Проектирование конструкции перекрытия каркасного здания

     ;(по табл. 6.7 /1/) ; 

    

    Принимаем 6Æ18 S400 с A_S1 = 15.24 см². 

    Сечение во втором пролете: М_sd = 196,7 кНм; d = h – a = 500 – 25-17 = 458мм

     ;

     (по табл. 6.7 /1/) ;

    

    Принимаем 3Æ18 и 3Æ16 S400 с A_S1 = 13,65см². 
 

    Сечение на первой опоре: Мsd =201,2кНм; d = h – a = 500 – 35-12 = 453мм

     ;

     (по табл. 6.7 /1/) ; 

    

    Принимаем 3Æ25  S400 с A_S1 = 14,73см².

    Сечение на  второй опоре: Мsd =243,4кНм; d = h – a = 500 – 35-14 = 451мм 

     ;

     (по табл. 6.7 /1/) ; 

    

    Принимаем 3Æ28 S400 с A_S1 = 18,48см². 

    Сечение на третьей(средней) опоре:

      Мsd =266,81кНм; d = h – a = 500 – 35-16 = 449мм

     ;

     (по табл. 6.7 /1/) ; 

    

    Принимаем 2Æ32 и 1Æ25 S400 с A_S1 = 20,99см². 

  4.6 Расчет прочности  ригеля по сечениям, наклонным к продольной  оси

 

    Эпюра поперечных сил:

    

    Максимальная  расчетная поперечная сила: V_Sd = 331,6 кН, диаметр поперечных стержней устанавливают из условия сварки их с продольной арматурой диаметром Ø=32 мм и принимают 3Ø_sw = 8мм с площадью A_s = 150,9 мм². При классе S400 = 263 МПа;

    Проверяем необходимость установки поперечной арматуры по расчёту:

    Определяем  расчетную поперечную силу, воспринимаемую элементом без вертикальной и  наклонной арматуры: 

где    

            ;

            , т.к. ригель работает без предварительного напряжения;

но не менее:

;

следовательно, V_rd,ct=105,86кН < V_sd = 331,6кН; =>арматура по расчету требуется.

         

    Шаг поперечных стержней по конструктивным требованиям (СНБ 5.03.01.-02):

    S = h/3 =500/3 =166,7 мм,

    на  всех приопорных участках длиной l/4 принимаем шаг S = 160 мм,

    в средней части пролета шаг  S = 3h/4 = 3x500/4 = 375мм.

    Принимаем шаг равный 240 мм – в средней части (S<20Æ = 20x12 = 240 мм).

    Вычисляем:

    

     - минимальное из трёх значений:

     , 2d, .

    1) q = 41,13+76,92= 118.05 кН/м,

     , где  ,

    Так как условие выполняется принимаем  .

    2) ;

    3) ;

    где ;

     - для тяжелого бетона,

     ; ;

     ;

    Так как  , т. е. ;

    Тогда ,

    Предельное  значение поперечной силы на опоре:

     ;

     ;

Прочность по наклонной  полосе между наклонными трещинами:

      где

            где  коэффициент, учитывающий влияние хомутов, нормальных к продольной оси элемента и определяется по формуле:

,

      здесь

                 ,

            

          где (для тяжелого бетона). Таким образом для восприятия поперечной силы ставим три плоских каркаса с поперечной арматурой Ø8 S500 

  4.8 Конструирование арматуры ригеля

 

    Стык  ригеля с колонной выполняют на ванной сварке выпусков верхних надопорных стержней и сварке закладных деталей  ригеля и опорной консоли колонны. Ригель армируют двумя сварными каркасами, часть продольных стержней каркасов обрывают в соответствии с изменением огибающей эпюры моментов и по эпюре арматуры (материалов). Обрываемые стержни заводят за место теоретического обрыва на длину заделки W. 
 

    Эпюру арматуры строят в такой последовательности:

1. Определяют изгибающие моменты М, воспринимаемые в расчетных сечениях по фактически принятой арматуре.
2. Устанавливают графически на эпюре моментов по ординатам М места теоретического обрыва стержней.
3. Определяют длину анкеровки обрываемых стержней.

 

    

    Рассмотрим  сечение первого пролета.

    Арматура 6Æ18 S400 с A_S1 = 1524мм².

    d = h – (25+18) =457 мм..

      

       ;

     = 0,888;

    ; 

    В месте теоретического обрыва остается арматура 3Æ18 S400,

      с А_S = 762 мм²;

      d = 500 – 25 – 9 = 466мм;

       ;

     = 0.952;

       

   Расчетную длину анкеровки ненапрягаемых  стержней l_bd следует рассчитывать по формуле:

                        , 

   где  A_s,req  — площадь продольной арматуры, требуемая по расчету;

       A_s,prov  — принятая площадь продольной арматуры;

a₁, a₂, a₃, a₄— коэффициенты, определяемые по таблице 11.6 СНБ 5.03.01.-02;

       l_b — базовая длина анкеровки,

       l_b,min — минимальная длина анкеровки, принимаемая:

                   — для растянутых стержней

                        ;

   Для стержней периодического профиля произведение a₁×a₂×a₄ должно удовлетворять условию a₁×a₂×a₄ ³ 0,7.

A_s,req= ; A_s,prov= 1524 мм², = 1-0,15(c_d - Æ)/Æ = 1-0.15(25-18)/18 = 0.806, но , => =0.806; ; ; , но ;

a₁×a₂×a₄ ³ 0,7.

                        ,

где  f_bd —  предельное напряжение сцепления по контакту арматуры с бетоном, определяемое по формуле

, допускается определять по табл. 11.7 СНБ 5.03.01.-02: =2,3;

0,6 = 429 мм; 15Æ = 270 мм; => l_b,min=429 мм;

> l_b,min => =570 мм;

    Рассмотрим  сечение на первой опоре:

    Арматура 3Æ25 с A_S1 = 1473 мм²; d = h – a – 25/2= 500 – 35 – 12,5 = 452,5 мм;

     ;

     = 0,891;

     ;

    В месте теоретического обрыва 3Æ12 с А_S = 339,3 мм²; d = 500 – 25 – 25/2 = 452,5 мм;

     ;

     = 0,979;

     ;

    

    Определим длину анкеровки для арматуры Æ25

A_s,req= ; A_s,prov= 1473 мм², = 1-0,15(c_d - Æ)/Æ = 1-0.15(35-25)/25 =0,94;

; ; ;

a₁×a₂×a₄ ³ 0,7.

=2,3;

0,6 = 595,1 мм; 15Æ = 375 мм; => l_b,min=595,1мм;

 l_b,min => =885 мм; 

    Рассмотрим  сечение на второй опоре:

      Арматура 3Æ28 S400 с A_S1 = 1848 мм²;

    d = h – a – 25/2= 500 – 35 – 14 = 451 мм;

     ;

     = 0,863;

     ;

    В месте теоретического обрыва 3Æ12 с А_S = 339,3 мм²; d = 500 – 35 – 28/2 = 451 мм;

     ;

     = 0,979;

     ; 

    Определим длину анкеровки для арматуры Æ28:

A_s,req= ; A_s,prov= 1848 мм², = 1-0,15(c_d - Æ)/Æ = 1-0.15(35-28)/28 =0.96;