Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента

Определяем высоту сжатой зоны х = ξ·h0,

где h0 – рабочая высота сечения ригеля;

ξ – относительная высота сжатой зоны, определяемая зависимо от aт.

h0 = (hb – 5) = 40 см,

;

М = 170,81кН·м = 17081кН·см;

Rb = 17 МПа = 1,7 кН/см2;

b – ширина сечения ригеля, b = 20 см.

;

;

высота сжатой зоны х = ξ·h0 = 0,485·40 = 19,38см.

Граница сжатой зоны проходит в узенькой части сечения Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента ригеля, как следует, расчет ведем как для прямоугольного сечения.

Расчет по прочности обычных сечений делается зависимо от соотношения относительной высоты сжатой зоны бетона и граничной относительной высоты ξR, при которой предельное состояние элемента наступает по сжатой зоне бетона сразу с достижением в растянутой арматуре напряжения, равного Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента расчетному сопротивлению Rs.

Значение ξR определяется по формуле:

,(8.1[2]);

где εs,el – относительная деформация растянутой арматуры при напряжениях, равных Rs;

, Rs = 435 МПа, Еs = 2·105МПа;

εb2 – относительная деформация сжатого бетона при напряжениях, равных Rb, принимаемая равной 0,0035 (п. 6.1.20 [2])

;

,

значение ξR можно найти по табл. 3.2 [4] либо по Приложению 11, т.к. ξ<ξR,

площадь сечения растянутой Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента арматуры определяется по формуле:

см2.

Если ξ>ξR, следует прирастить сечение ригеля либо повысить класс бетона, либо запроектировать в сжатой зоне сжатую рабочую арматуру с площадью Аs/.

Если ξ = ξR = 0,493, х = 0,493·40 = 19,72 см, т.е. при ξ ≤ ξR граница сжатой зоны всегда проходит в узенькой части сечения ригеля.

По отысканной площади сечения растянутой арматуры Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента по сортаменту (Приложение 12) подбираем 2Ø20 А500С и 2Ø22 А500С Аs,ef = 13,88см2; .

Площадь подобранной арматуры должна быть больше требуемой по расчету площади либо равна ей.

Можно подобрать стержни схожего поперечника, так чтоб площадь подобранной арматуры отличалась бы от площади требуемой арматуры некординально.

4.4. Расчёт ригеля по прочности при действии поперечных сил

Расчёт Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента ригеля по прочности при действии поперечных сил делается на базе модели наклонных сечений [3].

Ригель опирается на колонну при помощи консолей, укрытых в его подрезке (рис. 8), т.е. имеет место резко изменяющаяся высота сечения ригеля на опоре.

При расчёте по модели наклонных сечений должны быть обеспечены крепкость Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента ригеля по бетонной полосе меж наклонными сечениями, по наклонному сечению на действие поперечной силы и изгибающего момента.

Для ригелей с подрезками на опорах делается расчёт по поперечной силе для наклонных сечений, проходящих у опоры консоли, образованной подрезкой. При всем этом в расчётные формулы вводится рабочая высота h01недлинной консоли ригеля Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента. Таким макаром, в качестве расчётного принимаем прямоугольное сечение с размерами , в каком действует поперечная силаQ=125,5 кН от полной расчётной нагрузки. Рабочая высота сечения ригеля в подрезке составляет вне подрезки (у опор) , в средней части пролёта .

При поперечнике нижних стержней продольной рабочей арматуры ригеля ds=22мм с учётом требований Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента п.10.3.12[2] назначаем поперечные стержни (хомуты) Ø8 А400. Их шаг на приопорном участке за ранее принимаем по конструктивным суждениям , что в согласовании с п.10.3.13[2] не превосходит 0,5h01=13,5см и 30 см. Значения прочностных черт бетона класса В30, входящие в расчётные зависимости, принимаем с учётом коэффициента критерий работы

Расчёт ригеля по бетонной полосе Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента меж наклонными трещинками делается из условия:

, (8.55[2]);

где − коэффициент, принимаемый равным 0,3. Проверка этого условия даёт:

Q=125,5 кН ≤ 0,3×0,9×1,7×20×27=247,86 кН

т.е. принятые размеры сечения ригеля в подрезке достаточны.

