Исходные данные для проектирования
Класс ответственности по условиям эксплуатации ХС4.
Согласно таблице 5.2 [1] принимаем для условий эксплуатации ХС4 бетон класса .
Определим расчетные характеристики для бетона :
− нормативное сопротивление бетона на осевое сжатие ;
− расчетное сопротивление бетона на осевое сжатие ;
− нормативное значение прочности бетона на растяжение по таблице 6.1 [1] составит ;
− расчетное значение прочности бетона на растяжение ;
− модуль упругости бетона для бетона класса и марки бетонной смеси по удобоукладываемости П1, П2 ;
Для армирования колонны принимаем продольную арматуру класса S400. Определим расчетные характиристики для арматуры S400:
− расчетное сопротивление арматуры растяжению по таблице 6.5 [1] составит ;
− модуль упругости арматуры .
Поперечное армирование выполняем сварными каркасами с арматурой класса S400. Определим расчетные характеристики для арматуры класса S400:
− расчетное сопротивление арматуры растяжению по таблице 6.5 [1] составит ;
− расчетное сопротивление поперечной арматуры по таблице 6.5 [1].
Высота надкрановой части колонны . Высота подкрановой части колонны .
Расчет надкрановой части
Расчет необходимо производить по всем 2-ум сечениям и по всем 3-ем комбинациям и расчетное сечение арматуры принимают наибольшее.
В данной курсовом проекте сечение арматуры подбирают по максимальным усилиям в сечении I-I или II-II для трех комбинаций (в зависимости от максимальных усилий), в качестве расчетного сечения принимаю сечение II-II со следующими комбинациями.
I комбинация:
− первое основное сочетание
− второе основное сочетание
II комбинация:
− первое основное сочетание
− второе основное сочетание
III комбинация:
− первое основное сочетание
− второе основное сочетание
В качестве комбинации расчетных усилий принимаем II комбинацию с первым основным сочетанием и .
Усилия от действия постоянной нагрузки и .
Надкрановая часть колонны армируется симметрично, т.е.
При расчете элементов по прочности сечений, нормальных к продольной оси, на совместное действие изгибающих моментов и продольных усилий расчетный эксцентриситет следует определять по формуле:
где:
− эксцентриситет продольной силы относительно центра тяжести приведенного сечения, определяемый из статического расчета;
− случайный эксцентриситет, принимаемый большим из следующих значений:
− в плосконапряженных (балках-стенках) и каркасных системах с несмещаемыми узлами; − расстояние между точками закрепления элемента. Для консольных элементов ;
− для сборных элементов, за исключением стен и оболочек;
здесь, − высота сечения элемента в плоскости действия расчетного момента.
Сечение надкрановой части колонн
Расчетная длинна надкрановой части колонны в плоскости изгиба при учете крановых нагрузок:
;
;
необходимо учесть влияние прогиба элемента на его прочность.
Полезная высота сечения .
Определим значение критической силы :
где:
− момент инерции сечения бетона относительно центра тяжести сечения элемента;
− момент инерции площади сечения арматуры относительно центра тяжести сечения элемента; (первое приближение)
− принимается согласно пункту 7.1.3.8 [1];
− коэффициент, определяемый по формуле:
при этом и в рассматриваемом сечении определяются относительно оси, параллельной линии, ограничивающей сжатую зону, и проходящей через центр наиболее растянутого и наименее сжатого (при полностью сжатом сечении) стержня арматуры, соответственно от действия полной и постоянных нагрузок. Если изгибающие моменты (или эксцентриситеты) от действия полной и постоянных нагрузок имеют разные знаки, то следует учитывать указания пункта 7.1.3.15 [1]:
− коэффициент, принимаемый в зависимости от вида бетона по таблице 7.5 [1];
− изгибающий момент относительно растянутой или менее сжатой грани сечения от действия постоянных и переменных нагрузок;
− то же, от действия постоянных нагрузок;
− коэффициент, но не менее:
, т.к. принимаем
− коэффициент, учитывающий влияние предварительного напряжения арматуры на жесткость элемента; при равномерном обжатии сечения напрягаемой арматурой.
− определяется при коэффициенте , т.к. в колонне предварительное напряжение отсутствует;
− коэффициент приведения.
Определим коэффициент по формуле:
, тогда полный расчетный эксцентриситет продольной силы , определенный с учетом продольного изгиба, составит:
Изгибающий момент относительно центра тяжести растянутой арматуры равен:
Предполагаем, что сечение находиться в области деформирования 2, и определим (для симметрично армированного элемента) величину относительной высоты сжатой зоны.
Для бетона класса и арматуры класса S400 находим по табл. 6.7. [2] и .
