На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


курсовая работа Проектирование сборного междуэтажного железобетонного перекрытия

Информация:

Тип работы: курсовая работа. Добавлен: 12.06.2012. Сдан: 2011. Страниц: 32. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


МПС РФ
Дальневосточный государственный
Университет путей сообщения 
 
 
 
 
 
 

Кафедра «Строительные конструкции» 
 
 
 
 
 

  
 
 

КУРСОВОЙ  ПРОЕКТ
«Проектирование сборного междуэтажного  железобетонного перекрытия»
КП.2903.04.02.ПЗ – 441 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил: Кротова Е.С., 441
Руководитель: Тимохин А.В. 
 
 
 
 
 
 

Хабаровск
2003
   1. РАЗБИВКА БАЛОЧНОЙ  КЛЕТКИ И ВЫБОР  ОПТИМАЛЬНОГО
       ВАРИАНТА 

   1.1. Исходные данные  для проектирования 

   Здание читального зала пятиэтажное с неполным железобетонным каркасом с кирпичными стенами. Расстояние в свету между стенами 18х21.8. высота этажа 4м. Нормативная нагрузка 5.3 кПа, в том числе длительная нагрузка 2.0кПа. коэффициент надежности по нагрузке ?f=1.2. коэффициент надежности по назначению здания ?n=1.0. Плиты многопустотные с круглыми пустотами. Класс бетона балок В25. Класс арматуры A IV. Влажность воздуха выше 40%. 

   1.2. Варианты разбивки  балочной клетки 

   Первый вариант  – балки расположены вдоль  помещения. Характеристики варианта: плиты 6х1.5 – 8 шт; плиты 6х1.2 – 4шт; плиты 6х1.6 – 8шт;плиты 6.3х1.5 – 4шт; плиты 6.3х1.2 – 2шт; плиты 6.3х1.6 – 4шт; связевые плиты 6х2.2 – 6 шт; связевые плиты 6.3х2.2 – 3 шт; пролет балок (по осям колонн) – 5.45 м. 


Рисунок 1.1. –  Расположение балок вдоль помещения 
 
 
 
 

Второй вариант – балки расположены поперек помещения. Характеристики варианта: плиты 5.4х1.5 – 8 шт; плиты 5.4х2.2 – 8шт; плиты 1.5х5.7 – 8 шт; плиты 2.2х5.7 – 8шт; связевые плиты 1.6х5.4 – 4 шт; связевые плиты 1.6х5.7 – 4 шт; пролет балок (по осям колонн) – 6 м.
 

Рисунок 1.2. –  Расположение балок поперек помещения 

1.3. Расчет вариантов 

Для того, чтобы  можно было сравнивать варианты по расходу железобетона, необходимо определить требуемые размеры балок перекрытия в обоих вариантах при одинаковом коэффициенте армирования. ?э=1.2%. 

1.3.1. Сбор нагрузок  на 1 м2 перекрытия 

Таблица 1.1. –  Сбор нагрузок на перекрытие 

Нагрузка Нормативная нагрузка, кН/м2
Расчетная нагрузка, кН/м2
Постоянная       
Паркет 0.02х8 кН/м3 0.16 1.3 0.208
Шлакобетон 0.065х16 кН/м3 1.04 1.1 1.144
Звукоизоляция из пенобетонных плит 0.06х5 кН/м3 0.30 1.2 0.36
Многопустотная  плита с круглыми пустотами 2.5 1.1 2.75
Итого ?n=1 4.0   4.462
Временная (полная) 5.3 1.2 6.36
В том  числе длительная (понижающая) 2.0 1.2 2.4
Кратковременная 3.3 1.2 3.96
Полная 9.3   10.822
В том числе постоянная и длительная 6.0    
Кратковременная 3.3    
 
 
1.3.2. Расчет первого  варианта 

Назначение  предварительных размеров балки. 

Высота  . 

Принимаем . 

Ширина   

Принимаем .
Собственный вес 1 погонного метра балки равен: 

 

Расчетная нагрузка на погонный метр балки равна: 

 


Рисунок 1.3. –  Нагрузка на погонный метр балки
;
 

во втором пролете 

.
 

Принимаем ?э=1.2%. Тогда  

,
 

где (для класса арматуры А IV);
(для бетона В 25).
Определим значение h0. 

; 

 

Так как  , то ; 

;
 
 

и . Принимаем . 
 
 
 
 

1.3.3. Расчет второго  варианта 

Оставляем, как  и в первом варианте, предварительные  размеры балки 0.25х0.50 м. Тогда  

 

 

 

;
;

;
 

и . Принимаем . 

1.4. Сравнение вариантов 

Таблица 1.2. –  Сравнение вариантов 

Номер варианта Наименование  деталей Кол-во штук Сечение, м2 Длина, м Расход ж/б, м3
1 Балки Колонны
Плиты
8 6
48
0.25х0.45 0.25х0.25
-
5.45 4.0
4.905 1.5
-
  Итого 62 -   6.405
2 Балки Колонны
Плиты
9 6
40
0.25х0.45 0.25х0.25
-
6.0 4.0
6.075 1.5
-
  Итого 55 -   7.575
 
Вывод: по расходу  железобетона принимается первый вариант. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. РАСЧЕТ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО  НАПРЯЖЕННОЙ ПЛИТЫ  С      
    КРУГЛЫМИ ПУСТОТАМИ 

2.1. Исходные данные, характеристика материалов  и технология  
       изготовления плиты 

Пролет плиты – 6.3 м.
Ширина плиты  – 1.6 м.
Ширина балок – 0.25 м.
Класс бетона – В25.
Расчетное сопротивление  бетона Rb=14.5 МПа,
                                                          Rbt=1.05 МПа.
   Сопротивление бетона при расчете по 2-ой группе предельных состояний: Rb,ser=18.5 МПа, Rbt,ser=1.6 МПа. Модуль деформации бетона Еb=27000 МПа. Класс предварительно напрягаемой арматуры А-IV.
   Сопротивление напрягаемой арматуры: Rsp=510 МПа и Rsc=400 МПа, Rs,ser=590 МПа. Модуль деформации Es=190000. Класс ненапрягаемой арматуры Вр-I. Влажность воздуха окружающей среды менее 75% - . Формирование плит на металлическом поддоне с теплообработкой – в тоннельных камерах. напряжение арматуры – на упорах электротермическим способом.
   Нагрузка  на 1 м2 плиты приведена в табл.1.1. 