Проверяем, требуется ли поперечная арматура по расчёту, из условия:

, (8.1.33[2]);

т.е. Q=125,5 кН >Qb,min=0,5×0,9×0,115×20×27=27,95 кН

потому расчёт поперечной арматуры нужен.

Находим погонное усилие в хомутах для принятых Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента выше характеристик поперечного армирования (2Ø8 А400), :

.

Расчёт ригеля с рабочей поперечной арматурой по наклонному сечению делается из условия:

, (8.56[2]);

где − поперечные силы, воспринимаемые соответственно бетоном и поперечной арматурой в наклонном сечении, которые находятся по формулам:

,

где с − длина проекции наклонного сечения на продольную ось элемента, − коэффициент, принимаемый равным 1,5 (п. 8.1.33[2]).

Подставляя Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента эти выражения в (8.56[2]), из условия минимума несущей возможности ригеля по наклонному сечению в виде находим более страшную длину проекции наклонного сечения, равную:

;



которая должна быть менее 2h01 = 54 см. С учётом этой величины условие (8.56[2]) преобразуем к виду:

125,5 кН < 138,63 кН;

т.е. условие прочности ригеля по наклонному сечению в подрезке при Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента действии поперечной силы соблюдается.

Нужно также убедиться в том, что принятый шаг хомутов не превосходит наибольшего шага хомутов , при котором ещё обеспечивается крепкость ригеля по наклонному сечению меж 2-мя примыкающими хомутами, т.е.

Выясним сейчас, на каком расстоянии от опор в согласовании с нравом эпюры поперечных сил в Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента ригеле шаг поперечной арматуры может быть увеличен. Примем, согласно п.10.3.13[2], шаг хомутов в средней части пролёта равным , что не превосходит 500 мм. Погонное усилие в хомутах для этого участка составляет:

,

что не меньше малой интенсивности этого усилия, при которой поперечная арматура учитывается в расчёте:

Разумеется, что условие для опорных Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента участков ригеля соблюдается с ещё огромным припасом.

При действии на ригель умеренно распределённой нагрузкиq=g1+v1 длина участка с интенсивностью усилия в хомутах принимается более значения , определяемого по формуле:

и более ;

где − то же, что в формуле (2), но при подмене на рабочую высоту сечения ригеля в пролёте ; − более страшная длина Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента проекции наклонного сечения для участка, где меняется шаг хомутов; определяется по формуле (стр. 34) с подменой в ней на , также на , но менее

Тогда имеем:

;

.

Так как , то принимаем q=g+V=43,8 кН/м=

=0,438 кН/см, тогда:

В ригелях с подрезками у концов последних инсталлируются дополнительные хомуты и отгибы для предотвращения Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента горизонтальных трещинок отрыва у входящего угла подрезки (рис. 8). Эти хомуты и отгибы должны удовлетворять условию прочности:

;

тут − рабочая высота сечения ригеля соответственно в недлинной консоли подрезки и вне её.

Для рассматриваемого примера со сравнимо маленьким значением поперечной силы примем дополнительные хомуты у конца подрезки в количестве 2Ø12 А500С Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента с площадью сечения отгибы использовать не будем. Тогда проверка условия прочности даёт:

т.е. установленных дополнительных хомутов довольно для предотвращения горизонтальных трещинок отрыва у входящего угла подрезки.

Расчёт по прочности наклонного сечения, проходящего через входящий угол подрезки, на действие изгибающего момента делается из условия:

где М − момент в наклонном Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента сечении с длиной проекции «с» на продольную ось элемента; Мs, Мsw,Ms,inc − моменты, воспринимаемые соответственно продольной и поперечной арматурой,также отгибами, пересекаемыми рассматриваемым наклонным сечением, относительно обратного конца наклонного сечения (в отсутствии отгибов ).

В рамках курсового проекта этот расчет не производится.

