Площадь поперечного сечения прутка

Размеры поперечного сечения стержней ферм подбираем с учетом расчетной силы N

Для стержней, испытывающих знакопеременные нагрузки, определяют коэффициент асимметрии цикла нагружения r:

и коэффициент понижающих напряжений

где Кэ — эффективный коэффициент концентрации напряжений.

В формуле для углеродистой стали а=0.58, в=0.28; для легированной стали а=0.65, в=0.8.

Кэ=3.4 — для угловых соединений.

Таблица 2 Значения R и для стержней главной фермы

Сечение подбираются по формуле

е N — расчетное усилие;

— требуемая площадь сечения.

Сечение подбираются по формуле

где — коэффициент продольного изгиба.

является функцией от гибкости , которая связана с геометрическими характеристиками сечения

где l — длина стержня;

— коэффициент, зависящий от характера закрепления концов;

r — радиус инерции сечения.

где I — момент инерции сечения;

F- площадь сечения.

По известной гибкости по таблице находят соответствующую величину .

Наиболее нагруженный стержень 6’7′ из верхнего пояса, испытывает сжатие: N=-4095,29 кН, [у]_р=0,75•у_т=0,75•240=180 МПа

Принимаем ц= 0,8, F_тр=283 см 2 > 2 уголка №25×3, J= 16353 см 4 , F=283,92 см 2 r=7,6, л=27 > ц=0,95

Действительное напряжение в сечении: у=151,83 МПа 2 > 2 уголка №25×2,5, J=14013 см 4 , F=239,42 см 2

Действительное напряжение в сечении: у=174,25 МПа 2 > уголок №25×2,2, J=6270 см 4 , F=106,12 см 2 r=7,69, л=30 > ц=0,95

Действительное напряжение в сечении: у=144,84 МПа 2 > уголок №16×1,1, J=1216 см 4 , F=38,8 см 2 r=5,6, л=37 > ц=0,94

Действительное напряжение в сечении: у=111,86 МПа

страница 31

Страницы книги: 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41. Оглавление

Минимальное содержание арматуры в ленточном фундаменте
Пункт 7.3.5 СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции» определяет минимальное относительное содержание рабочей продольной арматуры в железобетонном элементе не менее 0,1 % от площади рабочего сечения этого бетонного элемента.

Расчетная площадь поперечного стержня, мм 2 , при числе стержней

Теоретическая масса 1м длины арматуры, кг

4

6

113

170

201

302

314

471

452

679

616

923

804

1206

1018

1527

1256

1885

1520

2281

1963

2945

2463

3685

3217

4826

* Таблица адаптирована с упрощениями из Пособия по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного натяжения арматуры к СП 52-101-2003 (Москва, 2005). Приложение №1.

То есть для ленточного фундамента высотой 1 метр (1000 мм) и шириной 50 см (500 мм) минимальная площадь сечения продольной арматуры должна составить 500 мм2 .
При армировании ленточных фундаментов, служащих опорой под колонны (например, при строительстве монолитного железобетонного каркаса здания) площадь сечения продольной арматуры для ребра Т-образного ленточного фундамента предусматривают с процентом армирования 0,2-0,4 % в каждом ряду. [Раздел 1, Приложение 1 к пособию по проектированию «Армирование элементов монолитных железобетонных зданий», Москва, 2007]
Номер (номинальный диаметр) стержней арматуры и их количество в сечении обычной прямоугольной фундаментной ленты можно определить по таблице №43:

Диаметр арматуры, мм

Мы собираемся армировать типичный ленточный фундамент для газобетонного мансардного дачного дома с расчетной линейной нагрузкой на фундамент (по британской методике) 30 кН/м. Высота ленточного фундамента 90 см (45 см подземная часть и 45 см надземная часть). На плотной слежавшейся супеси рекомендуемая ширина фундамента – 60 см.

Определяем площадь сечения фундамента 900 мм х 600 мм = 540 000 мм2 . Минимальное достаточное сечение всех стержней арматуры в фундаменте с таким сечением составляет 0,1% от площади сечения: 540 000 / 100 х 0,1 = 540 мм2

Ищем в таблице № 33 ближайшее значение площади сечения арматуры в колонках с 4-мя или с 6-ю стрежнями арматуры. Определяем, что ближайшее значение площади сечения в сторону увеличения соответствует площади 4-х стержней арматуры диаметром 14 мм, либо площади 6 стержней арматуры диаметром 12 мм.

Поскольку ширина ленточного фундамента у нас 600 мм, максимальная величина защитного слоя бетона – по 50 мм (40 мм оптимально) с каждой стороны, то расстояние при армировании ленты 4-мя прутами получается условно 500 мм. Однако такое расстояние противоречит требованиям СП 52-101-2003, где определяется максимальное расстояние между стержнями продольной арматуры в одном ряду как 400 мм.

Следовательно, мы должны выбрать армирование 6-ю стержнями. В нашем случае подойдет армирование 6-ю стержнями (3 в нижнем ряду и 3 в верхнем ряду) арматуры диаметром 12 мм. Можно использовать и 6 стержней арматуры 14 мм, но в этом нет расчетной необходимости. Поперечная арматура должна быть диаметром не менее ¼ диаметра арматуры и при этом не менее 6 мм: 12 мм / 4 = 3 РЕКЛАМА

Подобрать по условию прочности диаметр стального стержня нагруженного продольной растягивающей силой F=10кН. Допустимые напряжения σ =160МПа.

Для того чтобы стержень был прочным, нормальные напряжения σ в его поперечных сечениях не должны превышать заданных допустимых значений.

где A — площадь поперечного сечения,
N – величина внутренней продольной силы, которая была определена ранее (N=10кН).

От диаметра, который мы будем рассчитывать, в данном выражении зависит только площадь A, поэтому получаем:

В квадратных миллиметрах площадь сечения представить проще:

То есть для того чтобы стержень был прочным, площадь его поперечного сечения независимо от формы должна быть не менее указанной величины.

Из формулы площади круга выражаем его расчетный диаметр

Это минимальный диаметр стержня, обеспечивающий его прочность.

Если в задании нет дополнительных условий, полученный размер можно округлить до целого миллиметра, но только в большую сторону.

Пример расчета требуемого сечения арматуры для ленточного фундамента: