Объем перемычек железобетонных: Железобетонные перемычки – размеры изделий, вес и максимальная нагрузка

Проектирование ж/б перемычки

Реклама

1 из 24

Проектирование

Концепция и конструкция железобетонной перемычки вместе с задачами

Реклама

Реклама

Реклама

Дизайн ЖБТ-перемычка

1. КОНСТРУКЦИЯ Ж/б перемычки -АРУН КУРАЛИ
2. Перемычка  Перемычка – это горизонтальный элемент, который размещается поперек проема, как двери, окна и т. д.  Он принимает на себя нагрузку от конструкции над ним и обеспечивает поддержку. Это также Типовая балка, ширина которой равна ширине стены, а концы которые встроены в стену. Их очень легко построить по сравнению с арки. Подшипник перемычки: Предусмотренный подшипник должен быть как минимум в следующих 3 случаях. и) 10 см. ii) Высота балки перемычки iii) от 1/10 до 1/12 пролета перемычки.
3.  Деревянная перемычка  Каменная перемычка  Кирпичная перемычка  Стальная перемычка  Железобетонная перемычка  Армированная кирпичная перемычка Типы перемычек
4. Деревянные перемычки
5. Каменные перемычки
6. Кирпичные перемычки
7. Армированные кирпичные перемычки
8. Стальные перемычки
9. Армированные цементобетонные перемычки  В настоящее время для проемов дверей, окна и т. д. в конструкции из-за их прочности, жесткости, огнестойкости, экономичность и простота в строительстве. Ж/б перемычки подходят для всех нагрузок и для любого пролета.  Ширина перемычки равна ширине стены. основное армирование предусмотрено низ и половина этих стержней изогнуты на концах.  Предусмотрены скобы для сопротивления поперечному сдвигу
10. Типы расчетных нагрузок на перемычку  Собственный вес или собственный вес перемычки  Собственная нагрузка стены над проемом  Постоянная нагрузка и динамическая нагрузка, передаваемая с крыши или пола, поддерживаемого у стены над проемом
11. Постоянная нагрузка стены над перемычкой
12. Этапы проектирования 1. Предположим, что эффективная глубина перемычки д= 𝑙 10 общая глубина D = эффективная глубина + эффективный защитный слой D = d + Эффективное покрытие = d+50 2. Ширина перемычки, b = толщина кладки (например: от 230 до 300 мм) 3. Эффективный пролет (л) Должно быть наименьшее из следующих двух i) 1= пролет в свету (L)+ подшипник l = чистый пролет (L) + эффективная глубина 4. Расчет нагрузки и момента передача нагрузки в стороны за счет действия арки высота стены над перемычкой H≥1,25 ч h=l sin 60° Вт = 1 2 𝑥 𝑙x l sin600 x t x 𝜌м (Треугольная нагрузка)