4.5. Построение эпюры материалов

Продольная рабочая арматура в просвете 2Ø20 А Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента500С и 2Ø22 А500С. Площадь этой арматуры Аs определена из расчета на действие наибольшего изгибающего момента посреди просвета. В целях экономии арматуры по мере уменьшения изгибающего момента к опорам два стержня обрываются в просвете, а два других доводятся до опор. Если продольная рабочая арматура различного поперечника, то до Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента опор доводятся два стержня большего поперечника.

Площадь рабочей арматуры Аs,ef = 13,88см2. Определяем изгибающий момент, воспринимаемый сечением ригеля с полной запроектированной арматурой 2Ø20 А500С и 2Ø22 А500С(Аs = 13,88см2).

Из условия равновесия:

Rs·As = gb1×Rb·b·x, гдех = ξ·h0;

Rs = 435 МПа = 43,5 кН/см2;

Rb = 17,0 МПа = 1,7 кН/см2;

;

х = ξ·h Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента0 = 0,493·40 = 19,72см.

Изгибающий момент, воспринимаемый сечением ригеля, определяется из условия равновесия:

М = Rs·As(h0 –0,5х);

М(2Ø20+2Ø22)= 43,5·13,88·(40 – 0,5·19,72) = 18197,9кН·см = 182кН·м

182кН·м> 170,81кН·м, другими словами больше действующего изгибающего момента от полной нагрузки, это означает, что крепкость сечения обеспечена.

До опоры доводятся 2Ø22 А500С, h0 = 45 – 3 = 42 см (см. рис. 9), As Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента=7,6 см2.

;

х1 = ξ·h0 = 0,257·42 = 10,8см.

Определяем изгибающий момент, воспринимаемый сечением ригеля с рабочей арматурой в виде 2-ух стержней, доводимых до опоры

М(2Ø22) = Rs·As(2Ø22) (h0 –0,5х1);

М(2Ø22) = 43,5·7,6·(42 – 0,5·10,8) = 12099,96кН·см =121кН·м.

Откладываем в масштабе на эпюре моментов приобретенные значения изгибающих моментов М(2Ø20+2Ø22) и М(2Ø22) и определяем место теоретического обрыва рабочей арматуры – это точки Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента скрещения эпюры моментов с горизонтальной линией, соответственной изгибающему моменту, воспринимаемому сечением ригеля с рабочей арматурой в виде 2-ух стержней М(2Ø22) (рис. 10).

Эпюра моментов для этого должна быть построена точно с определением значений изгибающих моментов в , в и в просвета.

Изгибающий момент в любом сечении ригеля определяется по формуле

, где Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента RA – опорная реакция, х – текущая координата.

кН

При = 0,716 м; ;

При = 1,433 м; ;



При = 2,149 м; .

Длина анкеровки обрываемых стержней определяется по последующей зависимости:

, где d – поперечник обрываемой арматуры.

Поперечная сила Q определяется графически в месте теоретического обрыва, в этом случае Q = 72кН.

Поперечные стержни Ø8 А400 Rsw = 285 МПа с Аsw = 1,01см2 в Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента месте теоретического обрыва имеют шаг 10 см;

кН/см;

см, что меньше15d=15·2,0=30 см.

Принимаем W = 30 см.

Место теоретического обрыва арматуры можно найти аналитически. Для этого общее выражение для изгибающего момента необходимо приравнять моменту, воспринимаемому сечением ригеля с арматурой 2Ø22 А500

М(2Ø22) = 121кН×м

;

125,5х – 21,9х2 = 121;

х2 – 5,73х + 5,53 = 0;

;

х1 = 1,228м; х2 = 5,53м.

Это Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента точки теоретического обрыва арматуры.

Длина обрываемого стержня будет равна 4,502– 1,228 + 2·0,3 = 3,874м. Принимаем длину обрываемого стержня 4 м.

Определяем аналитически величину поперечной силы в месте теоретического обрыва арматуры:

;

.

Графически поперечная сила была принята 72кН с достаточной степенью точности.


5. РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ КОЛОННЫ

Для проектируемого 8-этажного строения принята сборная железобетонная колонна сечением 40×40 см.

Для колонн применяется Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента тяжкий бетон классов по прочности на сжатие не ниже В15, а для очень загруженных – не ниже В25. Армируются колонны продольными стержнями поперечником 16 …40 мм из горячекатаной стали А400, А500С и поперечными стержнями в большей степени из горячекатаной стали класса А240.

5.1. Начальные данные

Нагрузка на 1 м2 перекрытия принимается таковой Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента же, как и в прошлых расчетах (см. табл. 1).

Нагрузка на 1 м2 покрытия

Таблица 3

Вид нагрузки Нормативная нагрузка (γf= 1), кН/м2 Коэффициент надежности по нагрузке γf Расчетная нагрузка (γf> 1), кН/м2
Водоизоляционный ковер (3 слоя) 0,150 1,3 0,195
Армированная цементно-песчаная стяжка, δ = 40 мм, ρ = 2200 кг/м3 0,880 1,3 1,144
Керамзит по уклону, δ = 100 мм, ρ = 600 кг/м3 0,600 1,3 0,780
Теплоизолятор – минераловатные плиты Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента, δ = 150 мм, ρ = 150 кг/м3 0,225 1,2 0,270
Пароизоляция 1 слой 0,050 1,3 0,065
Многопустотная плита перекрытия с омоноличиванием швов, δ = 220 мм 3,400 1,1 3,740
Неизменная нагрузка (groof) 5,305 6,194
Временная нагрузка –
снеговая* :S = Sg 1,800·0,7 = 1,260 1,800
в том числе долгая часть снеговой нагрузки Sl 0,630 0,900
Полная нагрузка (groof+ S) 6,565 7,994

* - полная краткосрочная снеговая нагрузка и коэффициент μ принимаются по СП 20.13330.2011 либо по Приложению 16.


Материалы для колонны:

Бетон – тяжкий Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента класса по прочности на сжатие В25, расчетное сопротивление при сжатии Rb = 14,5 МПа (табл. 6.8[2], Приложение 4).

Арматура:

− продольная рабочая класса А500С (поперечник 16 …40мм), расчётное сопротивление Rs = Rsc = 435 МПа (табл. 6.14[2], Приложение 7),

− поперечная – класса А240.

5.2. Определение усилий в колонне

Рассчитывается средняя колонна подвального этажа высотой hfl = 2,8 м. Высота типового этажа hflтакже равна 2,8 м.

Грузовая площадь Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента колонныА = 6×6,3 = 37,8 м2.

Продольная сила N, действующая на колонну, определяется по формуле:

N = γn(g +Vp + φзV0) n·A + gb(n + 1) + gcol(n + 1) + γn(groof + S)A,

где n – количество этажей. В нашем случае n = 8;А – грузовая площадь;

g, Vp,V0 – соответственно неизменная и временная нагрузки на 1 м2 перекрытия по табл Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента. 1.

Согласно табл. 1, g = 4,7 кН/м2; Vp = 0,6кН/м2;V0 = 1,95кН/м2;

groof – неизменная нагрузка на 1 м2 покрытия по табл. 2 (groof = 6,194 кН/м2);

S – полная снеговая нагрузка на 1 м2 покрытия по табл. 2;

gb– свой вес ригеля с учетом γf и γnдлиной (6,3 – 0,4) = 5,9 м;

gb= 3,85·5,9 = 22,72кН;

3,85 кН/м – погонная Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента нагрузка от собственного веса ригеля (см. расчет ригеля);

gcol – свой вес колонны;

gcol = γn· γf · ρ· Аcol·hfl = 1,0·1,1·2500(10-2) ·0,4·0,4·2,8 = 12,32 кН;

φ3 – коэффициент сочетаний (коэффициент понижения временных нагрузок зависимо от количества этажей), определяемый по формуле (8.3[1]):

;

где φ1= 0,69 (см. расчет ригеля); ;

N = 1,0·(4,7 +0,6+ 0,504·1,95) ·8·37,8 + 22,72· (8 + 1) + 12,32· (8 + 1) +

+ 1,0· (6,194 + 1,8) ·37,8 = 2517,45кН.

