Проектирование железобетонных конструкций многоэтажного промышленного здания, страница 3

В процессе расчета по необходимо обеспечить прочность любого наклонного сечения, длина горизонтальной проекции которого находится в пределах с₀ £c £c_max. В курсовом проекте ограничимся проверкой прочности двух наклонных сечений, начинающихся от внутренней грани опоры, для которых c₁=2h₀ и c₂=c_max=3,33h₀.

Поперечная сила, воспринимаемая поперечными стержнями

 Н.

Поперечная сила, воспринимаемая бетоном, определяется по формуле

Сначала проверим прочность по поперечной силе наклонного сечений, для которого c₁=2h₀=570 мм по приведенному выше условию

 Н –

условие выполняется.

То же, для сечения c₂=c_max=3,33h₀=1182.15 мм

.

Проверим достаточность принятого сечения для обеспечения прочности по наклонной полосе между наклонными трещинами по условию

,

где Q – поперечная сила в нормальном сечении;

j_b4 – коэффициент, учитывающий влияние поперечных стержней, определяемый по формуле

, но не более 1,3;

здесь

;

j_b1 – коэффициент, определяемый по формуле

,

где b – коэффициент, принимаемый равным для тяжёлого бетона 0,01.

Условие  Н удовлетворяется.

Окончательно назначаем шаг поперечных стержней на приопорных участках длиной не менее l_н/4=6/4=1,5 м S=150 мм.

В средней части пролета назначаем шаг поперечных стержней S₁=225 мм, что отвечает конструктивным требованиям.

Назначаем диаметр продольного монтажного стержня каркаса ребра Æ10 A-I.

3.5. Проверка прочности панели на нагрузки, возникающие во время транспортирования и монтажа

Для подъема и монтажа панель имеет четыре подъемные петли из стали класса A-I, расположенные на расстоянии l₁=500 мм от торцов панели (рис. 7, а). На таком же расстоянии от торцов l₁=500 мм укладываются прокладки при перевозке. С учетом коэффициента динамичности при транспортировании k_d=1,6 расчетная нагрузка на 1 м от собственного веса панели равна

 кН/м,

где r – плотность железобетона; r=2,5 т/м²;

h_red – приведённая толщина панели; h_red=0,1 м.

Отрицательный изгибающий момент консольной части панели

 кН×м.

Этот момент воспринимается с помощью продольной монтажной арматуры ребер. Определяем требуемую площадь этой арматуры по формуле

 мм²

что значительно меньше площади принятой конструктивно арматуры в 2Æ10 A-I(A_s=157 мм²).

Здесь h₀ – расстояние от центра тяжести продольной мон­тажной арматуры до низа ребра

h₀=h-a^/=390-25=365 мм.

3.8. Определение диаметра подъемных петель

Собственный вес панели с учетом коэффициента динамичности при подъеме k_d=1,4 составляет

 кН.

Учитывая возможный перекос, эту нагрузку распределяем не на четыре, а на три петли. Тогда требуемая площадь сечения одной петли определяется по формуле

 мм².

По сортаменту арматуры принимаем диаметр строповочной петли Æ8 A-III(A_s=50,3 мм²).

4. Расчет неразрезного ригеля

4.1. Назначение размеров сечения и характеристик прочности бетона и арматуры

Ширину ригеля прямоугольного сечения назначаем h=250 мм из условия нормального опирания на него панелей перекрытия. Высоту ригеля выбираем предварительно h=600 мм.

Изготовление ригеля предусматривается из бетона класса В25, подвергнутого тепловой обработке при атмосферном давлении (R_b=14,5 МПа – расчётное сопротивление бетона осевому сжатию; R_bt=1,05 МПа – расчётное сопротивление бетона осевому растяжению; g_b2=0,9 – коэффициент условий работы бетона, учитывающий длительность действия нагрузки; E_b=27000 МПа - модуль упругости бетона).

Продольная рабочая арматура диаметром более 10 мм класса A-III (R_s=365 МПа – расчётное сопротивление арматуры растяжению; E_s=200000 МПа – модуль упругости арматуры).

Поперечная арматура из стали класса A-I (R_sw=175 МПа – расчётное сопротивление поперечной арматуры растяжению; E_s=210000 МПа).

4.2. Сбор нагрузок на 1 м ригеля

Вычисляем расчетную нагрузку на 1 погонный метр длины ригеля, учитывая при этом, что ширина грузовой полосы равна шагу сетки колонн поперек ригеля, т. е. l_н=6 м (см. рис. 8, б).

Постоянная нагрузка от массы пола и панелей с учетом коэффициента надежности по назначению здания g_n=0,95:

 кН/м;

от массы ригеля сечением 0,25-0,6м (r=2500 кг/м³) с учетом коэффициентов надежности g_f=1,1 и g_n=0,95:

 кН/м.

Итого:

 кН/м.

Временная длительно действующая нагрузка с учетом коэффициента надежности по назначению здания g_n=0,95:

 кН/м.

Временная кратковременно действующая нагрузка с учетом коэффициента надежности по назначению здания g_n=0,95:

 кН/м.

Итого:

 кН/м.

Полная нагрузка

 кН/м.

4.3. Выбор расчетной схемы и статический расчет ригеля

Расчетная схема ригеля принята в виде неразрезной трехпролетной балки и представлена на рис. 9, в. За расчетный пролет для среднего пролета принято расстояние между осями колонн, а для крайних - расстояние от середины площадки опирания ригеля на стену до оси колонны (рис. 8, а).

Статический расчет ригеля производим в предположении его упругой работы с учетом невыгодного расположения временной нагрузки по длине ригеля.

Усилия в расчетных сечениях ригеля определяются по формулам

М=(ag+b u)l²;

Q=(gg+d u) l,

где a, b, g, d – табличные коэффициенты от соответствующих загружений постоянной и временной нагрузкой.

Первый пролет

x/1=0

M_max=(0×24,039+0×52,155)×6,5²= 0;

M_min=(0×24,039-0×52,155)×6,5²= 0;

Q_max=(0,4×19,2824,039+0,45×60,5652,155)×6,4= 223,775= 215,05 кН;

Q_min=(0,4×19,2824,039-0,05×60,5652,155)× 6,4= 223,775= 29,9845,55 кН;

x/1=0,2

M_max=(0,06×19,2824,039+0,07×60,5652,155)×6,4²= 221,025²= 215,18 кН×м;

M_min=(0,06×19,2824,039-0,01×60,5652,155)×6,4²5²= 16,86 кН×м;