13. l=эффективный диапазон t= Толщина кладки 𝜌m = плотность кладки (примем 19,2 кН/м3) Момент от нагрузки на кладку, М1, = 𝑤𝑙 6 Собственный вес перемычки = b x D x плотность железобетона ( 𝜌), w=_ _ _кН/м Момент собственного веса. М2 = 𝑤𝑙2 8 Суммарный изгибающий момент M =M1 + M2 предельный момент Mu = 1,5 X M 5. Проверьте глубину Приравнивание предельного момента (Mu) = моменту сопротивления Mu = 0,149 fck bd2 – Fe 250 Mu = 0,138 fck bd2 – Fe 415 требуется = 𝑀 𝑢 𝑜.138 𝑓𝑐𝑘 𝑏 𝑓𝑜𝑟 𝐹𝑒 415 𝑠𝑡𝑒𝑒𝑙 Если требуется < d -----дизайн безопасен Если требуется > d ——дизайн небезопасен Измените глубину
14. 6. Расчет напрягаемой арматуры Mu= 0,87fyAstd(1- Аст фу бдф 𝑐𝑘 ) Решите для A st Предположим, что диаметр стержней подходит (8 мм, 10 мм, 12 мм…) Площадь одного стержня Кол-во стержней = 𝐴 𝑠𝑡 𝑎 𝑠𝑡 7. Расчет арматуры на сдвиг i) поперечная сила v = 𝑤𝑙 2 + 𝑊 2 , Vu = v х 1,5 ii) Напряжение сдвига 𝜏v = 𝑉 𝑢 𝑏𝑑 iii) Процент стали = 100 𝐴 𝑠𝑡 𝑏𝑑 См. таблицу № 19, 1С456-2000 для значения 𝜏c Если 𝜏c меньше, чем 𝜏v, то необходимо рассчитывать арматуру на сдвиг. Если 𝜏c меньше, чем 𝜏v, то необходимо предусмотреть минимальное усилие на сдвиг. (Этапы проектирования см. при проектировании одинарной армированной балки)
15. Проблемы: Спроектируйте перемычку, используя следующие данные: ширина проема = 2,4 м, высота кирпичная стена над перемычкой = 3 м, толщина стен = 230 мм, несущая ширина стена = 230 мм, бетон М20 и сталь Fe415, Вес бетона = 25 кН/м3, Вес кирпичной стены = 19,2 кН/м3. Нарисуйте детали армирования.
16. Этапы проектирования 1. Предположим, что эффективная глубина перемычки д= 𝑙 10 = = 2400 10 = 240 мм общая глубина D = эффективная глубина + эффективный защитный слой D = d + 35 мм Эффективное покрытие = 240 + 35 = 275 мм 2. Ширина перемычки, b = Толщина кладки = 230мм 3. Эффективный пролет (л) Должно быть наименьшее из следующих двух i) 1= пролет в свету (L)+ опора = 2,4+0,23 = 2,63 м ii) l = чистый пролет (L) + эффективная глубина = 2,4 + 0,24 = 2,64 м l=2,63 м 4. Расчет нагрузки и момента Для передачи нагрузки в стороны за счет действия арки, Высота стены над перемычкой H≥1,25h, H=3м, h = l sin600 = 2,63 x sin600 = 2,27м, 1,25h = 1,25×2,27 = 2,83м ч>1,25ч
17. Нагрузка на кладку (Вт) — Треугольная нагрузка Вт = 1 2 𝑥 𝑙x l sin600 x t x 𝜌м Вт = 1 2 𝑥 2,63 х 2,63 sin600 х 0,23 х 19,2 = 13,22 кН Момент от нагрузки на кладку, М1 = Wl 6 «=» 13,22×2,63 6 = 5,79 кН-м Собственный вес перемычки, w = b x D x Плотность RCC(𝜌) = 0,23 х 0,275 х 25 = 1,58 кН/м Момент собственного веса , M2 = вл2 8 «=» 1,58×2,632 8 = 1,36 кН-м Суммарный изгибающий момент, M= M1+M2 = 5,79+1,36 = 7,15 кН-м Предельный момент Mu=1,5 x M = 1,5 x 7,15 = 10,73 кН-м