5.3. Расчет колонны по прочности

Расчет по прочности колонны делается как внецентренно сжатого элемента со случайным Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента эксцентриситетом еа:

см; см; еа = 1 см.

Но расчет сжатых частей из бетона классов В15 …В35 (в нашем случае В25) на действие продольной силы, приложенной с эксцентриситетом е0 = см при гибкости l0/hcol< 20, допускается создавать из условия:

N ≤ Nult (8.16[2]);

где Nult - предельное значение продольной силы, которую может воспринять элемент определяемое по формуле Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента:

Nult ≤ j·(γb1RbAb + RscAs,tot) (8.17[2]);

где Ab – площадь сечения колонны;

As,tot – площадь всей продольной арматуры в сечении колонны:

l0 – расчетная длина колонны подвала с шарнирным опиранием в уровне 1-го этажа и с жесткой заделкой в уровне фундамента;

Rsc– расчетное сопротивление арматуры сжатию.

l0 = 0,7(hfl + 15 см) = 0,7(280 + 15) = 206,5 см Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента;

l0/hcol =206,5/40=5,16<20; Ab=40·40=1600 см2.

j - коэффициент, принимаемый при продолжительном действии нагрузки по табл. 8.1.[2] либо по Приложению 18, зависимо от гибкости колонны.

При l0/hcol =5,16, коэффициент j = 0,92.

см2.

Из условия ванной сварки выпусков продольной арматуры при стыке колонн, малый ее поперечник должен быть более 20 мм.

Принимаем 4Ø22 А500С As,ef Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента = 15,2 см2.

, т.к. l0/hcol≈ 5.

Поперечник поперечной арматуры принимаем Ø6 А240 (из условия сварки c продольной арматурой). Шаг поперечных стержней s = 300 мм, что удовлетворяет конструктивным требованиям (п.10.3.14[2]): s ≤ 15d = 15·22 = 330 мми s ≤ 500 мм.

Если μ>3 %, то шаг поперечных стержней должен быть s ≤ 10d иs ≤ 300 мм.

Армирование колонны показано на рис.11.



6. РАСЧЕТ И Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента КОНСТРУИРОВАНИЕ ФУНДАМЕНТА ПОД КОЛОННУ

6.1. Начальные данные

Грунты основания – пески средней плотности, условное расчётное сопротивление грунта R0 = 0,35 МПа = 0,035 кН/см2 = 350 кН/м2;

Бетон тяжкий класса В25. Расчетное сопротивление растяжению

Rbt = 1,05 МПа, γb1 = 0,9. Арматура класса А500С, Rs = 435 МПа= 43,5кН/см2.

Вес единицы объема бетона фундамента и грунта на его обрезах

γm = 20 кН/м Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента3.

Высоту фундамента за ранее принимаем 90см. C учётом пола подвала глубина заложения фундамента Н1 = 105 см. Расчетное усилие, передающееся с колонны на фундамент, N = 2517,45кН. Нормативное усилие

Nn = N/γfm = 2517,45/1,15 = 2187,35кН;

где γfm = 1,15 – усредненное значение коэффициента надежности по нагрузке.

6.2. Определение размера стороны подошвы фундамента

Площадь подошвы центрально нагруженного фундамента определяется по условному давлению Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента на грунт R0 без учета поправок зависимо от размеров подошвы фундамента и глубины его заложения

м2.

Размер стороны квадратной подошвы фундамента: м.

Принимаем а = 2,7 м (кратно 0,3 м).

Давление на грунт от расчетной нагрузки

2517,45/2,72 = 345,3кН/м2. < R0;

6.3. Определение высоты фундамента

Рабочая высота фундамента из условия продавливания

.

Полная высота фундамента устанавливается из критерий:

1) продавливания Hf Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента =(h0+0,05)=0,498 + 0,05 = 0,548м;

2) заделки колонны в фундаменте:

Hf = 1,5hcol + 0,25(м) = 1,5·0,4 + 0,25 = 0,85 м;

3) анкеровки сжатой арматуры колонны Hf = han + 0,25(м).

