Снос построек: www.ecosnos.ru 
Строительные лаги  Справочник 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 [ 108 ] 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164

1. Плиту рассматривают как упругую, защемленную по контуру. Для такой плиты определяют максимальные значения опорных М и пролетных Mgp моментов, а также прогиба

sup - Pl.supPli

p==KspPlb

(6.168) (6.169) (6.170)

2. Полученные значения максимальных опорных изгибающих моментов приравнивают, при Р = р crc трещинообразующему Л4, откуда

"sap.crc

(6.171)

по формуле (6.169) н (6.170) вычисляют значения Л1? и соответствующие нагруз.ке

Р= Р:

sp.crc sup.crc

3. Допускают, что на приращениях нагрузки Ар - р - рр плита работает упруго как шарнирно опертая по четырем сторонам. Тем обстоятельством, что надопорные трещины по взаимно перпендикулярным направлениям образуются неодновременно, пренебрегают.

4. По формуле (6.167) с заменой в ее левой части ре Ар вычисляют приращения изгибающего момента в пролете АМр при превышении нагрузки над значением Рар,сгс-

5. Из условия

устанавливают величину Др = Ар, соответствующую образованию трещин в пролете. С заменой в правой части формулы (6.166) р. на

Др вычисляют приращение прогиба А/.

6. Прогиб, соответствующий образованию трещин в пролете плиты, определяют как сумму

fcrc = tclfcrc> (6.173)

а соответствующую нагрузку р - как сумму

Psup.crc и Рсгс-

Прогиб плиты при разрушении может быть получен (с учетом или без учета влияния распора) по табл. 6.28 с привлечением формул (6.155) ... (6.159). При этом в указанных формулах используют расчетные сопротивления бетона и арматуры для предельных состояний второй группы.

Предельную нагрузку Рц определяют из уравнения (6.127), в котором предельные изгибающие моменты М], М.; и другие вычисляют при характеристиках материалов Rer b.ser •"и арматура плиты подобрана на основе решения уравнения (6.127), как это было сделано в примере 6.7, Значение нагрузки Рц может быть получено ИЗ соотношения

р„ = (6.174)

где р - расчетная нагрузка при коэффициенте надежности по нагрузке у/ > 1.

Прогибы балочных плит определяют так же, как прогибы балок.

Для определения напряжений в арматуре, необходимых при расчете по ширине раскрытия трещин (см. гл. 4), может быть использована формула, аналогичная по своей структуре формуле (6.164):

Р-Рс.

s.crci

Ри Рсгс

(6.175)

Здесь параметры р, р и Ри имеют то же значение, что и в формуле (6.164), а о,сгс ~" напряжения в арматуре непосредственно после образования трещин. Указанные напряжения определяют из выражения

Л1„„

- , (6.176) (1-0,5ё)ЛЛ

где Ме = R-bt.ser ~ трещинообразующий момент на единицу ширины плиты, - площадь растянутой арматуры на том же отрезке; значение \ определяют по формуле (6.158), причем в формуле (6.159) следует использовать расчетные сопротивления материалов для предельных состояний второй группы.

Точность изложенной приближенной методики расчета длит по предельным состояниям второй группы, как правило, вполне достаточна для практических целей *. Однако этот способ может оказаться неприемлемым для опенки эксплуатационных свойств плит сложной конфигурации, а также плит - элементов конструкций специального назначения, к которым предъявляют повышенные требования в части деформативностн и трещиностойкости. В этом случае расчет следует производить с использованием ЭВМ на основе теории деформирования железобетонных плит Н. И. Карпенко [24].

Рамы

Расчет рам

Общие положения. Расчетную схему железобетонных рамных конструкций принимают, как правило, в виде плоской стержневой системы с жесткими или шарнирными узлами. В действительности узлы сборных железобетонных рам обладают определенной податливостью; однако опыт показывает, что принятое допущение в части жесткости узлов не снижаег надежности конструкций.

В некоторых случаях рамные узлы рассматривают как жесткие с ограниченной величиной воспринимаемого момента (рис. 6.99). Если изгибающий момент в узле примыкания ригеля к колонне достигает предельной величины Мц, то этот узел рассматривают как пластический шарнир (рис. 6.99, б). Такой подход достаточно распространен в проектной практике, но так

* Эта же методика может быть использована для оценки деформаций и ширины раскрытия трещин в безбалочных перекрытиях, причем должны быть учтены схемы излома, показанные иа рис. 6.98.



