Розрахунок елементів залізобетонних конструкцій

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

ЗМІСТ

1. Розрахунок попередньо напруженої плити покриття

1.1 Вихідні дані, призначення геометричних розмірів плити, класів арматури і бетону

1.2 Визначення навантажень

1.3 Розрахунок полиці плити на місцевий вигин

1.4 Розрахунок поперечного ребра плити

1.5 Розрахунок плити на загальний вигин за нормальними перетинах

1.6 Розрахунок поздовжніх ребер на похилих перерізах на поперечну силу

1.7 Визначення геометричних характеристик приведеного перерізу

1.8 Визначення втрат попереднього напруження арматури

1.9 Розрахунок на утворення тріщин, нормальних до поздовжньої осі

1.10 Розрахунок на розкриття тріщин, нормальних до поздовжньої осі при гf = 1,0

1.11 Розрахунок прогину плити

2. Розрахунок міцності суцільної колони середнього ряду

3. Розрахунок фундаменту під середню колону суцільного перерізу

3.1 Дані для розрахунку

3.2 Визначення геометричних розмірів фундаменту

3.3 Розрахунок арматури фундаменту

Список літератури

1.Расчет попередньо напруженої плити покриття.

1.1 Вихідні дані, призначення геометричних розмірів плити, класів арматури і бетону

Потрібно виконати розрахунок і конструювання збірної ж / бетонної плити покриття розміром 3х6 м, арматура попередньо напружена, натяг арматури механічне на упори металевих форм, будівля неопалюване, другий район з нормування снігового покриву.

Нормативні навантаження і відповідні коефіцієнти надійності елементів покриття.

п / п

Найменування

Нормат. Нагр-ка, Н / м 2

Коеф. надійн-ти по нагр-ке

1

Ж / б плита розміром 3х6 м

1333

1,1

2

Пароізоляція

50

1,3

3

Утеплювач

400

1,2

4

Асфальтова стяжка

350

1,3

5

Рулонний килим

150

1,3

Клас арматури для поздовжніх ребер А т-IV, R sp = 510 МПа, R sp, ser = 590 МПа, E s = 190000 МПа, для поперечних ребер призначаємо арматуру класу A - III, Ш6, 8 мм, R s = 355 МПа , для полиці плити на місцевий вигин Ш 3 Вр-I, R s = 375 МПа.

Приймаються величину контрольованого напруги для напруженої арматури у sp = 0,6 · R sp, ser = 0,6 · 590 = 470 МПа, ДГ sp = 0,1.

Призначаємо клас бетону В30, м в2 = 0,9, R b · г b 2 = 17 · 0.9 = 15,3 МПа, R bt · Г b 2 = 1,2 · 0,9 = 1,08 МПа, R bt, ser = 1,8 МПа, E b = 29000 МПа, б = E s / E b = 190000/29000 = 6,55.

Призначаємо геометричні розміри, відповідні типовій плиті покриття, вага плити 2,4 т, вага 1 м 2 - 1333 Н / м 2.

1.2 Визначення навантажень

Вид навантаження

Нормативна навантаження, кН / м 2

Коефіцієнт надійності за навантаженням

Розрахункове навантаження, кН / м 2

Постійна:

-Власний вага плити

- Пароізоляція

-Утеплювач

-Асфальтова стяжка, д = 2 см

-Рулонний килим


1333

50

400

350

150


1,1

1,3

1,2

1,3

1,3


1466

65

480

455

195

Разом:

Тимчасова:

- Снігова

2283


700



1,4

g = 2661


980

Разом:

2983


3641

1.3 Розрахунок полиці плити на місцевий вигин

Розрахункова схема. При відношенні ширини плити до відстані між поперечними ребрами (0,99 м) більше 2 полк плити на місцевий вигин слід розраховувати, як балочную. Виділяється, умовно, смуга шириною 1 м і розглядається, як багатопрогонових нерозрізна балка, опорами у якої є поперечні ребра. Розміри перетину цієї балки: ширина - 100 см, висота - 2,5 см.

Розрахункові прольоти приймаються рівними відстаням в чистоті між поперечними ребрами l p = 99 - 10 = 89 см.

