144660 (620681), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Поперечное армирование подколонника определяем по расчету на момент от действующих усилий относительно оси, проходящей через точку поворота колонны.
Так как 0,5hc=0,51,4=0,67 > e0=0,61 м > hc/6=1,4/6=0,23 м, поперечное армирование определяют по формуле:
,
zi=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): ASW=4.5/8=0,5625 см2. Принимаем 9 A-I c ASW=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.
| Номер сечения |
|
|
| х, м | у, м |
| 1 | 25 | 0.4226 | 0.9063 | 0.00 | 0.00 |
| 2 | 20 | 0.3420 | 0.9397 | 3.47 | 1.44 |
| 3 | 15 | 0.2588 | 0.9659 | 6.96 | 2.54 |
| 4 | 10 | 0.1736 | 0.9848 | 10.53 | 3.33 |
| 5 | 5 | 0.0872 | 0.9962 | 14.15 | 3.81 |
| 6 | 0 | 0.0000 | 1.0000 | 17.8 | 3.97 |
| 7 | 5 | 0.0872 | 0.9962 | 14.15 | 3.81 |
| 8 | 10 | 0.1736 | 0.9848 | 10.53 | 3.33 |
| 9 | 15 | 0.2588 | 0.9659 | 6.96 | 2.54 |
| 10 | 20 | 0.3420 | 0.9397 | 3.47 | 1.44 |
| 11 | 25 | 0.4226 | 0.9063 | 0.00 | 0.00 |
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
| Номер сечения | Н, кН |
|
|
|
|
|
| 1 | 38,6 | 0,00 | 17,8 | 0,00 | 42,51 | -0,18 |
| 2 | 55,75 | 14,33 | 0,17 | 41,17 | 0,27 | |
| 3 | 99,67 | 10,84 | 1,63 | 40,09 | 0,48 | |
| 4 | 131,99 | 7,27 | 3,45 | 39,27 | 0,46 | |
| 5 | 151,76 | 3,65 | 4,69 | 38,77 | 0,27 | |
| 6 | 158,42 | 0,00 | 5,18 | 38,6 | 0,00 | |
| 7 | 151,76 | -3,65 | 4,69 | 38,77 | -0,27 | |
| 8 | 131,99 | -7,27 | 3,45 | 39,27 | -0,46 | |
| 9 | 99,67 | -10,84 | 1,63 | 40,09 | -0,48 | |
| 10 | 55,75 | -14,33 | 0,17 | 41,17 | -0,27 | |
| 11 | 0,00 | -17,8 | 0,00 | 42,51 | 0,18 |
Таблица 6.5. Усилия от распределённой нагрузки
на левой половине
| Номер сечения | Н, кН |
|
|
|
|
|
| 1 | 19,3 | 0,00 | 13,35 | 0,00 | 23,13 | 3,94 |
| 2 | 40,31 | 9,88 | 12,52 | 21,52 | 2,68 | |
| 3 | 68,69 | 6,39 | 19,67 | 20,3 | 1,18 | |
| 4 | 85,16 | 2,82 | 20,89 | 19,5 | -0,57 | |
| 5 | 88,79 | -0,8 | 15,26 | 19,16 | -2,48 | |
| 6 | 79,21 | -4,45 | 2,58 | 19,3 | -4,45 | |
| 7 | 62,97 | -4,45 | -10,56 | 19,31 | -2,75 | |
| 8 | 46,86 | -4,45 | -17,41 | 19,39 | -1,03 | |
| 9 | 30,97 | -4,45 | -18,05 | 19,41 | 0,7 | |
| 10 | 15,44 | -4,45 | -12,35 | 19,29 | 2,42 | |
| 11 | 0,00 | -4,45 | 0,00 | 19,37 | 4,13 |
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:
















