Методические указания к курсовому проекту №1 по ЖБКК

Конструирование арматуры балки может быть выполнено в двух вариантах:

−с применением вязаной арматуры (отдельными стержнями);

−армирование сварными сетками. Пролетную арматуру конструируют в виде плоских вертикальных сеток (каркасов), которые объединяют в пространственные с помощью монтажных стержней с соблюдением требований по обеспечению защитных слоев и требуемого расстояния в свету между стрежнями. Опорные сечения армируют плоскими сетками (каркасами), раздвинутыми

Расчет прочности наклонных сечений по поперечной силе производится для трех наклонных сечений: у крайней опоры и у первой промежуточной опоры справа и слева.

Пример 9

Требуется:

По исходным данным примера 5 и 6 рассчитать продольное и поперечное армирование второстепенной балки монолитного ребристого перекрытия.

Решение:

Определим расчётную ширину полки таврового сечения: Эффективную ширину плиты, как правило, необходимо определять на

основании расстояния l0 между точками нулевых моментов, как это показано на рисунке:

Определение l0 для расчета эффективной ширины полки

Примечание — Длина консоли l3 должна составлять меньше половины соседнего пролета, а соотношение соседних пролетов должно быть от 2/3 до 1,5.

147

Эффективная ширина полки beff для тавровых и L-образных балок выводится из уравнения

beff beff ,i bw b .

При этом

beff ,i 0,2bi 0,1l0 0,2l0 и

beff ,i bi .

Требуемую площадь сечения арматуры при действии положительного момента ведем как для таврового сечения с полкой в сжатой зоне, при действии отрицательного момента полка находится в растянутой зоне и тогда расчетное сечение будет прямоугольным.

Определим расчётную ширину полки таврового сечения:

−b'f 2 (6600 1 / 6) 200 2400мм beff 1550мм

−b'f 2 (6 80) 200 1160мм beff 1550мм

Тогда расчетные размеры сечения второстепенной балки: b/ f 1160мм ; h/ f 80мм ; hsb 450мм ; bsb 200мм .

Крайние и средние пролёты балки армируем двумя каркасами КР-1 и КР-2 соответственно. В каждом каркасе по 2 продольных стержня, расположенных в 2 ряда. Верхние стержни каркаса КР-1 принимаем 2 12 S500 по одному стержню в каркасе исходя из конструктивных требований. Верхние стержни каркаса КР-2 определяются по расчёту, так как в средних пролётах действуют отрицательные моменты.

148

На промежуточных опорах (В и С) второстепенная балка армируется 2-мя сварными сетками.

Определяем площадь сечения продольной рабочей арматуры в первом пролете при действии положительного изгибающего момента МSD1,max 114,8кНм упрощенным деформационным методом.

fcd b h'f d 0,5 h'f

1 16 / 1,5 1160 80 415-0,5 80 10 6 371, 2кНм MSD 114,8кНм

нейтральная ось проходит в полке, сечение можно рассматривать как прямоугольное с шириной b 1160мм..

Принимаем 2 Ø14 и 2 Ø16мм.

Определяем площадь сечения рабочей арматуры над первой

второстепенной балки d 450 50 400мм . Сечение рассматриваем как прямоугольное с шириной b 200мм.

f yd 435МПа , m,lim 0,375.

149

При соблюдении m m,lim определяем 0,841 и требуемая площадь сечения растянутой арматуры:

На опоре В площадь сечения арматуры в одной сетке на 1м полки

Проектируем сварную рулонную сетку с рабочими стержнями 6 мм из стали класса S500 с шагом 100 мм (Аs = 2,83 см2) с укладкой в два ряда, продольные распределительные стержни принимаем 4 мм из стали класса S500 с шагом 350 мм. Принимаем сетку шириной 1140мм и длиной 3900мм

(6,625/3+6,6/4):

рабочей арматуры второстепенной балки для остальных сечений, см. табл. 9.1.

Максимальная расчетная поперечная сила на первой промежуточной опоре (В) слева: VSd 114,2 кН.

1. Определяем расчетную поперечную силу, воспринимаемую

где АS площадь арматуры, доведенной до опоры (2Ø16мм);sp 0 , т.к. плита работает без предварительного напряжения;

но не менее:

150

Таблица 9.1

Расчет армирования второстепенной балки

Согласно п.6.2.3. [1] для элементов с вертикальной поперечной арматурой сопротивление срезу VRd принимается как меньшее из значений:

400 –

где : Asw площадь сечения поперечной арматуры; s расстояние между хомутами;

153

Окончательно принимаем шаг поперечной арматуры на приопорных участках левого ригеля:

S1=100мм

Уточним значение VRd ,s :

Таким образом, при данной арматуре:

VRd ,s <VRd ,max и VRd ,s >Vsd , где Vsd = 114,2кН.

Значит, подобранная арматура удовлетворяет условиям прочности. Принимаем на приопорных участках поперечную арматуру 2 12

S240 c шагом s1=100мм. В середине пролёта шаг принимается s2=300мм при арматуре того же класса и диаметра, т.к. согл. п. 9.2.2(6) [1], наибольшее продольное расстояние между следующими друг за другом элементами поперечной арматуры не должно превышать значения sl,max, где:

sl , max 0,75d 1 cot 0,75 400 300мм

Определим коэффициент поперечного армирования для приопорного участка(форм.9.4 [1]):

продольной оси элемента (шаг поперечной арматуры); для приопорного участка s s1 100мм ;

bw — ширина элемента (bw 200мм );

— угол между поперечной арматурой и продольной осью элемента; равен 900

154

Расчётный процент поперечного армирования превышает минимально требуемый.

К проектированию каркасов КР-1, КР-2 можно приступать после построения эпюры материалов и расчета длины анкеровки для установления точек обрыва второго ряда нижней пролетной арматуры.

Построение эпюры материалов

Рассмотрим первый пролет сечение 3-3

Арматура 2 14 S500, 2 16 S500 AS1 = 710 мм2.

MRd fyd AS d 435 710 0,939 420 10 6 121.8кНм ;

155

Mrd As1 fyd d 308 435 0,859 413 10 6 47.53кНм

Расчетную длину анкеровки ненапрягаемых стержней lbd следует рассчитывать по формуле:

lbd 1 2 3 4 5lb,rqd lb,min ,

lb,rqd sd 4 fbd

Где: 1, 2, 3, 4 и 5 — приведенные в таблице 8.2 коэффициенты:1 — для учета влияния формы стержней при достаточном защитном

слое ;

2 — для учета влияния минимальной толщины защитного слоя бетона ;

3 — для учета влияния усиления поперечной арматурой;4 — для учета влияния одного или нескольких приваренных

поперечных стержней ( t > 0,6 ) вдоль расчетной длины анкеровки lbd ;5 — для учета влияния поперечного давления плоскости

раскалывания вдоль расчетной длины анкеровки. Произведение

2 3 5 0,7;

lb,rqd следует из формулы:

lb,rqd sd 4 fbd

где sd — расчетное напряжение стержня в месте, от которого измеряется анкеровка( принимается sd f yd ;

fbd 2,25 1 2 fctd ,

156