Поскольку выполняется условие , сечение находиться в области деформирования 2 и коэффициенты и .
Знак « » означает, что в сжатой зоне арматура не требуется, в таком случае величину площади сжатой арматуры назначаем не менее .
Поскольку гибкость колонны , минимальный процент армирования, установленный нормами, равен:
(по табл. 11.1 [1]), но не менее:
(по табл. 11.1 [1]), где принимаем .
Тогда величина площади сжатой арматуры должна быть не менее:
Определим величину требуемой площади растянутой арматуры с учетом того, что .
В таком случае величину площадей как сжатой, так и растянутой арматуры назначаем не менее .
Принимаем в сжатой зоне армирование 3Æ16 S400 c . Армирование колонны симметрично, следовательно, в растянутой зоне устанавливаем 3Æ16 S400 c .
Расетная длинна надкрановой части колонны из плоскости изгиба (принимается согласно пункту 7.1.3.8 [1]). Так как гибкость из плоскости изгиба ( ) меньше чем в плоскости изгиба ( ), расчет из плоскости изгиба можно не выполнять.
Определим шаг поперечных стержней, который по пункту 11.2.24 [1] равен но не более 500 мм, тогда , окончательно принимаем . Принимаем поперечную арматуру Æ6 S400.
Верхний торец надкрановой части колонны армируется сетками в количестве не менее четырех по длине по пункту 11.2.25 [1]. Конструктивно принимаем стержни Æ6 S400.
Длину анкеровки стержней Æ16 конструктивно принимаем по пункту 11.2.32 [1] равной не менее:
.
Рисунок 4.2.1 – Схема армирования надкрановой части колонны К1
Расчет подкрановой части
Расчет необходимо производить по всем 2-ум сечениям и по всем 3-ем комбинациям и расчетное сечение арматуры принимают наибольшее.
В данной курсовом проекте сечение арматуры подбирают по максимальным усилиям в сечении III-III или IV-IV для трех комбинаций (в зависимости от максимальных усилий), в качестве расчетного сечения принимаю сечение IV-IV со следующими комбинациями.
I комбинация:
− первое основное сочетание
− второе основное сочетание
II комбинация:
− первое основное сочетание
− второе основное сочетание
III комбинация:
− первое основное сочетание
− второе основное сочетание
В качестве комбинации расчетных усилий принимаем I комбинацию со вторым основным сочетанием и .
Усилия от действия постоянной нагрузки и .
Сечение подкрановой части двухветвевой колонны К1 − .
Сечение ветви , высота сечения распорки 450 мм.
Рисунок 4.3.1 – К расчету подкрановой части колонны К1
Подкрановая часть колонны армируется симметрично, т.е.
Расчетная длина подкрановой части колонны при учете нагрузки от крана во всех комбинациях:
;
Приведенную гибкость сечения определим по формуле (6.89) [3]:
, необходимо учесть влияние прогиба элемента на его прочность.
где:
− расстояние между осями распорок;
− высота ветви.
− расстояние между центрами ветвей.
Полезная высота сечения .
Определим значение критической силы :
где:
− момент инерции сечения бетона относительно центра тяжести сечения элемента;
− момент инерции площади сечения арматуры относительно центра тяжести сечения элемента; (первое приближение).
− принимается согласно пункту 7.1.3.8 [1];
− коэффициент, определяемый по формуле:
при этом и в рассматриваемом сечении определяются относительно оси, параллельной линии, ограничивающей сжатую зону, и проходящей через центр наиболее растянутого и наименее сжатого (при полностью сжатом сечении) стержня арматуры, соответственно от действия полной и постоянных нагрузок. Если изгибающие моменты (или эксцентриситеты) от действия полной и постоянных нагрузок имеют разные знаки, то следует учитывать указания пункта 7.1.3.15 [1]:
− коэффициент, принимаемый в зависимости от вида бетона по таблице 7.5 [1];
−иизгибающий момент относительно растянутой или менее сжатой грани сечения от действия постоянных и переменных нагрузок;
− то же, от действия постоянных нагрузок;
− коэффициент, но не менее:
, т.к. принимаем
− коэффициент, учитывающий влияние предварительного напряжения арматуры на жесткость элемента; при равномерном обжатии сечения напрягаемой арматурой.
− определяется при коэффициенте , т.к. в колонне предварительное напряжение отсутствует;
− коэффициент приведения.
Определим коэффициент продольного изгиба по формуле:
Оределяем усилия в ветвях колонны по формуле:
Изгибающий момент ветвей при нулевой точке моментов в середине высоты панели:
где:
− максимальная поперечная сила в сечении IV-IV для первой комбинаций второго основного сочетания то таблице 3.2.
