Расчет прочности элементов бетонной стеновой панели с выполненным обрамлением дверного проема.

Расчет прочности стеновой панели на местное сжатие

а) В месте крепления тяжа в горизонтальном стыке:

,

б) Продольная сжимающая сила от внешней нагрузки:

(п. 3.39 [1]),

где ;

- коэффициент, зависящий от характера распределения местной нагрузки для тяжелого бетона;

;

- расчетное сопротивление бетона смятию:

;

;

.

Таким образом, продольная сжимающая сила от внешней нагрузки (тяжей) - ;

;

Условие выполняется.

2.1 Исходные данные (рис.3.):

Сечения элементов усиления:

а) ригель, стойка, перемычка - └ ┘ ГОСТ 8509-86;

; ; ;

;

Рис.4. Расчётная схема обоймы усиления.

2.2. Для обеспечения прочности стеновой панели и, прежде всего, перемычки необходимо выполнить обрамление проема, элементы которого должны быть включены в работу.

2.3. При устройстве ригеля из спаренных уголков и при шарнирном опирании на стойки соотношение изгибной жесткости ригеля и бетонной перемычки составляет:

;

Таким образом, до момента появления трещин (разрушения) металлический ригель воспринимает не более 2% нагрузки, т. е. фактически не является усилением.

Для увеличения несущей способности ригеля его соединение со стойкой необходимо выполнить в виде рамного узла. В этом случае пролет ригеля уменьшится с 0,75 м до 0,535 м.

Рис.5. Расчетная схема ригеля

;

, R_s = 340 МПа;

;

- коэффициент условий работы.

Момент в основной системе от внешней нагрузки (для упругой заделки в опоре):

.

Момент от предварительного напряжения в тяжах

.

Суммарный момент:

.

Величина напряжений в ригеле:

Следовательно, сечение ригеля, тяжей и величина предварительного напряжения достаточны для восприятия внешней нагрузки.

2.4. Расчет перемычки, усиленной тяжами, по перерезывающей силе.

; ;

;

;

;

;

Таким образом, условие прочности обеспечивается.

2.5. При расчете стоек учтено, что их прочность не может быть полностью использована, так как распределение внешней нагрузки пропорционально их жесткости на сжатие

;

Таким образом, при условии закрепления уголков от изгиба в плоскости стеновой панели прочность стоек может быть использована лишь частично.

Литература

1. СНиП 2.03.01 “Бетонные и железобетонные конструкции”.

2. Пособие по проектированию жилых зданий. Вып. 3. Конструкции жилых зданий ( к СНиП 2.02.01). ЦНИИЭП -теплица. – М.: Стройиздат, 1989. – 303 с.