Базисная длина анкеровки, нужная для передачи усилия в арматуре с полным расчетным сопротивлением Rs на бетон, определяется по формуле [3]:

,

где As и Us – соответственно площадь поперечного сечения анкеруемого стержня арматуры и Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента периметр его сечения (в нашем случае для арматуры Ø22,

As = 3,801см2; Us = πd = 3,14·2,2 = 6,908 см);

Rbond – расчетное сопротивление сцепления арматуры с бетоном, принимаемое умеренно распределенным по длине анкеровки

Rbond = γb1·η1·η2·Rbt,

где η1 – коэффициент, учитывающий воздействие вида поверхности арматуры. Для горячекатаной арматуры повторяющегося профиля η1 = 2,5;

η2 - коэффициент, учитывающий воздействие размера поперечника арматуры, принимаемый равным:

1,0 – при Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента поперечнике продольной арматуры ds≤32 мм;

0,9 – при ds = 36 мм и ds = 40 мм.

Rbond = 0,9·2,5·1·1,05 = 2,36 МПа

Требуемая расчетная длина анкеровки арматуры с учетом конструктивного решения элемента в зоне анкеровки определяется по формуле[3]:

,

где As,cаlи As,ef – площади поперечного сечения арматуры, соответственно требуемая по расчету и практически установленная (для нашего варианта As,cаl= 14,9 см Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента2; As,ef = 15,2 см2);

α – коэффициент, учитывающий воздействие на длину анкеровки напряженного состояния бетона и арматуры. Для сжатых стержней повторяющегося профиля α = 0,75.Тогда:

см.

Не считая того, согласно требованиям [3], фактическую длину анкеровки нужно принимать han ≥ 0,3h0,an = 0,3·101,42 = 30,43 см;

han ≥ 15ds = 15·2,0 = 30 см; han ≥20 см.

Из 4 величин принимаем наивысшую длину анкеровки, т.е.

han = 74,56см.

Как Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента следует, из условия анкеровки арматуры

Hf = 74,56 + 25 = 99,52см.

Принимаем трехступенчатый фундамент общей высотой 100 см и с высотой ступеней 30 см и 40 см. При всем этом ширина первой ступени а1 = 1,1 м, а 2-ой а2 = 1,8 м.

Проверяем, отвечает ли рабочая высота нижней ступени h03 = 40 – 5 = 35см условию прочности при действии поперечной силы Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента без поперечного армирования в наклонном сечении. Для единицы ширины этого сечения

(b = 100 см) должно производиться условие:

Q = pl ≤ Qb,min = 0,5γb1Rbth03b.

Поперечная сила от давления грунта:

Q = pl= 0,5(а - a2 - 2h03)р,

где а - размер подошвы фундамента;

h03 = 40 – 5 = 35см;

р – давление на грунт от расчетной нагрузки (на единицу Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента длины).

Q = 0,5(2,7 –1,8 - 2·0,35) ·345,33 = 34,53кН;

Q = 34,53кН

6.4. Расчет на продавливание

Проверяем нижнюю ступень фундамента на крепкость против продавливания.

Расчет частей без поперечной арматуры на продавливание при действии сосредоточенной силы делается из условия (8.87[2]) F ≤ Fb,ult, где Fb,ult - предельное усилие воспринимаемое бетоном.

Fb,ult = γb1RbtAb,

где F−продавливающая сила, принимаемая Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента равной продольной силе в колонне подвального этажа на уровне обреза фундамента за вычетом нагрузки, создаваемой реактивным отпором грунта, приложенным к подошве фундамента в границах площади с размерами, превосходящими размер площадки опирания (в этом случае 2-ой ступени фундамента ) на величину во всех направлениях; Ab – площадь расчетного поперечного Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента сечения, размещенного на расстоянии 0,5h0от границы площади приложения силы Nс рабочей высотой сечения h0. В нашем случае h0 = h03 = 0,25м.