Розрахункове навантаження на 1 м довжин и виділеної смуги складається з власної ваги полиці плити і навантаження від покрівлі. Власний вага плити завтовшки д = 2,5 см при об'ємній вазі з = 2500 кг / м 3 з урахуванням коефіцієнта надійності за навантаженням г f = 1,1 буде дорівнює

1 · 1 · д · з · г = 1 · 1 · 0,025 · 2500 · 1,1 = 68,8 кг / м 2 = 688 Н / м 2

Розрахункове навантаження (див. табл.)

q = 688 + (3641 - 1466) = 2863 Н / м 2

Згинальні моменти визначаються з урахуванням перерозподілу зусиль внаслідок пластичних деформацій, в розрахунок приймається згинальний момент

М = ql 2 / 11 = 2863 · 0,89 2 / 11 = 206,12 Н · м

Оптимальність товщини полиці плити перевіряється з умови міцності при залізниці = 0,1 і відповідно б т = 0,095

приймаємо

Необхідна площа арматури при

за таблицею ж = 0,092

Приймаються 8 Ш3 Вр-I (А s = 0,57 см 2), крок робочих стержнів в сітці 100 / 8 = 12,5 см. Призначаємо розподільну арматуру (не менше 10% від площі робочої арматури) 4 Ш3 Вр-I (А s = 0,28 см 2) крок стержнів розподільної арматури 100 / 4 = 25 см.

1.4 Розрахунок поперечного ребра плити

Розрахункова схема. З поздовжніми ребрами поперечні ребра пов'язані монолітно, тому в якості розрахункової схеми для поперечного ребра приймаємо однопрогонових балку з щемлені опорами.

Розрахунковий переріз поперечного ребра приймається тавровим з шириною полиці b f ', яка дорівнює відстані між поперечними ребрами.

h = 13 см, b = (4 +10) / 2 = 7 см, b 'f = 99 см, h' f = 2,5 см

Розрахунковий проліт приймається як відстань в чистоті між поздовжніми ребрами.

Розрахункове навантаження визначається на смугу шириною b 'f = 99 см з урахуванням навантаження від власної ваги ребра при с = 2500 кг / м 3 та г f = 1,1. Власний вага одного метра ребра 0,07 · (0,15-0,025) · 1 · 2500 · 1,1 = 24,06 кг / м = 244 Н / м

q = 241 + 688 · 0,99 + (3641 - 1466) · 0,99 = 3075 Н / м

Згинальні моменти визначаються з урахуванням перерозподілу зусиль внаслідок пластичних деформацій, пролітний і опорні моменти приймаються однаковими.

Необхідна площа арматури в прольоті (розрахунковий переріз Таврове - полку в стислій зоні), приймаємо

при

Перевіримо становище нейтральної осі

- Нейтральна вісь проходить в межах висоти полки

Приймаємо 1 Ш8 (А s = 0,503 см 2)

Необхідна площа арматури на опорах (розрахунковий переріз прямокутний - полку в розтягнутій зоні) ,

Приймаються так само як в прольоті 1 Ш8 (А s = 0,503 см 2)

Поперечна сила

Перевіримо необхідність розрахунку хомутів

умова задовольняється, поперечна арматура з розрахунку не потрібно, приймаємо конструктивно хомути Ш3 мм Вр-I з кроком 15 см.

1.5 Розрахунок плити на загальний вигин за нормальними перетинах

Розрахункова схема. Плита покриття вільно спирається на ригелі поперечних рам і при розрахунку розглядається як однопролетная вільно оперта балка. В якості розрахункового перерізу приймаємо Таврове перетин з шириною полиці b 'f = 298 см

h = 45 см, b = 2b 1 = 2 · 12 = 24 см, b 'f = 298 см, h' f = 2,5 см

Ширина ребра розрахункового таврового перерізу приймається рівній подвоєній ширині середніх значень ширини поздовжніх ребер плити. При ширині плити b 'f навантаження, визначена на 1 м кв. множиться на ширину плити 3м.

Розрахунковий проліт плити приймаємо з умови, що опорні реакції розміщуються від торців плити на відстанях рівних 6 см. l p = 596-2 · 6 = 584 см

Згинальний момент і поперечна сила визначаються як у вільно опертої балці:

Необхідна площа арматури при визначається в припущенні, що нейтральна вісь проходить в межах висоти полки.

перевіримо становище нейтральної осі з умови

;

нейтральна вісь проходить в межах висоти полки і перетин розраховується як прямокутне шириною b 'f = 2,24 см (ширина вводиться у розрахунок полиці в кожну сторону від ребра повинна бути не більше 1 / 6 частини прольоту - 1 / 6 · 6 м = 1 м)

Визначимо за таблицею ж R = 0,5 і р S 6 = 1,15

Приймаються 2 Ш10 А т-I V (А s р = 1,57 см 2) по 1 Ш10 в кожному ребрі.