как материалы (сталь и бетон) имеют ограниченную деформативность, необходимо проверять, не достигли ли деформации предельных величин. В противном случае связи, воспринимающие момент, могут преждевременно разрушиться и расчетная схе.ма перестанет соответствовать действительной работе конструкции.

При некоторых типах конструктивного решения узлов многоэтажных рам следует учитывать повышенную жесткость элементов рамы в мес-


Рис. 6.99. Расчетная схема узла с ограничением воспринимаемого усилия:

а - при М % М. б - прн М > Мигах примыкания к узлу (рис. 6.100). В этом случае с достаточной для практики точностью указанные участки элементов рамы дюжно рассматривать как бесконечно жесткие.

При назначении расчетной схемы рамы необходимо учитывать особенности компоновки здания и пространственный характер работы рамного каркаса. Например, при расчете рам каркасов многоэтажных зданий следует принимать во внимание наличие горизонтальных (перекрытие! и вертикальных (стены лестничных клеток и торцевые стены) диафрагм, объединяющих отдельные рамы в единый рамно-связевой блок (рис. 101, а). При этом горизонтальные диафрагмы, жесткость которых в своей плоскости можно считать бесконечной, распределяют горизонтальные нагрузки между рамами каркаса и вертикальными диафрагмами.

Рамно-связевой блок может быть рассчитан как пространственная система (что наиболее точно соответствует действительной работе

Рато-сЬзебый 6/гох

сооружения). Однако на практике расчет многоэтажного рамно-связевого блока на горизонтальные нагрузки вьшолняют как плоской системы (рис. 101, б, в), состоящей из рамы-этажерки и консольного стержня, связанных между собой в уровнях ригелей абсолютно жесткими связями (исследования А. С. Калманок показали, что можно ограничиться учетом связей только в уровне двух верхних ригелей и одного нижнего (рис. 6.101, в), так как усилия в остальных связях очень невелики). Жесткость элементов рамы принимают равной сумме жесткостей соответствующих элементов всех рам, входящих в блок, жесткость консольного стержня - суммарной жесткости вертикальных диафрагм.

Таким образом, при расчете рамно-связевого блока реальное пространственное сооружение заменяют плоской расчетной схемой.


а и В

Рис. 6.100. Сборные рамы с узловыми вставками бесконечной жесткости:

а. б ~ схемы узла соответственно конструктивная и расчетная; в - расчетная схема рамы.

Опыт проектирования рамных конструкций позволяет рекомендовать некоторые упрощения расчетной схемы. Так, ригели миогопролетных рам с погонной жесткостью, втрое ббль-шей суммарной погонной жесткости примыкающих к узлу стоек, можно рассчитывать как неразрезные балки; стойки при этом рассчитывают иа воздействие осевой силы, приложенной со случайным эксцентриситетом, и горизонтальные нагрузки. Напротив, если суммарная погонная жесткость стоек в 6 н более раз превышает погонную жесткость ригелей, последние рассчитывают как балки, защемленные по кон-

1 I

в 1

<

1 1

1 a

1 i

\ \

9 19


v/yy / 7777 /777 /777 /777/777 /7/7 /777

Рис. 6.101. К расчету рамно-связевого блока каркаса: о - план; б, s - схемы соответственно расчетная и упрощенная расчетная.



цам (к стойкам в этом случае прикладывают моменты, равные алгебраической сумме моментов, возникающих в заделках примыкающих ригелей). Для сокращения объема вычислений допускается:

если разница между пролетами составляет не более 10 %, принимать для расчета равнопро-летную схему со средней величиной пролета;

при уклоне не более 1/8 наклонные ломаные ригели считать горизонтальными и высоту этажа принимать равной средней высоте соседних стоек;

перемещать нагрузки к опоре или к середине пролета не более, чем на 0,05/, где / - расчетный пролет конструкции, если этим достигается упрощающая расчет симметрия;

заменить в статическом расчете второстепенные сосредоточенные нагрузки увеличением основной сосредоточенной нагрузки с тем, чтобы сумма всех нагрузок осталась прежней, и при условии, что второстепенные нагрузки в сумме составляют не более 10 % от основной;

в рамных конструкция, в которых нагрузка на ригели передается через продольные балки, включать вес ригеля в сосредоточенную нагрузку от продольных балок.

