Многоэтажное производственное здание

Расчетная нагрузка на полосу шириной 1 м:

q=gпер*1=18.791*1=18.791 кН/м.

Изгибающие моменты в полке:

М1=МI=МI’=q*l12*(3*l2-l1)/[12*(4*l2+2.5*l1)]=

=18.791*1.42*(3*1.28-1.4)/[12*(4*1.28+2.5*1.4)]=0.869 кН*м;

МII=МII’=0,75*М1=0,75*0.869=0.652 кН*м;

М2=0,5*М1=0,5*0.869=0.434 кН*м.

Определяем площадь, подбираем диаметр и шаг рабочих стержней сетки в поперечном направле

нии:

А0=М1/(Rb*h02*100*γb2)=0.869*105/(14.5*352*100*0,9)=0.0489 м2.

где h0=h-as=50-15=35 мм.

Определяем h=0.9749.

Принимаем стержни из арматуры класса Вр500: Rs=360 МПа, Rs ser=260 МПа, Es=170000 МПа.

Аs=М1/(Rs*h0*h)=0.869*106/(360*35*0.9749)=70.723 мм2.

Принимаем шаг стержней в поперечном направлении S1=200 мм, тогда количество рабочих стержней, приходящихся на расчетную полосу шириной 1 метр n1=1000/200+1=6;

Аs1=Аs/n1=70.723/6=11.787 мм2.

Принимаем Æ4 Вр500 (Аs1=12.566 мм2).

Аналогично определяем и шаг рабочих стержней в продольном направлении.

А0=МII/(Rb*h02*100*γb2)=0.652*105/(14.5*352*100*0,9)=0.0367 м2;

Определяем h=0.9812.

Аs=МII/(Rs*h0*h)=0.652*106/(360*35*0.9749)=52.700 мм2.

Принимаем шаг стержней в продольном направлении S2=200 мм, тогда n2=1000/200+1=6;

Аs2=Аs/n2=52.700/6=8.783 мм2.

Принимаем Æ4 Вр500 (Аs2=12.566 мм2).

Принимаем сетку С1 марки (Рис. 3.5.)

Для восприятия растягивающих напряжений от действия изгибающих моментов МI и МI’ вдоль продольных ребер укладываются сетки С1 марки с рабочими стержнями Æ4 Вр500 в поперечном направлении с шагом S=200 мм.

Армирование поперечных ребер выполняется сварными каркасами КР2 с продольными стержнями диметром 8 мм из стали класса А400 с поперечными стержнями диаметром 4 мм из стали класса Вр500, устанавливаемыми с шагом S=200 мм.

Рис. 3.5. Сварные сетки С1 и С2 для армирования полки панели.

4. Проектирование ригеля

4.1. Расчет прочности ригеля по нормальному сечению

Рассматривается ригель 1-ого пролета.

Ригель таврового сечения со свесами в растянутой зоне, с ненапрягаемой продольной рабочей арматурой (рис. 2.2.). Расчетное сечение ригеля – прямоугольное размерами: bр=300 мм, hр=700 мм. Площадь сечения консольных свесов в расчет не вводим, так как она вне сжатой зоны бетона.

Материалы ригеля:

- тяжелый бетон класса B25: gb2=0.9; Rb=14.5 МПа (с учётом gb2 Rb=13.05 МПа); Rbt=1.05 МПа (с учётом gb2 Rbt =0.945 МПа); Rb,ser=18.5 МПа; Rbt,ser=1.6 МПа; Eb=27000 МПа, бетон подвергнут тепловой обработке;

- ненапрягаемая продольная рабочая (пролетная и опорная), конструктивная и поперечная арматура класса A400:

а) диаметром 6 и 8 мм: Rs=355 МПа; Rs,ser=390 МПа; Rsw=285 МПа; Rsc=355 МПа; Es=200000 МПа,

б) диаметром от 10 до 40 мм: Rs=365 МПа; Rs,ser=390 МПа; Rsw=290 МПа; Rsc=355 МПа; Es=200000 МПа.

Целью расчета по нормальному сечению ригеля является определение диаметра и количества рабочей продольной арматуры в пролете ригеля и на его левой и правой опорах по грани колонн. Ригель перекрытия рассматривается как элемент поперечной многоэтажной рамы.

Пролетные и опорные изгибающие моменты принимаем в соответствии с огибающей эпюрой изгибающих моментов (рис. 2.5.).

СЕЧЕНИЕ В ПРОЛЕТЕ:

Расчетный момент: Мпр=245.63 кН*м.

h0=hр-as=700-50=650 мм – высота рабочей зоны.