1.6 Розрахунок поздовжніх ребер на похилих перерізах на поперечну силу

Додаткові табличні дані. Розрахунковий опір поперечної арматури Ш 4 р-I, R sw = 265 МПа, відношення модулів пружності арматури і бетону розрахункова рівномірно розподілене навантаження дорівнює фактичній

контрольоване напругу в напруженою арматурою

;

зусилля обтиску

коефіцієнти

Вирази, що використовуються при розрахунку хомутів

Поперечна сила, яка повинна бути сприйнята хомутами, визначається в залежності від виконання умови:

- Задовольняється

Призначаємо хомути 2 Ш4 Вр-I (А sw = 0,25 см 2) і визначаємо крок хомутів:

перевищує конструктивний мінімум дорівнює 15 см. Приймаються конструктивно S = 15 см.

Перевіримо достатність прийнятих розмірів перерізу поздовжніх ребер з умови міцності по похилій стислій смузі.

умова виконується, прийняті розміри перерізу поздовжніх ребер плити достатні.

1.7 Визначення геометричних характеристик приведеного перерізу

Площа приведеного перерізу

Статичний момент площі приведеного перерізу

Відстань від нижчої межі до центру ваги площі приведеного перерізу

і момент інерції перерізу

Момент опору приведеного перерізу по нижній зоні

Момент опору приведеного перерізу по верхній зоні

Відстань від центра ваги площі приведеного перерізу до верхньої точки ядра перерізу

попередньо приймаємо

, Де - Передавальна міцність бетону

ц = 1,6-0,75 = 0,85

r = 0,85 · 6653/1590 = 3,56 см

Те ж до нижньої точки ядра перерізу

r inf = 0,85 · 17539/1590 = 9,32 см

Пружнопластичних момент опору по розтягнутій зоні

( = 1,75 для таврового перетину з полицею в стислій зоні)

Пружнопластичних момент опору по розтягнутій зоні в стадії виготовлення і обтиснення елемента

(Г = 1,5 для таврового перетину з полицею в розтягнутій зоні).

1.8 Визначення втрат попереднього напруження арматури

Втрати від релаксацій напружень в арматурі при механічному способі напруги

Втрати від температурного перепаду між натягнутою арматурою і упорами відсутні

Втрати від деформацій анкерів, розташованих у натягнутих пристроїв:

Втрати від тертя арматури відсутні

Втрати від деформації сталевий ферми

Зусилля обтиснення з урахуванням втрат

Ексцентриситет цього зусилля щодо центра ваги приведеного перерізу

Напруження в бетоні при стисненні

Встановлюємо передатну міцність бетону з умови

приймаємо

тоді

Обчислимо стискальне напруження в бетоні на рівні центра тяжіння напруженої арматури від зусилля обтиску Р 1 і з урахуванням згинального моменту від ваги плити

Приймаються

Перші втрати

Напруга в бетоні з урахуванням перших втрат , Попередньо визначивши зусилля обтиску з урахуванням втрат

Приймаються

Втрати від усадки бетону

Втрати від повзучості бетону при

другі втрати

Повні втрати

Зусилля обтиснення з урахуванням повних втрат

1.9 Розрахунок на утворення тріщин, нормальних до поздовжньої осі

Розрахунок конструкцій третьої категорії тріщиностійкості проводиться за нормативними навантаженням (при р f = 1,0). Згинальний момент від нормативного навантаження

Момент утворення тріщин (при коефіцієнті точності натягу арматури г sp = 1-0,1 = 0,9)

33224 <38151 Нм - тріщини в розтягнутій зоні утворюються

Перевіримо, утворюються чи тріщини у верхній зоні при відпустці арматури з упорів (при р sp = 1 + ДГ sp = 1 +0,1 = 1,1)

; - Відповідає

- Умова виконується,

початкові тріщини у верхній зоні не утворюються, (згинальний момент від власної ваги виявляється більшим моменту від обтиснення).

