3.5 Расчет по бетонной полосе между наклонными сечениями
Производят из условия
где Q— поперечная сила в нормальном сечении элемента;
— коэффициент, принимаемый равным 0,3.
2.6 Расчет по наклонному сечению
Производят из условия:
Q = Qmax — q1с 
=
— поперечная сила, воспринимаемая бетоном в наклонном сечении;
— поперечная сила, воспринимаемая поперечной арматурой в наклонном сечении.
=
=111,6
Значение Qb принимают не более 
=
и не менее 
=
Q = Qmax — q1с=251,7-51,27*1,4=171,52
Усилие для поперечной арматуры, нормальной к продольной оси элемента, определяют по формуле
2h0=0,7мм
=0.68мм
— усилие в поперечной арматуре на единицу длины элемента
, 
171,5
Неразрезной ригель
Шаг колонн в продольном направлении, м
Шаг колонн в поперечном направлении, м
Влажность окружающей среды
Класс ответственности здания
Временная нормативная нагрузка на перекрытие, кН/м2
Постоянная нормативная нагрузка от массы пола, кН/м2
Класс бетона для сборных конструкций
Вид бетона для плиты
Назначаем предварительные размеры поперечного сечения ригеля:
Вычисляем расчетную нагрузку на 1 м длины ригеля. Подсчет нагрузок на 1 м 2 перекрытия приведен в примере расчета в таблице 1.2 (стр.6).
перекрытия:
от веса ригеля:
Итого:
Характеристики бетона и арматуры для ригеля:
,
,
, ,
,
Расчет прочности ригеля по сечениям, нормальным к продольной оси.
Сечение в первом пролете и на первой опоре
кНм
следовательно сжатая арматуры не требуется
Принимаем 4Ø25 A400
Сечение в среднем пролете и на средней опоре
кНм
следовательно сжатая арматуры не требуется
Принимаем 4Ø25 A-400
Монтажную арматуру принимаем 2Ø10A400 ()
3.5 Расчет по бетонной полосе между наклонными сечениями
Производят из условия
где Q— поперечная сила в нормальном сечении элемента;
— коэффициент, принимаемый равным 0,3.
2.6 Расчет по наклонному сечению
Производят из условия:
242,52
Q = Qmax — q1с
=55,37
— поперечная сила, воспринимаемая бетоном в наклонном сечении;
— поперечная сила, воспринимаемая поперечной арматурой в наклонном сечении.
=
=139,93
Значение Qb принимают не более 
=
и не менее 
=
;
Проверяем условие 
, 
,
Усилие для поперечной арматуры, нормальной к продольной оси элемента, определяют по формуле
2h0=1.04мм
=1040мм
— усилие в поперечной арматуре на единицу длины элемента
Хомуты учитывают в расчете, если соблюдается условие:
Q = Qmax — q1с=242,52-55,37*1,04=184,93
При действии на элемент равномерно распределенной нагрузки длина участка с интенсивностью хомутов qsw1 принимается не менее значения l1, определяемого в зависимости от Δqsw = 0,75(qsw1—qsw2)
Δqsw = 0,75(qsw1—qsw2)
Δqsw q1
где 
но не более 3hо
Принемаем c=1.56
м
=400
Сборная железобетонная колонна и центрально-нагруженный фундамент под колонну
,
Постоянная нагрузка от конструкций одного этажа:
от перекрытия:
от собственного веса ригеля:
от собственного веса колонны сечением 0,3х0,3 при высоте этажа 3,3 м:
Итого:
Временная нагрузка от покрытия одного этажа:
Временная нагрузка от снега для города Казань (
):
,
Постоянная нагрузка от покрытия при нагрузки от кровли и плит 5 составит:
тоже с учетом нагрузки от ригеля и колонны верхнего этажа
Т.о. суммарная (максимальная) величина продольной силы в колонне первого этажа (при заданном количестве этажей 3) будет составлять:
,
Расчет по прочности прямоугольных сечений внецентренно сжатых элементов с арматурой, расположенной у противоположных в плоскости изгиба сторон сечения, при эксцентриситете продольной силы 
— и гибкости 
допускается производить из условия 
,
где Nult— предельное значение продольной силы, которую может воспринять элемент, определяемое по формуле
Здесь As,tot— площадь всей продольной арматуры в сечении элемента;
φ— коэффициент, принимаемый при длительном действии нагрузки по таблице 6.2 в зависимости от гибкости элемента
φ=0.87 A=900
Принимаем 4Ø40 A-II( )
N/
=2331.4/2340.67=1
=3300/300=11
=
+2(
=0.913
=
=2580.93
>N
Фундамент (сечение колонны; )
Фундамент должен проектироваться из тяжелого бетона класса B15
Назначаем размер: 
,b=3 при этом
Рабочая высота фундамента:
Полная высота фундамента должна быть не менее:
,
— высота нижней ступени
,
Выполним проверку условия прочности нижней ступени фундамента (b=1мм)
Прочность нижней ступени по наклонному сечению обеспечена
Принимаем 16Ø16+A400 ()
Расчет ребра ТТ-образной плиты перекрытия по несущей способности на действие поперечных сил (СП)
Задача: Проверить правильность анализа прочности наклонных сечений и бетонной полосы между наклонными сечениями.