Площадь Ab определяется по формуле:

Ab = U·h03,

где U – периметр контура расчетного сечения (см. рис.12,а);

U = (а2 + 2·0,5h03) ·4 = (1,8 + 2·0,5·0,35) ·4 = 8,6 м.

Площадь расчётного поперечного сеченияAb = 8,6·0,35 = 3,01м2.

Продавливающая сила равна Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента:

F=N-p·A1,

тут p=345,3 кН/м2, − реактивный отпор грунта,

A1−площадь основания продавливаемого куска нижней ступени фундамента в границах контура расчётного поперечного сечения, равная:

A1=(a2+2·0,5·h03)2=(1,8+2·0,5·0,35)2=4,62 м2.

Проверка условия (6.97) [3] указывает:

F=922,02 кН < 0,9·1,05·103·3,01 = 2844,45 кН,

т.е. крепкость нижней ступени фундамента против продавливания обеспечена.



6.5. Определение площади арматуры подошвы фундамента

Подбор арматуры Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента производим в 3-х вертикальныхсечениях фундамента, что позволяет учитывать изменение характеристик его расчётной схемы, в качестве которой принимается консольная опора, загруженная действующим снизу ввысь умеренно распределенным реактивным отпором грунта. Для рассматриваемых сечений вылет и высота сечения консоли будут различными, потому выявить более опасное сечение можно только после определения Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента требуемой площади арматуры в каждом из их (см. рис.13).

Сечение I-I

МI-I = 0,125р· (а – hcol)2· a = 0,125·345,33·(2,7 – 0,4)2·2,7 = 616,54кН·м

Площадь сечения арматуры определяем по формуле:

см2.

Сечение II-II

МII-II= 0,125р·(а– а1)2·а = 0,125·345,33·(2,7 – 1,1)2·2,7 = 298,36кН∙м

см2.

Сечение III-III

МIII-III= 0,125р·(а– а2)2·а = 0,125·345,33·(2,7 – 1,8)2·2,7 = 94,4кН∙м

см2.

Из трёх отысканных значений подбор Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента арматуры производим по наибольшему значению, т.е.As,max = 16,57см2.

Шаг стержней принимается от 150 ммдо 300 мм (кратно 50 мм). При ширине подошвы фундамента а ≤ 3 мминимальный поперечник стержней

dmin = 10 мм, при а>3 мdmin = 12 мм.

Принимаем неординарную сварную сетку с схожей в обоих направлениях арматурой из стержней Ø14 А500с шагом 250 мм.

Имеем 11Ø14 А500С Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента с As = 16,929см2>AsI = 16,57см2.

Процент армирования μ:

- в сечении I-I:
- в сечении II-II:
- в сечении III-III:

Потому что во всех сечениях μi>μmin=0,1 %, количество принятой арматуры оставляем без конфигураций. В случае μi<μmin=0,1 %, поперечник принятой арматуры следует прирастить либо уменьшить ее шаг.

Конструкция фундамента приведена на Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента рис.13.


БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ Перечень

1. СП 20.13330.2011. Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85* М.: ГУП ЦПП, 2011.

2. СП 63.13330.2012 Бетонные и железобетонные конструкции. Главные положения. Актуализированная редакция СНиП 52-101-2003 М.: ФГУП ЦПП, 2004.

3. ГОСТ Р 54257-2010 Надежность строй конструкций и оснований.

4. СП 52-102-2004. За ранее напряженные железобетонные конструкции. М.: ФГУП ЦПП, 2005.

5. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из томного Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента бетона без подготовительного напряжения арматуры (к СП 520101-2003). М.: ФГУП ЦПП, 2005.

6. Пособие по проектированию за ранее напряженных железобетонных конструкций из томного бетона (к СП 520101-2003). М.: ФГУП ЦПП, 2005.


ПРИЛОЖЕНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1


raschet-razmera-investicij-v-proektiruemoe.html
raschet-razmernih-parametrov-vetrokolesa.html
raschet-razmerov-osnovnih-elementov-plotini-i-ee-ustojchivosti-k-razmivu-filtracionnimi-tokami.html