1.10 Розрахунок на розкриття тріщин, нормальних до поздовжньої осі при р f = 1,0

Гранична ширина розкриття тріщин для елементів третьої категорії тріщиностійкості - нетривала а crc = 0,4 мм, тривала а crc = 0,3 мм. Визначимо згинальні моменти від нормативних навантажень:

від постійної та тривалої

Від всієї нормативної навантаження

Визначимо приріст напружень в арматурі від дії постійної і тривалої навантаження:

де z 1 = h 0 - 0,5 hґ f = 40-0,5 · 2,5 = 38,75 см

l sp = 0, тому зусилля Р 2 докладено в центрі тяжіння арматури А sp, W s - момент опору перерізу по розтягнутій арматурі

W s = А sp z 1 = 1,57 · 38,75 = 60,8 см 3

Приріст напружень в арматурі від дії повного навантаження

Визначимо ширину розкриття тріщин від нетривалої дії всього навантаження

де м = А sp / вh 0 = 1,57 / 24 · 40 = 0,0016

д = 1,0; = 1,0; з = 1,0; d = 25 мм

Визначимо ширину розкриття тріщин від нетривалої дії постійної і тривалої навантаження

Нетривала ширина розкриття тріщин

Тривала ширина розкриття тріщин

Вимоги СНиП ширині розкриття тріщин не виконуються. Необхідно збільшити А sp

1.11 Розрахунок прогину плити

Прогин плити визначається від нормативної постійної і тривалої навантажень згинальний момент дорівнює М = 33036 Нм

Гранична величина прогину:

Визначимо кривизну осі плити

,

де сумарна поздовжня сила від попереднього обтиснення з урахуванням всіх втрат при коефіцієнт, що враховує роботу бетону на ділянках з тріщинами

при тривало діючої навантаженні,

ексцентриситет

Площа стиснутої зони

Плече внутрішньої пари

Коефіцієнти = 0,9; = 0,15

прогин

Вимоги СНіП по граничному значенню величини прогину задовольняється

2. Розрахунок міцності суцільної колони середнього ряду

Дані для розрахунку перетинів: бетон важкий класу В15, підданий тепловій обробці при атмосферному тиску, R b = 8,5 МПа; R bt = 0,75 МПа; E b = 20,5 * 10 3 МПа

Арматура класу A - III, d > 10 мм, R s = R sc = 365МПа; E s = 2 * 10 5 МПа;

Перетин на рівні верху консолі колони.

Перетин колони b * h = 50 * 60 см при а = аґ = 4 см; корисна висота перерізу h 0 = 56 см. У перетині діють три комбінації розрахункових зусиль.

Зусилля від тривалої дії навантаження

M e = -25,7; N e = -60,1 кН

При розрахунку перерізу на першу і другу комбінації зусиль розрахунковий опір R b слід вводити з коефіцієнтом г b2 = 1,1, тому що в комбінації включені постійна, снігова, кранова і вітрова навантаження; на третю з коефіцієнтом г b2 = 0,9 (постійна і снігова). Розрахунок перерізу виконується по 1-ї комбінації, як дуже невигідною.

Обчислюють:

необхідно врахувати вплив прогину елемента на його міцність.

Умовна критична сила

Тут I = bh 3 / 12 = 50 · 60 3 / 12 = 900 000 см 4

Коефіцієнт

Відстань

За умови, що , Висота стиснутої зони

Відносна висота стиснутої зони

Граничне значення відносної висоти стиснутої зони бетону

Тут

У випадку

Площа арматури призначають по конструктивних міркувань приймаємо 3 ш16 з A s = 6,03 см 2

Розрахунок перерізу колони в площині, перпендикулярній площині вигину, не роблять, тому що

Перетин в закладенні колони

Зусилля від тривалої дії навантаження

При розрахунку перерізу на третю комбінацію зусиль розрахунковий опір R b слід вводити з коефіцієнтом г в2 = 0,9.

необхідно врахувати вплив прогину елемента на його міцність

Умовна критична сила

Тут

при м = 0,004 перше наближення

Коефіцієнт

Відстань

За умови, що A s = A г s висота стиснутої зони

Відносна висота стиснутої зони

Граничне значення відносної висоти стиснутої зони бетону

Тут

У випадку

Площа арматури A s = A г s призначаємо з конструктивних міркувань A s = 0,002; Вh 0 = 0,002 · 50 · 56 = 5,6 см 2. Приймаємо 3 ш16 з А s = 6,03 см 2.

Розрахунок перерізу колони в площині, перпендикулярної до площини вигину, не виконують, тому що

де

3. Розрахунок фундаменту під середню колону суцільного перерізу

3.1 Дані для розрахунку

Грунти підстави - ​​піски пилуваті середньої щільності, маловологі. Розрахунковий опір грунту R 0 = 0МПа; бетон важкий класу В 12,5;

R bt = 0,66 МПа; арматура з гарячекатаної сталі класу А-II, R s = 280 МПа; вага одиниці об'єму матеріалу фундаменту і грунту на його обрізи г = 20 кН / м 3.