18. 5) Проверить глубину Приравнивание, М=Мю Mu = 0,138xfckbd2 требуется = 𝑀 𝑢 0,138 𝑥 𝑓𝑐𝑘𝑥 𝑏 «=» 10,73 𝑥 106 0,138 𝑥 20 𝑥 230 = 130 мм <240 мм (прилагается) Дизайн безопасен. 6. Расчет натяжной арматуры Mu= 0,87fyAstd(1- Аст фу бдф 𝑐𝑘 )
19. 10,73 х 106 = 0,87 х 415 х Astx240[1- 𝐴 𝑠𝑡 x415 230 𝑥 240 𝑥 20 ] 10,73 х 106 = 86,65 х 103Аст-32,57Аст 2 32.57Аст 2 — 86,65х103Аст + 10,73х106=0 Аст=130,24мм2 Предоставление стержней диаметром 10 мм Площадь одного бара, ast= 𝜋𝑥 102 4 =78,5м2 Количество баров = 𝐴 𝑠𝑡 𝑎 𝑠𝑡 «=» 130,24 78,5 = 1,65, скажем, 2 нет
20. 7. Конструкция поперечной арматуры i) поперечная сила v = 𝑤𝑙 2 + 𝑊 2 «=» 1,58 𝑥2,63 2 + 13.22 2 =8,68 кН Vu = v х 1,5 = 8,68 х 1,5 = 13,02 кН ii) Напряжение сдвига 𝜏v = 𝑉 𝑢 𝑏𝑑 «=» 13.02𝑥103 230𝑋 240 = 0,235 Н/мм2 Аст = = 2𝑥 𝜋𝑥 102 4 = 157 мм2 iii) Процент стали = 100 𝐴 𝑠𝑡 𝑏𝑑 = 100 х 157 230𝑥240 = 0,28 См. таблицу №19, 1С456-2000 𝜏c значение после интерполяции доступных значений. 𝜏c=0,37 Н/мм2 > 0,235 Н/мм2 Весь сдвиг воспринимается только бетоном, что обеспечивает номинальный сдвиг армирование, Обеспечьте стержни диаметром 6 мм
21. Ср = 2 х 𝜋 𝑥 62 4 = 56,55 мм2 (площадь стремян с двумя опорами) Расстояние между стременами должно быть наименьшим из следующих трех 1) Зв= 0,87𝑥𝑓𝑦 𝑥𝐴𝑠 𝑣 0,4 𝑥 𝑏 «=» 0,87 𝑥415 𝑥56,55 0,4𝑥 230 = 221,92 мм, скажем, 220 мм 2) Sv не должен быть больше 0,75d = 0,75x 240 = 180мм 3) Зв не должно быть больше 300мм Поэтому предусмотрите 2L-стремена диаметром 6 мм @ 180 мм c/c.
22. Детали усиления:
23. Балка перемычка 230 х 150 мм армируется стержнями 3 — 10 мм при эффективном покрытии 35 мм. Если перемычка просто опирается на проем с эффективным пролетом 1,35 м, определите общая равномерно распределенная нагрузка, которую может нести перемычка, включая ее собственный вес, если принять чтобы нагрузка стены на перемычку была равномерной. Принять fск = 15 МПа и fe 250 МПа. Дано: b = 230 мм, D = 150 мм, эффективное покрытие = 35 мм, l = 35 м, Ast = 3 – 10 Ø fck = 15 Н/мм2, fy = 250 Н/мм2 Аст = 3x𝐴 = 3x 𝜋 𝑑2 4 = 235,61 мм2 глубина нейтральной оси Сюй = 0,87 𝑓 𝑦 𝐴𝑠𝑡 0,36 𝑓𝑐𝑘 𝑏 «=» 0,87 250 235,61 0,36 𝑥 15 𝑥 230 = 41,26𝑚𝑚 д = 150-35=115мм ПРОБЛЕМА 2
24. Xu макс. = 0,53d = 0,53 x 115 = 60,95 мм Сюй < Сумакс Секция под армированием, момент сопротивления определяется выражением Mu = 0,87 fy A st d x (1 − 𝐴 𝑠𝑡 𝑓𝑦 𝑏𝑑 𝑓𝑐𝑘 ) = 0,87 𝑥 250 𝑥 235,61 𝑥 115 ( 1 − 235,61 𝑥 250 230 𝑥 115 𝑥 15 "=" 5,01x106 Н-мм М = Мю / 1,5 = 5.01 1,5 = 3,34𝑘𝑁 - 𝑚 Максимальная БМ для свободно опертой балки несущей удл Приравнивание максимума BM = момент сопротивления 𝑤𝑙2 8 "=" 𝑤 𝑥 1,35 2 8 = 0,228𝑤 3,34 = 0,228 Вт w= 14,64 кН/м