Ссылки: Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры (к СП 52-101-2003), 2005, с. 56-57.
Файл с исходными данными:
при поперечной силе Q = 62 кН – SCAD 12.1.SP. spr
отчет – SCAD 12.1.SP.doc.
при поперечной силе Q = 58,4 кН – SCAD 12.2.SP. spr
отчет – SCAD 12.2.SP.doc.
Соответствие нормативным документам: СП 52-101-2003, СП 63.13330.2012.
Исходные данные:
| b×h = 85×350 мм | Размеры сечения |
| а = 35 мм | Расстояние до ц.т. растянутой арматуры |
| d = 8 мм | Диаметр поперечной арматуры |
| s = 100 мм | Шаг поперечной арматуры |
| q = 21,9 кН/м | Нагрузка, действующая на ребро |
| q = 18 кН/м | Временная эквивалентная нагрузка |
| Q = 62 кН | Поперечная сила на опоре |
| Класс бетона В15 | |
| Класс поперечной арматуры А400 |
Результаты расчета SCAD (при поперечной силе Q = 62 кН):
N
Макс. 0 кН
Привязка 0 м
Макс. 0 кН
Привязка 0 м
Макс. 0 кН*м
Привязка 0 м
Макс. 48,18 кН*м
Привязка 1,55 м
Разрушение бетонной полосы между наклонными трещинами
Причина разрушения – недостаток поперечной арматуры в зоне действия максимальной поперечной силы. Напряжения в поперечной арматуре достигают предела текучести и происходит одновременно срез двух частей элемента по наклонной трещине и раздробление сжатого бетона (рис. 9.2).
Рисунок 9.2 – Схема разрушения изгибаемых элементов по наклонным сечениям от действия поперечной силы;
Причина разрушения – совместное действие в двух взаимно-перпендикулярных направлениях главных сжимающих и растягивающих напряжений. Происходит разрушение бетона, который находится в сложном напряжённом состоянии – двухосном сжатии-растяжении (рис. 9.3).
Рисунок 9.3 – Схема разрушения изгибаемых элементов по бетонной полосе между трещинами от совместного действия сжимающих (σ1) и растягивающих (σ2) напряжений.
Сущность расчёта изгибаемых элементов по наклонным сечениям заключается в проверке прочности сжатой бетонной полосы между наклонными трещинами и прочности наклонных сечениё на действие поперечной силы, а так же изгибающего момента.
2. Расчёт изгибаемых элементов по сжатой бетонной полосе между наклонными сечениями
Расчёт производят из условия
где – поперечная сила в нормальном сечении, принимаемая на расстоянии от опоры не менее ;
= 0,3 для тяжёлого бетона.
Если , то необходимо повысить класс бетона или (и) размеры поперечного сечения балки, в первую очередь ширину сечения .
3. Расчёт изгибаемых элементов по наклонным сечениям на
действие поперечных сил (расчёт поперечной арматуры)
Расчёт поперечной арматуры необходим, если выполняется условие ,
где для тяжёлого бетона.
Если , то расчёт поперечной арматуры не нужен, и тогда её устанавливают по конструктивным требованиям.
Рисунок 9.4 – Схема усилий в наклонном сечении при расчёте его на действие поперечной силы
Рассмотрим равновесие элемента (рис. 3) и спроецируем действующие усилия на вертикальную ось.
где — поперечная сила в конце наклонного сечения с длиной проекции с на продольную ось элементаот внешней нагрузки;
– поперечная сила, воспринимаемая бетоном в наклонном сечении;
— поперечная сила, воспринимаемая поперечными стержнями в наклонном сечении.
Подставив Q, Qb, Qsw в исходное уравнение (*) получим условие прочности изгибаемого элемента по наклонному сечению на действие поперечной силы
– момент силы, воспринимаемой бетоном, относительно начала наклонного сечения, который принимают равным (= 1,5 для тяжёлого бетона). Тогда .
Значение поперечной силы, воспринимаемой бетоном в наклонном сечении принимают
Где = 0,75 для тяжёлого бетона;
— поперечное усилие в стержнях на единицу длины элемента;
S – шаг поперечных стержней вдоль элемента.