Розрахунок виконуємо на найбільш небезпечну комбінацію розрахункових зусиль у закладенні колони: М = 104,1 кНм; N = 1398 кН; Q = 21,3 кН. Нормативне значення зусиль на усереднений коефіцієнт надійності за навантаженням

г f = 1,15; тобто М n = = 90,5 кНм; N n = 1215,7 кН; Q n = 18,5 кН.

3.2 Визначення геометричних розмірів фундаменту

Глибину закладення стакана фундаменту приймаємо 90 см, що не менше значень: Н ап ≥ 0,5 +0,33 hf = 0,5 +0,33 · 1,1 = 0,896 м; Н ап> 1,5 b col = 1, 5 · 0,5 = 0,75 м; Н ап ≥ л ап = 33 · 1,6 = 52,8 см, де d = 1,6 см - діаметр поздовжньої арматури колони; л ап = 33 для бетону класу В 12, 5. Відстань від дна стака-ну до підошви фундаменту прийнята 250 мм. Повна висота фундаменту Н = 900 +250 = 1150 мм, приймаємо 1200 мм, що кратно 300 мм. Глибина закладення фундаменту при відстані від планувальної відмітки до верху фундаменту 150 мм. Н 1 = 1200 +150 = 1350 мм = 1,35 м. Фундамент триступеневий, висота ступенів прийнята однаковою - 40 см.

Попередньо площа фундаменту визначається:

Тут 1,05 - коефіцієнт, що враховує наявність моменту.

Призначаючи відношення сторін b / a = 0,8 отримуємо

Приймаються a * b = 3 * 2,7 м

Так як заглиблення фундаменту менше 2 м, ширина підошви більше 1м, необхідно уточнити розрахунковий опір грунту основи за формулою:

де k 1 = 0,05 для пилуватих пісків, b 0 = 1 м; d 0 = 2м; d = H 1 = 1,35 м; b = 2,7 м.

При перерахунку розмірів фундаменту з уточненими значенням R отримуємо:

A = 3,2 м, b = 2,6 м. Остаточно приймаємо a * b = 3,6 * 3 ​​м. Площа підошви фундаменту ,

момент опору

Визначаємо робочу висоту фундаменту з умови міцності на продавлювання за формулою:

де h = 0,6 м - висота перерізу колони; b col = 0,5 м - ширина перерізу колони

p = N / A = 1215,7 / 10,8 = 112,6 кН / м 2; R bt = г b 2 · R bt = 1,1 · 0,66 = 0,726 МПа = 726кН / м 2

Повна висота фундаменту Н = 0,35 +0,05 = 0,4 м <1,2 м. Отже, прийнята висота фундаменту достатня.

Визначаємо крайовий тиск на основу. Згинальний момент в рівень з підошвою

Нормативне навантаження від ваги фундаменту і грунту на його обріза

За умови, що

3.3 Розрахунок арматури фундаменту

Визначаємо напругу в грунті під підошвою фундаменту в напрямку довгої сторони а без урахування ваги фундаменту і грунту на його уступах від розрахункових навантажень:

Розрахункові згинальні моменти:

в перерізі II

де

в перерізі II - II

в перетині III-III

Необхідну переріз арматури:

Приймаються 16 ш10 А-ІІ з А s = 12,56 см 2. Відсоток армування

Арматура, укладається паралельно меншій стороні фундаменту, визначається за згинальний момент у перерізі IV-IV:

Приймаються 10 ш14 А-ІІ з А s = 15,39 см 2. Відсоток армування

Список літератури

1. Байков В.Н. Залізобетонні конструкції. Загальний курс. Москва. Стройиздат 1991р.

2. МУ і приклади розрахунку елементів залізобетонних конструкцій по КП № 2. Макіївка 1995р.

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Будівництво та архітектура | Курсова
85.7кб. | скачати


Схожі роботи:
Розрахунок вогнестійкості будівельних і залізобетонних конструкцій
Розрахунок збірних залізобетонних конструкцій багатоповерхового виробничої будівлі
Розрахунок і конструювання збірних і монолітних залізобетонних конструкцій каркасу одноповерхової
Проектування залізобетонних конструкцій багатоповерхового будинку
Виробництво багатошарових керамічних та залізобетонних конструкцій
Монтаж залізобетонних конструкцій одноповерхової промислової будівлі
Автоматизоване проектування залізобетонних конструкцій стрижневих систем
Монтаж збірних залізобетонних конструкцій одноповерхової промислової будівлі
Виготовлення збірних бетонних та залізобетонних конструкцій з важких бетонів
© Усі права захищені
написати до нас