Сборное проектирование многоэтажного промышленного здания с неполным каркасом (стр. 3 из 5)

где

- для простой балки на 2-х опорах,

- полная величина кривизны от нормативных нагрузок, определяемой по формуле:

где

- кривизна от непродолжительного действия всей нагрузки (М_n), - кривизна от непродолжительного действия постоянных и длительных нагрузок (М’_n), - кривизна от продолжительного действия постоянных и длительных нагрузок (М’_n).

Кривизна

; ; определяются по формуле:

где М_i – изгибающий момент от нормативной нагрузки, принимаемый при определении:

ν – коэффициент, при определении

, - ν = 0,45; .

Разрешается принять

тогда

Коэффициент ψ_s определяют из выражения:

но не более 1.

φ_ts – коэффициент, учитывающий длительность действия нагрузки, принимается при определении:

φ_ts = 1,1,

а при определении

φ_ts = 0,8.

Коэффициент φ_m определяется по формуле:

где W_pl – момент сопротивления приведённого сечения с учётом неупругих свойств растянутого бетона:

где γ = 1,75 – для таврового сечения с полкой в сжатой зоне,

W_red – момент сопротивления приведённого сечения в нижней зоне.

,

где

Если в результате расчётов по предельным состояниям второй группы окажется, что ширина раскрытия трещин или прогиб превышает предельного значения, то необходимо увеличить высоту плиты или её армирование.

4. Расчёт ригеля

Следует запроектировать разрезной ригель, произвести расчёт по первой группе предельных состояний и выполнить арматурный чертёж с построением эпюры материалов.

4.1 Расчётная схема и поперечное сечение

Расчётная схема ригеля представляет собой балку на двух опорах, загруженную равномерно распределённой нагрузкой g_n.

Ориентировочно высота ригеля принимается равной:

а ширина

,

Размеры h и в следует принимать кратным 5 см.

4.2 Сбор нагрузок

Расчётная постоянная нагрузка на 1 м. длины ригеля с учётом коэффициента надёжности по назначению:

где q – постоянная нагрузка на 1 м² перекрытия,

l₂ – шаг колонн в продольном направлении (пролёт плиты),

_p – нагрузка от веса ригеля (сечение h x в, плотность железобетона ρ = 25 кН/м³),

γ_f – коэффициент надёжности γ_f = 1,1 (по нагрузке),

γ_n – коэффициент надёжности γ_n = 0,95 (по назначению).

4.3 Определение расчётных усилий

Для построения криволинейной эпюры ригель следует разделить на пять равных частей 0,2 l_п, в которых определить величину изгибающего момента от полной нагрузки g_п, и кроме того, определить изгибающий момент в середине пролета.

1. Максимальный изгибающий момент:

2. моменты на расстоянии 0,2 l_o от эпюры:

3. моменты на расстоянии 0,4 l₀ от опоры:

4. поперечные силы равны:

4.4 Расчёт прочности нормальных сечений

Расчётным является сечение в середине ригеля, где действует максимальный изгибающий момент М_0,5.

Назначают полезную высоту сечения:

где а – расстояние от нижней грани до центра тяжести рабочей продольной арматуры, а = 5 (см);

Вычисляют значение коэффициента α_m :

Определяем площадь продольной арматуры:

По требуемой площади арматуры назначают диаметр и количество продольной рабочей арматуры, предварительно определив количество каркасов в ригеле (9 ст. Ø 7, А_s = 3,36 см²). Последнее зависит от ширины ригеля. Если ширина 150 мм. и менее, следует установить один каркас, если же более 150 мм, предусматривается два или более каркаса. Диаметр продольной рабочей арматуры обычно принимают 12–32 мм.

4.5 Расчёт прочности наклонах сечений

В ригеле одновременно с изгибающим моментом действуют поперечные силы. На действие поперечной силы рассчитываются сечения ригеля, наклонные к его продольной оси.

Прочность наклонных сечений плиты на действие поперечной силы обеспечивается постановкой в её рёбрах поперечной арматуры (хомутов). Расчёт ведётся в следующей последовательности: