Курсовая работа (т): Конструирование и расчет каркаса промышленного здания

, то

Для определения действительной высоты сжатой зоны воспользуемся зависимостью:

По таблице определяем ξ = 0,38, т.к.

Х = ξ∙h₀=0,38∙0,7 = 0,266 м > 2а’=2∙0,05 = 0,1 м,

то

Расчет симметричной арматуры:

;

Т.к. , то пренебрегаем высотой сжатой зоны бетона.

Тогда

;

где .

Переходим к расчету второго сочетания: M_II = 63,45 тс и N_II = 51,7 тс.

Эксцентриситет сжимающей силы принимается равным

,

но не менее случайного эксцентриситета е_а, который принимают:

е_а ≥;

е_а ≥;

е_а ≥;

Далее ведем расчет при е₀=1,23 м.

- коэффициент приведения,

Получаем:

Находим относительный коэффициент начального эксцентриситета по формуле:

поэтому принимаемое .

Приведенный эксцентриситет (с учетом прогиба):

Следовательно имеет место первый случай внецентренного сжатия. Проверяем необходимость постановки расчетной арматуры A’_s:

, то

Для определения действительной высоты сжатой зоны воспользуемся зависимостью:

По таблице определяем ξ = 0,46, т.к.

Х = ξ∙h₀=0,46∙0,7=0,322 м > 2а’=2∙0,05=0,1 м, то

Расчет симметричной арматуры:

;

Т.к. , то пренебрегаем высотой сжатой зоны бетона.

Тогда ; где

;

Для сечения 2-2:

1) M_I = 19,46 тс и N_I = 34,1 тс;

) M_II = 19,46 тс и N_II = 45,9 тс.

Все сечения колонны находятся в состоянии внецентренного сжатия.

Предварительно вычисляем:

|M_I| - 0,3∙h₀∙|N_I| = 19,46 - 0,3∙0,7∙34,1 = 12,3 тс∙м;

||M_II| - 0,3∙h₀∙|N_II| = 19,46 - 0,3∙0,7∙45,9 = 9,82 тс∙м;

Начинаем расчет с первой комбинации:

M_I = 19,46 тс;

N_I = 34,1 тс;

Эксцентриситет сжимающей силы принимается равным

,

но не менее случайного эксцентриситета е_а, который принимают:

е_а ≥;

е_а ≥;

е_а ≥;

Далее ведем расчет при е₀=0,57 м.

- коэффициент приведения,

Получаем:

Находим относительный коэффициент начального эксцентриситета по формуле:

поэтому принимаем .

Задаваясь коэффициентом армирования µ= 0,01 и коэффициентом длительности

φ_l = 1,75, определяем жесткость элемента в предельной стадии, критическую силу и поправочный коэффициент η, увеличения начального эксцентриситета за счет прогиба колонн:

Где N - сжимающая сила, в рассматриваемой комбинации усилий.

- коэффициент, учитывающий возможность продольного изгиба колонны, который приводит к увеличению начального эксцентриситета (потеря устойчивости колонны)

При расчете железобетонных элементов различают два характерных случая внецентренного сжатия: случай больших эксцентриситетов и случай малых эксцентриситетов.

Приведенный эксцентриситет (с учетом прогиба):

Расчет ведем по первому случаю, который характеризуется тем, что к моменту исчерпания несущей способности элемента напряжение в растянутой арматуре A_s и растянутой арматуре A'_s, достигают расчетных сопротивлений R_sc и R_s, а в бетоне сжатой зоны - R_b. Разрушение начинается с растянутой зоны.

Проверяем необходимость постановки арматуры A'_s:

Площадь сжатой арматуры рассчитывается по формуле:

, то

Для определения действительной высоты сжатой зоны воспользуемся зависимостью:

По таблице определяем ξ = 0,07, т.к.

Х = ξ∙h₀ = 0,07∙0,7 = 0,049 м < 2а’ = 0,1 м,

условие не выполняется.

В этом случае пренебрегают сжатой зоной бетона и определяют А_s из уравнения моментов относительно оси, проходящей через А’_s:

Тогда:

.

Расчет симметричной арматуры:

;

Т.к. , то пренебрегаем высотой сжатой зоны бетона.

Тогда ; где

;

.

Минимальная площадь арматуры

.

M_II = 19,46 тс, N_II = 45,9 тс.

Эксцентриситет сжимающей силы принимается равным

,

но не менее случайного эксцентриситета е_а, который принимают:

е_а ≥;

е_а ≥;

е_а ≥;

Далее ведем расчет при е₀=0,42 м.

- коэффициент приведения,

Получаем:

Находим относительный коэффициент начального эксцентриситета по формуле:

поэтому принимаем

Задаваясь коэффициентом армирования µ= 0,01 и коэффициентом длительности

φ_l = 1,75, определяем жесткость элемента в предельной стадии, критическую силу и поправочный коэффициент η, увеличения начального эксцентриситета за счет прогиба колонн:

Где N - сжимающая сила, в рассматриваемой комбинации усилий.

 - коэффициент, учитывающий возможность продольного изгиба колонны, который приводит к увеличению начального эксцентриситета (потеря устойчивости колонны)

При расчете железобетонных элементов различают два характерных случая внецентренного сжатия: случай больших эксцентриситетов и случай малых эксцентриситетов.

Приведенный эксцентриситет (с учетом прогиба):

Расчет ведем по первому случаю, который характеризуется тем, что к моменту исчерпания несущей способности элемента напряжение в растянутой арматуре A_s и растянутой арматуре A'_s, достигают расчетных сопротивлений R_sc и R_s, а в бетоне сжатой зоны - R_b. Разрушение начинается с растянутой зоны.

Проверяем необходимость постановки арматуры A'_s:

Площадь сжатой арматуры рассчитывается по формуле:

, то

Для определения действительной высоты сжатой зоны воспользуемся зависимостью:

По таблице определяем ξ = 0,09, т.к.

Х = ξ∙h₀ = 0,09∙0,7 = 0,063 м < 2а’ = 0,1 м, условие не выполняется.

В этом случае пренебрегают сжатой зоной бетона и определяют А_s из уравнения моментов относительно оси, проходящей через А’_s:

Тогда:

.

Расчет симметричной арматуры:

;

Т.к. , то пренебрегаем высотой сжатой зоны бетона.

Тогда ;

где ;

.

Минимальная площадь арматуры .

Армирование колонны

Проектирование предварительно-напряженного железобетонного ригеля балочного типа

4.1 Назначение размеров предварительно напряженного ригеля

Определяем усилия в ригеле

;

Тогда

Плечо внутренней пары z принимаем:

Усилия в поясах ригеля :

Площадь верхнего пояса :

Ширина верхнего пояса