Одновременное изменение размеров пролетов и нагрузок не допускается, если это ведет в обоих случаях к уменьщению , если это ведет в расчетного усилия.

При выборе расчетной схемы железобетонных рамных конструкций следует учитывать, что расчетная схема многих из них в процессе возведения изменяеся. Так, на стадии монтажа некоторые элементы могут шарнирно опираться на другие, в то время как на стадии эксплуатации, после из намоноличивания и замоноличивания стыков, здесь образуются жесткие узлы.

При расчете железобетонных рам используют допущение о том, что деформации и перемещения малы. Это соответствует как характеры деформирования материала, так и конструкции в целом.

Расчет рамной конструкции состоит из трех этапов:

ориентировочного назначения сечений элементов рамы для определения нагрузки от ее веса;

предварительного расчета для уточнения размеров сечений;

окончательного расчета.

Ориентировочные значения высоты поперечного сечения ригеля в пролете приведены в табл. 6.29.

Ширину поперечного сечения ригеля (при прямоугольной форме сечения) принимают разной V3...V2 его высоты. В тонкостенных конструкциях толщина ригеля может быть значительно меньшей - до /j высоты.

Высоту поперечных сечений крайних стоек одноэтажных рам назначают равной 0,6, а средних - 0,5 высоты поперечного сечення ригеля. Ширину поперечных сечений стоек желательно принимать равной ширине ригеля.

Дать какие-либо общие рекомендации по предварительному назначению размеров сечений стоек многоэтажных рам не представляется возможным; здесь инженеру-проектировщик следует ориентироваться на конструкции-аналоги (если таковые существуют) и свой опыт.

Предварительный расчет прямолинейных ригелей можно производить на воздействие изгибающего момента, равного 60...80 % момента, действующего в разрезной балке того же пролета. В миогопролетных рамах в предварительном расчете ригель рассчитывают как неразрезную балку.

Предварительный расчет стоек можно производить на действие продольной силы, определенной в предположении разрезности ригелей.

Окончательный расчет железобетонных рам выполняют с использованием одного из рассмотренных ниже методов.

Таблица 6.29 Ориентировочные значения высоты поперечного сечения ригеля

Рамы

Форюа ригеля

однопролет-

Многопролет-

Прямолинейная

(1/10...1/12 t

(1/12...1/16) ;

Ломаная

без затяжки

(1/12...1/16 1

(1/12...1/18) 1

с затяж(!ой

(I/I6...1/20 /

О/ 6... 1/24) /

Криволинейная:

без затяжки

(1/18,..1/25 /

(1/18...1/30) 1

с затяжкой

(1/30...1/35 t

(1/30...1/40) /

Расчет в линейно-упругом постановке. При

такой постановке задачи железобетон рассматривают как линейно-упругий материал, деформирование которого подчиняется закону Гука; трещинообразование, пластические деформации и ползучесть бетона при этом не учитывают.

Задача расчета - определение усилий в элементах рамы от заданных нагрузок. По найденным усилиям проверяют прочность сечений в соответствии с общими правилами расчета железобетонных элементов (см. гл. 3).

Поскольку расчет в линейно-упругой постановке допускает использование принципа наложения, усилия определяют раздельно для каждого из сочетаний нагрузок. Затем усилия от различных воздействий суммируют, причем выбирают наиболее неблагоприятные их комбинации.

Для сечений прямолинейных ригелей должны быть определены следующие усилия:

наибольший положительный изгибающий момент /Ид,дд и соответствующая ему поперечная сила;

наибольший отрицательный изгибающий момент /Ид,(д и соответствующая ему поперечная сила;

наибольшая поперечная сила Qjx " соответствующий ей изгибающий момент.

Для сечений стоек и криволинейных ригелей должны быть выявлены; наибольший положительный изгибающий момент и соответствующая ему продольная сила;

наибольший отрицательный изгибающий момент Mjj„ и соответствующая ему продольная сила;

наибольшая продольная сила Ajg " соответствующий ей изгибающий момент.

Для сечений криволинейных ригелей, кроме того, должны быть определены наибольшая



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 [ 108 ] 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164