с0 – длина проекции наклонной трещины на продольную ось элемента, принимаемая равной
Преобразуем исходное выражение (*)
Продифференцируем данное выражение по при , что соответствует минимальному значению несущей способности элемента по поперечной силе: .
где:, если действует сплошная равномерно распределённая нагрузка ;
, если нагрузка включает в себя временную нагрузку .
При действии на элемент сосредоточенных сил значение принимают равным расстояниям от опоры до точек приложения этих сил, а так же равным , но не меньше , если это значение меньше расстояния от опоры до 1-го груза.
Если , следует принимать .
Поперечную арматуру учитывают в расчёте, если соблюдается условие .
При расчёте поперечной арматуры обычно задаются диаметром поперечных стержней и их шагом вдоль элемента по конструктивным требованиям, вычисляют и , и проверяют условие прочности изгибаемого элемента по наклонному сечению на действие поперечной силы
.
При этом шаг поперечных стержней, учитываемых в расчёте, должен быть не более .
В случае не обеспечения по расчёту прочности наклонного сечения при первоначально принятых исходных данных (шаг поперечных стержней , диаметр поперечных стержней ), требуется увеличить диаметр поперечных стержней или (и) уменьшить их шаг и повторно выполнить проверочный расчёт.
4. Расчёт изгибаемых элементов по наклонным
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Армирование колонн «. по полосе между наклонными сечениями» в Scad 11.5
Здравствуйте. Тут тренировки ради попробовал посчитать простенькую задачку, и, в общем, как всегда …
Прошу, помогите правильно оценить результат, полученный при армировании ж/б колонн. Расчётная схема представляет собой «этажерку» из ж/б колонн, соединённых ж/б ригелями, по которым проходит ж/б плита перекрытия. Балки устроены по средней линии плиты. В местах опирания колонн на фундамент на колонны наложены жёсткие связи. Для простоты, полезная, снеговая и постоянные нагрузки объединена в одно загружение, указанное как постоянное. Расчёт проводился в Scad’е версии 11.5
При армировании элементов получаю на 1-м этаже некоторые колонны (например, на пересечении осей «К» — «4»), которые программа не армирует – указано «сечение мало по Qz» (если посмотреть элемент в «информация об элементе» — «арматура»). При расчёте данной колонны в «Арбате» (сначала «подбор арматуры в колонне», а затем «экспертиза колонны»; расчёт для простоты проводился только на усилия от постоянных, снеговых и полезной нагрузок, без учёта ветра), получены схожие результаты. При проведении экспертизы колонны в «Факторах» для неармируемого элемента указаны пп. 8.1.32 и 8.1.34 СП 63.13330.2012 – «Расчет железобетонных элементов по полосе между наклонными сечениями». По идее, в сжатой колонне этих трещин образовываться не должно, по крайней мере, при таком соотношении усилий.
Опять же, неармируемые участки колонны расположены кусками, ближе к середине стержня, что мне кажется несколько странным.
Прикладываю расчётный файл, а так же отчёты по расчётам в «арбате» колонны на пересечении осей «К» — «4».
Армирование ж/б элементов балок и колонн проводится по СП 63.13330.2012 «Бетонные и железобетонные конструкции» как 3D стержня с учётом трещиностойкости.
Спасибо. С уважением, Евгений.
P.S. Почему-то, в «Арбате» при описании 1-го участка,
хотя я и указываю в табличке арматуру S3 1диаметр 25, на изображении сечения он её не указывает.
| СхемаСхема.rar (960.7 Кб, 462 просмотров) |
| Arbat-Подбор_арматуры-колонна.doc (70.5 Кб, 623 просмотров) |
| Arbat-Экспертиза-колонна.doc (88.0 Кб, 592 просмотров) |
Просмотров: 42031
| Jekson Echowar |
| Посмотреть профиль |
| Найти ещё сообщения от Jekson Echowar |
гадание на конечно-элементной гуще
Регистрация: 31.05.2006
Düsseldorf
Сообщений: 7,604
Сообщение от Jekson Echowar
попробовал посчитать простенькую задачку
Offtop: нихрена себе «простенькая задачка». что же Вы до этого-то проектировали?
А зачем у Вас колонны так мелко разбиты? Если бы не этот досадный момент, я бы рекомендовал Вам (сейчас меня закидают . тряпками) поставить шарниры на все колонны в верхнем и нижнем сечении и считать Ваш «простенький» каркас как чисто связевый — все горизонтальные нагрузки уйдут в диафрагмы, которых у Вас хоть и не много, но должно хватить, как мне кажется.
Просто сейчас у Вас момент из балок уходит прямиков в колонны. По жизни же там сразу раскрывается трещина, которая отводит момент в пролёт балки, разгружая колонну.
П.С. По поводу Ваших расчётов в арбате — как бы колонны армируют немного не так =)
__________________
.: WikiЖБК + YouTube :.