Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
2.2. Расчет перемычки.
2.2.1 Сбор нагрузок.
Таблица 11 Сбор нагрузок
|
№ п/п |
Наименование нагрузки |
Нормативное значение, кН/м2 |
Коэфф. γF |
Коэфф. γn |
Расчетное значение, кН/м2 |
|
1 |
Постоянная нагрузка. Каменная кладка: |
5,34 |
1,35 |
0,95 |
6,8 |
|
Итого: 6,8 кН/м2 |
2.2.2 Обоснование принятых размеров и сечений элементов.
Рассчитать и законструировать перемычку с размерами сечения 120х140 и длиной L = 1290 мм для общественного здания.
Принятые размеры элементов
lк = 1290мм – согласно каталога.
l0 = 1290 – (140/2)∙2 = 1150 мм.
Перемычка рассчитывается как защемленная балка, нагруженная нагрузкой от каменой кладки и собственного веса
qпер = q = 6,8кН/м, из сбора нагрузок
От собственного веса перемычки, площадь поперечного сечения
А= 0,12∙0,14 = 0,0168 м2
qсоб. = А∙ γn∙ γF ·ρ = 0,0168∙2500·9,81∙1,15·0,95 = 450Н/м=0,45кН/м,
где ρ=2500кг/м3 – удельный вес тяжелого бетона;
γF =1,15– коэффициент безопасности по нагрузке;
γn =0,95 – степень ответственности.
Полная расчетная нагрузка на перемычку
q = qпер+ qсоб. = 0,45 + 6,8 = 7,25 кН/м.
2.2.3.Статический расчет.
Определяем максимальный расчетный изгибающий момент МSd и максимальную поперечную силу VSd :
Расчетная схема.
2.2.4.Определяем расчетные характеристики материалов.
- Бетон класса C12/15.
fcd = fck / γc =12/1,5=8 МПа=8 Н/мм2— расчетное сопротивление бетона осевому сжатию.
fck — нормативное сопротивление бетона осевому сжатию
γc — коэффициент безопасности по бетону
ƒctd = ƒctk,0,05 /γc= 1,1/1,5=0,73 МПа=0,73Н/мм2.
ƒctd - расчетное сопротивление бетона осевому растяжению.
- Продольная рабочая арматура класса S400
fyd = 365 Н/мм2 — расчетное сопротивление ненапрягаемой арматуры
- Поперечная арматура класса S240
fywd = 175 Н/мм2 - расчетное сопротивление ненапрягаемой поперечной проволочной арматуры.
- Монтажная арматура класса S240
fywd = 157 Н/мм2 - расчетное сопротивление ненапрягаемой проволочной арматуры класса S240
- Модуль упругости арматуры
Еs = 200 кН/мм2=200·103Н/мм2=2·105Н/мм2.
- Модуль упругости бетона С25/30
Ecm = 31 ГПа =31 кН/ мм2= 31·103Н/мм2.
2.2.5.Расчет прочности перемычки по нормальным сечениям.
Определяем граничную высоту сжатой зоны:
где: ω — характеристика сжатой зоны бетона:
ω = kс- 0,008· fсd=0,85 - 0,008·8=0,786;
σs.lim – напряжения в арматуре, в Н/мм², принимаемые для арматуры классов S240, S400, S500 равными fyd;
σsc ,u- предельное напряжение в арматуре сжатой зоны сечения, принимаемое равным 500 н/мм.
Сечение элемента
Рабочая высота сечения: d=h-c=140-25=115мм
Определяем значение αo:
Определяем относительную высоту сжатой зоны бетона:
Так как ξ= 0,06 < ξlim = 0,65 , то сечение с одиночным армированием.
По таблице определяем способом интерполяции
Определяем площадь растянутой арматуры:
Принимаем по сортаменту 1 стержень Ø12 S400, As1 = 113,1мм2
Схема сечения
2.2.6. Расчёт прочности наклонных сечений на действие поперечной силы.
Необходимо проверить условие VSd ≤ VRd,ct ≤ VRd,ct,min , где
,но не менее VRd,ct,min=0,4·fctd·bw·d,где
,
принимаем
Поперечная сила, воспринимаемая железобетонным элементом без поперечной арматуры:
VRd,ct,min=0,4·fctd·b·d=0,4·0,73·120·115=4,02кН.
Проверяем условие VSd=4,2кН< VRd,ct=7,6кН>VRd,ct,min=4,02кН – условие не соблюдается, требуется расчёт поперечной арматуры.
Для поперечного армирования принимаем поперечную арматуру Ø 8 класса S240 Asw1=50,3мм2.
По конструктивным требованиям принимаем шаг поперечной арматуры:
- на приопорных участках (при высоте h ≤ 450 мм):
где ηс2=2,0
- в середине пролёта ( независимо от высоты):
Проверяем:
Определяем отношение:
Определяем коэффициент: ηс1=1-0,01·fcd=1-0,01·8=0,92
Определяем коэффициент: ηw1=1+5·αE·=1+5·6,45·0,008=1,26<1,3.
Принимаем ηw1=1,26.
Проверяем несущую способность бетона по наклонной полосе между наклонными трещинами на действие главных сжимающих напряжений.
VRd, max=0,3· ηс1· ηw1·fcd·bw·d=0,3·0,92·1,26·8·120·115=38,4кН
VRd,max=38,4кН> VSd=4,2кН, следовательно, прочность бетона по наклонной полосе обеспечена.
Погонное усилие, воспринимаемое стержнями на единицу длины:
Определяем:
м
Горизонтальная проекция наклонного сечения:
Принимаем
Длина проекции опасной наклонной трещины на продольную ось элемента:
Проверяем: d=115 мм <
Принимаем .
Определяем величину поперечной силы, воспринимаемой наклонным сечением:
- прочность сечения по наклонной трещине обеспечена.
Окончательно принимаем для армирования поперечную арматуру
Ø 8 класса S240 (Asw = 50,3 мм2) и конструируем каркас КР-1
В качестве монтажной арматуры принимаем 1 Ø10 S240 A´s=78,5мм2
2.2.7.Проверка перемычки на монтажные усилия.
Монтажные петли располагаются на расстоянии
а=0,3м=30см от торцов перемычки.
Нагрузка от собственного веса перемычки:
qсоб. = А∙ γn∙ γF ·ρ = 0,0168∙2500·9,81∙1,15·0,95 = 450Н/м.
. qсоб.·kd =450·1,4= 630 Н/м.
Здесь kd=1,4 – коэффициент динамичности
Схема усилий монтажных петель.
Величина отрицательного изгибающего момента от веса консольной части перемычки:
В продольном направлении расположены стержни 1 ø10 S240.
Площадь этих стержней составит: A´s=78,5 мм2.
Необходимое количество арматуры на восприятие отрицательного момента:
что значительно меньше имеющейся арматуры A´s=78,5 мм2, прочность перемычки на монтажные усилия обеспечена.
2.2.8. Расчет монтажных петель.
Определяем нагрузку от собственного веса панели:
Р= q· lk = 630·1,29 =812,7 Н.
Здесь q – вес 1 погонного метра панели.
Усилие на одну петлю при условии передачи нагрузки от панели на две петли.
Определяем площадь поперечного сечения одной петли из стали класса S240
(fyd = 218 Н/мм2)
Из конструктивных соображений принимаем петлю Ø10 S240 с As=78,5 мм2.
2.2.9. Расчет ТЭП перемычки
Объём бетона
Масса перемычки
где .
Лист
Подп.
Дата
№док.
Лист
Колич.
Изм.
ДП 2-70 02 01 С-42 2010