Полный расчетный эксцентриситет продольной силы , определенный с учетом продольного изгиба, составит:
Изгибающий момент относительно центра тяжести растянутой арматуры равен:
Предполагаем, что сечение находиться в области деформирования 2, и определим (для симметрично армированного элемента) величину относительной высоты сжатой зоны.
Для бетона класса и арматуры класса S400 находим по табл. 6.7. [2] и .
Поскольку выполняется условие , сечение находиться в области деформирования 2 и коэффициенты и .
Знак « » означает, что в сжатой зоне арматура не требуется, в таком случае величину площади сжатой арматуры назначаем не менее .
Поскольку гибкость колонны , минимальный процент армирования, установленный нормами, равен:
(по табл. 11.1 [1]), но не менее:
(по табл. 11.1 [1]), где принимаем .
Тогда величина площади сжатой арматуры должна быть не менее:
Определим величину требуемой площади растянутой арматуры с учетом того, что .
В таком случае величину площадей как сжатой, так и растянутой арматуры назначаем не менее .
Принимаем в сжатой зоне армирование 3Æ16 S400 c . Армирование колонны симметрично, следовательно, в растянутой зоне устанавливаем 3Æ16 S400 c (Æ16 принимается из конструктивных требований по пункту 11.2.27 [1]).
Определим шаг поперечных стержней, который по пункту 11.2.24 [1] равен но не более 500 мм, тогда , окончательно принимаем . Принимаем поперечную арматуру Æ6 S400.
Нижний торец подкрановой части колонны армируется сетками в количестве не менее четырех по длине по пункту 11.2.25 [1]. Конструктивно принимаем стержни Æ6 S400.
Расетная длинна надкрановой части колонны из плоскости изгиба (принимается согласно пункту 7.1.3.8 [1]).
;
необходимо учесть влияние прогиба элемента на его прочность.
Так как гибкость из плоскости изгиба ( ), больше чем в плоскости изгиба ( ), расчет в плоскости изгиба необходим.
Значение случайного эксцентриситета:
Тогда принимаем .
− момент инерции сечения бетона относительно центра тяжести сечения элемента;
− момент инерции площади сечения арматуры относительно центра тяжести сечения элемента; при 4Æ16 S400 ;
− принимается согласно пункту 7.1.3.8 [1];
− коэффициент, определяемый по формуле:
при этом и в рассматриваемом сечении определяются относительно оси, параллельной линии, ограничивающей сжатую зону, и проходящей через центр наиболее растянутого и наименее сжатого (при полностью сжатом сечении) стержня арматуры, соответственно от действия полной и постоянных нагрузок. Если изгибающие моменты (или эксцентриситеты) от действия полной и постоянных нагрузок имеют разные знаки, то следует учитывать указания пункта 7.1.3.15 [1]:
− коэффициент, принимаемый в зависимости от вида бетона по таблице 7.5 [1];
− изгибающий момент относительно растянутой или менее сжатой грани сечения от действия постоянных и переменных нагрузок;
− то же, от действия постоянных нагрузок;
− коэффициент, но не менее:
, т.к. принимаем
− коэффициент, учитывающий влияние предварительного напряжения арматуры на жесткость элемента; при равномерном обжатии сечения напрягаемой арматурой.
− определяется при коэффициенте , т.к. в колонне предварительное напряжение отсутствует;
− коэффициент приведения.
Определим коэффициент продольного изгиба по формуле:
, тогда полный расчетный эксцентриситет продольной силы , определенный с учетом продольного изгиба, составит:
Изгибающий момент относительно центра тяжести растянутой арматуры равен:
Предполагаем, что сечение находиться в области деформирования 2, и определим (для симметрично армированного элемента) величину относительной высоты сжатой зоны.
Для бетона класса и арматуры класса S400 находим по табл. 6.7. [2] и .
Поскольку выполняется условие , сечение находиться в области деформирования 2 и коэффициенты и .
Знак « » означает, что в сжатой зоне арматура не требуется, в таком случае величину площади сжатой арматуры назначаем не менее .
Поскольку гибкость колонны , минимальный процент армирования, установленный нормами, равен:
(по табл. 11.1 [1]), но не менее:
(по табл. 11.1 [1]), где принимаем .
Тогда величина площадей как сжатой, так и растянутой арматуры должна быть не менее:
Определим величину требуемой площади растянутой арматуры с учетом того, что .
В таком случае величину площадей как сжатой, так и растянутой арматуры назначаем не менее .
В результате расчета подкрановой части колонны в плоскости, перпендикулярной плоскости изгиба был получен результат свидетельствующий о том, что принятое количество площади арматуры 4Æ16 S400 достаточно.
Рисунок 4.3.2 – Схема армирования подкрановой части колонны К1
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2025 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|