Визначення зусиль у ригелі поперечної рами, страница 2

М23= (-54,29-43,34)+40,91=-106,72  кН*м

М32= (-54,29-65,54)-13,64=133,47 кН*м

Опорні моменти ригеля на грань колони.

Опорний момент ригеля на грань середньої  колони зліва М21.

1. Схема (1+4) М(21)21- Q2hwl/2= 106.72-(-163.63*4)*2=73.44 кН*м, де

Q2 = (g+v)*l/2- кН.

Q1 =165,58+1,44=167,53 кН.

Опорний момент ригеля по грані середньої  колони справа М(23)

М(23)23- Q4аb/2=106,72-138,84*0,4/2=78,95 кН*м

Де:

Q= кН.

2. по схемі (1+3) зліва:

М(12)= 75-70,23*0,4/2=60,83 кН*м, де:

Q= кН.

3. по схемі (1+2) зліва:

М(12)= 131,6-163,63-0,4/2=98,87 кН*м.

Опорний момент ригеля по грані середньої  колони справа М(23)1

По схемі завантаження та вирівнювання епюр моментів

М(12)112- Q*4аb/2= 116.06-167.63*0.4/2=82.55 кН*м

Поперечні сили ригеля:

На крайній опорі:   Q=68,99* кН*м

На середній опорі зліва по схемі завантаження (1+4) справа:

Q= кН.

Розрахунок міцності ригеля по перетину нормальним продольним осям.

1. Характеристика міцності бетону й арматури.

Бетон важкий класу В25, розрахунковий опір при стисненні:

Rb= 14,5 МПа; при розтягненні:

Rbе=10,5 МПа коефіцієнт умови роботи бутону gв2= 0,4

Модуль пружності Ев= 30000 МПа

Визначення висоти перетину ригеля підбирають по опорному моменту при x = 0,35, оскільки на опорі момент визначений з умовою утворення пластичного шарніру.

Для z = 35 знаходимо по таблиці значення aп= 0,289 й висоту стиснутої зони по формулі:

zк=; де w= 0,85-0,008Rв= 0,85-0,008*14,5*0,9=0,73

ssp= Rs = 365 Мпа;   sspп= 500 МПа, прпи gв< 1

z=

Приймаємо a= 60 мм на перевірку

Підбираємо арматуру для вибраного ригеля:

h0 = h-а= 60-6=54 см

Розраховуємо aт=

По hт приймаємо x = 0,96

Аs=2 = 4Ǿ15

А111<Аs = 8,04 см2

Перетин в середнім прорізі

М= 71,91 кН*м   aт =

x = 0,97; Аs = см2= 4Ǿ12 А111 с Аs=4.52 см2

Арматуру для сприйняття відємного моменту у прольоті встановлюють по епюрі моментів:

Приймаємо  a Ǿ12 – А111 с Аs=2.26 см2

Перетин по середині опори:      М= 98,87 кН*м  

Арматура знаходиться в один ряд.

h0 = h-а= 60-6=54 см

aт=           x = 0,96;

Аs = см2

Приймаємо 2 Ǿ18 – А111 с Аs=5,09 см2

 Перетин по крайній опорі:    М= 82,55 кН*м 

   aт=  x = 0,57;

Аs = см

Приймаємо 2 Ǿ18 – А111 с Аs=5,09 см2

Розрахунок міцності ригеля по перетину нахиленому до повздовжньої осі.

Діаметр поперечних  стержнів встановлюють з умов сортаменту, для повздовжньої арматури діаметром a = 18 мм і приймаємо a = 7мм с Аs=0,385 см. При класі А111 Rsw= 258 МПа ; sw/a=7/52=1/2.6>1/3

Число h/3=60/3= 20 см. На усіх приопорних участках довжиною l/h приймаємо шаг S=3h/n=3*60/n=45 см.

Qbmin= 4b3*Rbf*l*h0=0.6*0.9=1.05*20*56*100=72.6*103 Н

gsn=1097.25 Н/см > Н/см       умова задовольняється.

Smax=48n*Rbt*bt*b*a02/Q= см > 20 см

Розрахунок міцності по нахиленому перетину:

Мв=jві*Rb+b*h02= 2.09*1.05*20*562*100= 136*1005 Н*см

g1 = g + v/2 = 25.89+43.1/2=47.94 кН/м = 479,4 кН/см

0,56gsw = 0.56*1097.25 = 614.46 H/см

l=  см < 3,33h0= 3.33*56= 186 см

Qb=Н > 72,6*10 Н (Qbmin)

С0=см < 2h=112 см

Qsw= gsw*l0= 1097.25*111.3=122*103 Н

Qb+Qsw = 73*103 + 122*10= 195*103 H > 96*103 H  - умова міцності виконується.

Перевірка міцності стиснутої смуги між нахиленими тріщинами:

Мsw=    a=

jw1=1+52*W< 1.3 ; jw1= 1+5*6,15*0,001=1,03< 1.3

1= 1= 0,01nb= 1-0.01*0.9*14.5=0.85

Умова Q= 176000 < 0.34*W1     jв + Rb*h0= 1.3*0.85*0.9*14.5*30054-100*0.3=822000 Н  - умова задовольняється .

Конструювання арматури ригеля

Визначаємо момент згинання:

М=g/2*(lx-x2), арматура Ǿ18 А111 с Аs= 5.09 см2; М= Аs/8; h0= 5.09/3059=0.003

S= M*Rs*As*r*h0= 365*5.09*0.57*56*100*105=1009 кН

М= 0,00164       = 0,974   x=0,06

М=265*2,26*0,985*56*100*10-5=45,5 кН*м

2 Ǿ18 с шагом 20 см

gsw= Rsw*Asw/S=1097.25 Н/см, довжина

Wz см.

Арматуру в прольоті приймаємо:

 4Ǿ16 А111 с Аs= 8.04 см2.

М=8,04/30,54=0,0054;     x=

g= 0.947        M=365*8.04*0.447*54*100*10-3 = 14.975 H

M= 149.75 > 145.1 кН*м

У місцях теоретичного розриву прольотних стержнів арматури:

2Ǿ16 А111 с Аs = 4,02 см2. М = 0,025  ;  x = 0,054; g = 0,975

М= 365*4,02*0,975*54*10-5 = 77,25 кН*м

Поперечні сили у цьому перерізі:

Q=114 кН       gsw= 1097 Н/см

Довжина анкеровки:

W11=см > 20g = 32 см

2.1.2 Визначення зусиль в середній колоні