3. Расчет и конструирование ригеля перекрытия
В курсовой работе необходимо запроектировать ригель с полужесткими стыками на опорах. Такие ригели наиболее широко применяются в каркасных зданиях. Особенностями полужестких стыков, определяющими их расчет, являются постоянные изгибающие моменты на опорах ригеля. В ригелях каркасов по серии 1.020-1 для жилых и общественных зданий величина опорного момента всегда равна 55 кН*м. Это обеспечивается за счет использования во всех стыках одинаковых калиброванных закладных деталей - «рыбок» (рис. 7).
Рис.7.Конструкция стыка ригеля с колонной
«Рыбки» (M1) приваривают к закладным деталям колонн и ригелей. Для возможности последующего обетонирования в целях защиты стальных деталей от коррозии в верхней части ригелей устраивают углубления.
Для опирания ригелей консоли на колоннах выполняют скрытыми в подрезках ригелей, что обусловлено эстетическими требованиями. Подрезки у опор ригелей снижают высоту их поперечного сечения, а следовательно, и прочность наклонных сечений в зонах действия максимальных поперечных сил.
Для обеспечения достаточной прочности наклонных сечений ригелей в местах подрезок часть нижней продольной арматуры отгибают под углом 45° и анкеруют сварным соединением с опорной закладной деталью.
Расчет ригеля начинаем с определения нагрузки на погонный метр
где q - полная расчетная нагрузка на 1 м2 плиты (п. 2.2), q = 9,04 кН/м;
В - шаг ригелей (колонн), B = 5.7 м;
А - площадь поперечного сечения ригеля, A = 0.156 м2 (рис. 1);
g - объемный вес железобетона, g=2500 кг/м3 (g=25 кН/м3);
gf - коэффициент надежности по нагрузке, gf= 1.1.
Расчетный пролет ригеля
где l - пролет ригеля, l = 5,7 м;
bk - ширина сечения колонны, принимаем bk = 30 см. Максимальные расчетные усилия в ригеле:
в пролете
;
на опорах
Затем выполняем конструктивные расчеты.
Принимаем класс бетона по прочности на сжатие В25, класс арматуры: продольной рабочей и отгибов - А400, поперечной - А240.
Подберем продольную арматуру.
По таблице 3.4 [6] определяем расчетное сопротивление бетона осевому сжатию, Rb = 14,55 МПа. По таблице 5.8[5] находим расчетное сопротивление продольной арматуры осевому растяжению, Rs = 375 МПа, по таблице 3.10[6] модуль деформации стали Es = 20 МПа.
Находим рабочую высоту сечения , где a – защитный слой бетона, а = 3 см
Определяем
По таблице 3.11 [6] определяем x = 0,28, h = 0,86
Определяем ω0 = 0,85-0,008*Rb = 0,85-0,008*14,5 = 0,734
Вычисляем граничную относительную высоту сжатой зоны бетона
Проверяем условие x≤xR,
0,28 < 1,32, т.к. условие выполняется, то сжатая арматура по расчету не требуется.
Вычисляем требуемую площадь продольной рабочей арматуры
Подбираем по сортаменту (таблица 3.13 [6]) 4 стержня диаметром 18 мм из арматуры класса А400, Аs= 10,18см2.
Проверяем процент армирования
Подберем поперечную арматуру.
При расчете прочности наклонных сечений учитываем, что часть поперечной силы воспринимается отгибами
где Ainc – площадь поперечного сечения отгибов,
Rs - расчетное сопротивление отгибов Rs = 355 МПа;
a - угол наклона отгибов (a = 45°), sina = 0,707.
Поперечная сила, которая должна быть воспринята бетоном сжатой зоны и поперечной арматурой (хомутами):
Конструктивно устанавливаем 2 каркаса Æ 6А240. Шаг поперечных стержней назначаем, исходя из конструктивных требований: S £ 0.5*h1 и S £ 300 мм, S = 0.5*300 =150 мм. Окончательно принимаем S = 150 мм.
Расчет калиброванной закладной детали («рыбки») выполняем из условия, что она должна обеспечить восприятие изгибающего момента на опоре ригеля
М = 55 кН*м. При плече внутренней пары сил h1 = 0.30 м (рис. 7) усилие, воспринимаемое закладной деталью
Требуемая площадь поперечного сечения закладной детали из стали ВСтЗпс (Rs = 225 МПа)
Толщину калиброванной закладной детали принимаем равной d = 10 мм, ширину средней части - исходя из требуемой площади поперечного сечения As, , принимаем b = 82 мм.
Калиброванная закладная деталь М1 (рис. 7) крепится сваркой к закладной детали ригеля М2, которая в свою очередь должна быть приварена к верхним продольным стержням арматурного каркаса ригеля. Требуемая площадь этих стержней из арматуры класса А400 (Rs = 355 МПа)
По сортаменту принимаем 2 стержня Æ18А400 (As = 5,09 см2).
Рис.8.Основные размеры и армирование ригеля
Кроме рабочей арматуры предусматривается монтажная: продольная - Æ10 А240, поперечная класса А240, объединяющая плоские каркасы в пространственные диаметром, равным 0,3 диаметра продольной арматуры, 0,3*22 = 6,6 мм, принимаем Æ8 мм, шаг 500 мм. Толщину закладных деталей принимаем равной 10 мм.
... 20,66) · 100 = 314,57 · 105кН · м 5. Проектирование колонны первого этажа 5.1 Конструктивная схема Колонны многоэтажных промышленных зданий состоят из сборных ж/б элементов длиной, кроме элемента 1-го этажа, равной высоте этажа. Для опирания ригелей перекрытия колонны снабжены консолями. Стыки элементов колонн для удобства работ по соединению устраиваются на расстоянии 500—800 мм выше ...
... направлениях рабочей арматурой 15Æ10 АI с шагом s=14 см. см2. Процент армирования расчётного сечения 6. Расчёт и конструирование монолитного перекрытия 6.1 Компоновка ребристого монолитного перекрытия Проектируем монолитное ребристое перекрытие с продольными главными балками и поперечными второстепенными балками. При этом пролёт между осями рёбер равен (второстепенные балки ...
... 0,75см2. Принимаем стержни Ø10А-I (Asw1 = 0,785см2). 7. Расчет предварительно напряженной сегментной фермы пролетом L = 18 м 7.1 Данные для проектирования Требуется запроектировать сегментную ферму пролетом 18 м. Шаг ферм 6 м. Покрытие принято из железобетонных ребристых плит покрытия размером в плане 3х6 м. Коэффициент надежности по назначению γn = 0,95. Ферма проектируется с ...
... с учетом существующего рельефа местности, что обеспечивает отвод поверхностных вод от проектируемого жилого дома и соседних с ним по лоткам автодорог. РАСЧЕТНО-КОНСТРУКТИВНАЯ ЧАСТЬ Расчет и конструирование многопустотной панели перекрытия Исходные данные на проектирования Требуется рассчитать и законструировать сборную железобетонную конструкцию междуэтажного перекрытия жилого здания ...
0 комментариев