таблицу 2.2, подсчитываем суммарную нагрузку на колонну.
-
- постоянная от покрытия
-
- временная от покрытия
-
- в том числе длительная
-
- постоянная от перекрытия
-
- временная от перекрытия
-
- в том числе длительная
-
Длительная от покрытия будет постоянная + длительная = 239,4 кН;
-
Кратковременная от покрытия = 50,4 кН;
-
Длительная от перекрытия = 302,8 кН;
-
Кратковременная от перекрытия = 0,58 кН
-
Собственный вес колонны:
-
. (2.10)
-
Расчетная продольная сжимающая сила в колонне составит:
-
(2.11)
-
.
-
В том числе длительная нагрузка:
-
(2.12)
-
.
-
Подсчитаем соотношение:
-
;
(2.13)
-
По табл. 3.9.прил. 3
,
-
Требуемую площадь арматуры определяем по формуле:
-
(2.14)
-
где:
, т.к.
-
- коэффициент, учитывающий продольный изгиб, определяется по формуле:
-
(2.15)
-
-
- коэффициент условий работы бетона
-
Принимаем коэффициент армирования
. Тогда
-
-
Подсчитываем требуемую площадь арматуры при
-
(2.16)
-
Принимаем для армирования 4
32мм А-4.
-
Определяем фактическую несущую способность по формуле:
-
(2.17)
-
несущая способность сечения достаточна.
-
Поперечные стержни принимаем через
, что меньше значения по условию
. Поперечные стержни выполняются из стали класса Вр-1 и ставятся без расчета. Защитный слой бетона принимаем не менее 15мм. Консоли колонн армируются сварными каркасами из арматуры класса А-1 и усиливаются вертикальными и горизонтальными стальными пластинками из арматуры класса А-1.