Примечания редактора

1. В старые времена строительства в основном использовались деревянные перемычки. Но сейчас они заменены несколькими современными методами, однако в горных районах они используются. Основными недостатками древесины являются более высокая стоимость, меньшая прочность и уязвимость к огню. Если длина проема больше, то перемычку обеспечивают путем соединения нескольких деревянных деталей с помощью стальных болтов, как показано на рис. В случае более широких стен перемычка состоит из двух деревянных отрезков, отстоящих друг от друга с помощью набивки из деревянного бруса. Иногда деревянные перемычки усиливают за счет установки пластин из мягкой стали сверху и снизу, называемых перемычками.
2. Это наиболее распространенные типы перемычек, особенно там, где камень доступен в изобилии. Их толщина является наиболее важным фактором его конструкции. Они также предусмотрены над отверстиями в кирпичных стенах. Каменные перемычки поставляются в виде цельного куска или нескольких кусков. Глубина этого типа выдерживается равной 10 см/метр пролета, при минимальном значении 15 см. Они используются для пролетов до 2 метров. При воздействии на конструкцию вибрационных нагрузок в каменной перемычке образуются трещины из-за ее слабой растяжимости. Поэтому нужна осторожность.
3. При проеме менее 1 м и действующих меньших нагрузках используются кирпичные перемычки. Глубина кирпичной перемычки варьируется от 10 см до 20 см в зависимости от пролета. Кирпичи с крестовинами более подходят, чем обычные кирпичи, потому что крестовины при заполнении раствором обеспечивают большее сопротивление сдвигу торцевых соединений. Такая перемычка известна как перемычка из рифленого кирпича.
4. При больших нагрузках и пролете более 1 м целесообразно использовать перемычки из армированного кирпича. Глубина армированной кирпичной перемычки должна быть равна 10 см или 15 см или кратна 10 см. кирпичи укладываются таким образом, что между соседними кирпичами остается пространство шириной 2-3 см по длине для вставки стержней из мягкой стали в качестве армирования. Для заполнения швов используется цементный раствор 1:3. Вертикальные хомуты диаметром 6 мм предусмотрены в каждом третьем вертикальном стыке. В нижней части предусмотрена основная арматура, состоящая из стержней диаметром от 8 до 10 мм, загнутых на концах.
5. Если дополнительные нагрузки большие, а проемы большие, можно использовать стальные перемычки. Эти перемычки состоят из секций швеллера или стальных катаных балок. Мы можем использовать одну секцию или их комбинации в зависимости от требований. При использовании по отдельности стальная балка либо замуровывается в бетон, либо облицовывается камнем, чтобы ширина оставалась такой же, как ширина стены. Когда более одного блока размещены рядом, они удерживаются на месте трубчатыми сепараторами.
6. Собственный вес или собственный вес каменной перемычки Все сплошные каменные и бетонные перемычки должны быть надлежащим образом залиты раствором, и при наличии достаточной информации о размерах перемычки может быть рассчитана статическая нагрузка перемычки. Для целей проектирования учитываются начальные или предварительные размеры поперечного сечения перемычки. Поскольку перемычки являются важной частью стены, ширина перемычки такая же, как и стены, и единственное неизвестное, что требуется для оценки собственного веса перемычки, — это ее глубина. Для предварительного проектирования может быть рассмотрена глубина примерно 20 мм на погонный пролет в 300 мм. Расчет собственного веса каменной кладки зависит не только от типов каменных блоков, например, легкий, средний или нормальный вес, но также и от удельного веса цементного раствора, используемого для стены, и его можно принять равным 1651,9.4 кг/м3 или 2242,59 кг/м3. В качестве альтернативы методу расчета статической нагрузки, упомянутому в предыдущем разделе, может быть использована статическая нагрузка перемычек определенной высоты и ширины, предлагаемых NCMA, и можно избежать значительных ошибок.
7. Постоянная нагрузка каменной кладки над перемычкой представляет собой вес каменной кладки, находящейся в треугольной области под углом сорок пять градусов над перемычкой, если считается, что происходит выгибание.