αm=Mпр/(Rb*bр*h02)=245.63/(13.05*300*0.652)=0.148

ξr=0,8/(1+Rs/700)=0,8/(1+365/700)=0.526

αr=ξr*(1-0.5*ξr)=0.526*(1-0.5*0.526)=0.388

αm=0.148<αr=0.388.

Так как αm<αr, то сжатая арматура по расчету не требуется.

Требуемая площадь сечения растянутой арматуры:

As=Rb*bр*h0*[1-(1-2*αm)0.5]/Rs=13.05*300*0.65*[1-(1-2*0.148)0.5]/365=1126.3 мм2.

Принимаем в пролетном сечении (рис. 4.1. сечение 1-1):

- сжатую арматуру: 3Æ10 A400 (Asc=235.6 мм2) и 1Æ16 A400 (Asоп=201.1 мм2),

- растянутую арматуру: 6Æ16 A400 (Asпр=1206.4 мм2).

Коэффициент армирования:

μ=(As+Asc)/bр*h0=(1206.4+235.6)/300*650=0.0074

0.001<μ=0.0084<0.035.

СЕЧЕНИЕ НА ОПОРЕ:

Расчетный момент: Моп=370.04 кН*м.

h0=hр-asс=700-60=640 мм – высота рабочей зоны.

αm=Mоп/(Rb*bр*h02)=370.04/(13.05*300*0.642)=0.208

ξr=0,8/(1+Rs/700)=0,8/(1+365/700)=0.526

αr=ξr*(1-0.5*ξr)=0.526*(1-0.5*0.526)=0.388

αm=0.208<αr=0.388

Так как αm<αr, то сжатая арматура по расчету не требуется.

Требуемая площадь сечения растянутой арматуры:

As=Rb*bр*h0*[1-(1-2*αm)0.5]/Rs=13.05*300*0.64*[1-(1-2*0.208)0.5]/365=1795.4 мм2.

Принимаем в опорном сечении (рис. 4.1. сечение 2-2):

- сжатую арматуру: 3Æ16 A400 (Ascоп=603.2 мм2),

- растянутую арматуру: 1Æ16 A400, 2Æ32 A400 (Asоп=1809.6 мм2) и 3Æ10 A400 (Asc=235.6 мм2).

Коэффициент армирования:

μ=(As+Asc)/bр*h0=(4825.5+235.6)/300*640=0.0138

0.001<μ=0.0138<0.035.

Рис. 4.1. Схема армирования ригеля продольной арматурой.

4.2 Расчет прочности ригеля по наклонному сечению

Расчет ригеля по наклонному сечению производится с целью определения диаметра и шага поперечных стержней.

Длина ригеля 1-ого пролета:

lр=L-hкр сol-0.5*hср сol-2*∆=6400-400-0.5*600-2*50=5600 мм.

где ∆=50 мм – зазор между торцом ригеля и колонной.

Так как расчетное сечение ригеля прямоугольное jf=0.

Так как ригель изготавливается без преднапряжения jn=0.

j=1+jf+jn=1+0+0=1.

Наибольшая поперечная сила в опорном сечении: Qmax=390.53 кН.

Mb=1.5*j*Rbt*bр*h02=1,5*0.945*1*300*0.642=174.18 кН*м.

q1=Pпер-0,5*PVпер=126.428-0,5*94.540=79.158 кН/м.

Qb1=2*(Mb*q1)0.5=2*(174.18*79.158)0.5=234.843 кН > 2*Mb/h0-Qmax = 2*174.18/0.64-390.53=153.792 кН.

Интенсивности хомутов при Qb1≥2*Mb/h0-Qmax:

qsw=(Qmax2-Qb12)/(3*Mb)=(390.532-234.8432)/(3*174.18)=186.319 кН/м.

j*Rbt*bр*h0=0.945*1*300*0.64=181.44 кН.

Qb1=234.843 кН>j*Rbt*bр*h0=181.44кН =>

при Qb1>j*Rbt*bр*h0 принимаем qsw=186.319 кН/м.

qsw=186.319 кН/м > 0,25*j*Rbt*bр=0,25*0.945*300=70.875кН/м

Так как qsw>0,25*j*Rbt*bр, то примем qsw=186.319 кН/м.

Окончательно получим qsw=186.319 кН/м.

Задаемся шагом поперечных стержней.

Так как hр>450 мм, то на приопорных участках длиной l1=0,25*L=0,25*6400=1600 мм принимаем шаг S1 из условий:

S1≤hр/3=700/3=233.3 мм,

S1≤500 мм.

В средней части пролета назначаем шаг S2 из условий:

S2≤0,75*hр=0,75*700=525 мм,

S2≤500 мм.

Шаг хомутов, учитываемых в расчете, должен быть не более значения:

Sw.max=Rbt*bр*h02/Q=0.945*0.3*6402/390.53=297.3 мм

 Скачать реферат