   2.2. Назначение основных размеров плиты 

   Расчетный пролет: 

   
,
 

   где – – пролет плиты;
     – ширина балки. 

   Высота  плиты: 

   
 

   где –  для пустотных плит;
     – нормативная продолжительная  нагрузка (постоянная и длительная), см. табл.1.1;
     – нормативная кратковременная  нагрузка, см. табл.1.1. 

   Принимаем . 
 
 
 
 
 

   Основные  размеры поперечного сечения  плиты. 

   
   Рисунок 2.1 – Основные размеры поперечного  сечения плиты. 
 

   2.3. Расчет по 1-ой  группе предельных  состояний 

   2.3.1. Расчет полки плиты  на изгиб 

   Для расчета выделяем полосу шириной  в один метр. Сбор нагрузок на полку (кН/м) в табл. 2.1. 

   Таблица 2.1. – Загружение полки плиты 

Наименование  нагрузок
q, кН/м
1. Вес пола (табл.1.1) 1.5 - 1.712
2. Вес полки  0.03х25 0.75 1.1 0.825
3. Временная  нагрузка (табл.1.1) 5.3 1.2 6.36
Итого 7.55 - 8.897
 
   Изгибающий  момент: 

   
,
 

   где – см.табл. 2.1;
     – диаметр пустотного отверстия  . 

   Полезная  высота сечения при расположении арматуры в середине полки: 

   
,
 

   где – высота полки плиты.  
 
 
 

   Подбор  сечения арматуры: 

   
;
 

   где ; 
 

   
;
 

   
 

   Принимаем минимальную сварную сетку по ГОСТ 8478-8.
     с площадью  (5 d Bp – I). 

   2.3.2. Предварительный  подбор сечения  продольной арматуры 

   Изгибающий  момент в середине пролета: 

   
,
 

   где – полная нагрузка на 1 м2 плиты;
     – ширина плиты. 

   В расчетах по предельным состояниям первой группы расчетная толщина сжатой полки приведенного таврового сечения  принимается равной фактическому значению. Ширина полки, вводимой в расчет, принимается равной всей ширине верхней полки плиты так как имеет место: 

      [2, п.3.16], 

   где – высота плиты;
     – высота полки. 

   Ширина  ребра: 

     

   

   Рисунок 2.2. – Сжатая полка сечения плиты 

   Предположим, что нейтральная ось проходит в пределах полки (1 случай), то есть 

   
,
 
 

   
 

   где h0=h – a=26см – 3см=23 см. 

   
;
 

    , подтверждается первый случай расчета.
   Для вычисления коэффициента условия работы по формуле: 

   
,
 

   принимаем предварительно . Для арматуры А-IV коэффициент [2, п.3.13]. 
 

   Тогда : 

   
 

   Принимаем . Требуемое сечение арматуры равно: 

   
 

   принимаем 4 d 14 (Asp=6.16 см2). Размещение арматуры приведено на рис.2.1. 
 

   2.3.3. Определение приведенных  характеристик сечения. 

   Заменяем пустоты равновеликими по площади и моментам инерции прямоугольниками.
    .
   Толщина полок приведенного сечения 
   Ширина  ребра 156см – 6·18см=48см: 

   
 

   

   

   Рисунок 2.3 – Приведенное сечение плиты 

   Приведенная площадь сечения: 

     

   где – площадь приведенного сечения плиты;
     – площадь сечения продольной  арматуры.
     
 
 

   Приведенный статический момент относительно нижней грани сечения: 

   
 

   Положение центра тяжести приведенного сечения: 

   
.
 

   Приведенный момент инерции: 

   

   Момент  сопротивления по нижней зоне: 

   
,
 

   то  же по верхней зоне: 

   
 
 

   2.3.4. Назначение величины  предварительного  напряжения арматуры 

   Для арматуры должны выполняться условия: 

   
 и 
,
 

   где значение допустимых отклонений р принимается в зависимости от способа натяжения арматуры.
   При электротермическом способе: 

   
 
 
 
 

   Тогда  

   
 

   Принимаем . 

   2.3.5. Определение потерь  предварительного  напряжения 

   Первые потери:
   1. От релаксации  напряжений арматуры.
   При электротермическом натяжении стержневой арматуры [2, табл.5, поз.1].
   2. От температурного  перепада.
     [2, табл.5, поз.2]. Так как форма с изделием подогревается в тоннельной камере до одинаковой температуры, то и .
   3. От обмятия анкеров.
   При электротермическом способе натяжения  в расчете не учитывается [2, табл.5, поз.3].
   4. От сил трения  арматуры.
   При натяжении на упоры и отсутствии огибающих приспособлений не учитываются [2, табл.5, поз.4].
   5. От деформации  стальной формы.
   При электротермическом способе натяжения  в расчете не учитываются [2, табл.5, поз.5].
   6. От быстронатекающей  ползучести бетона.
   Напряжения  в бетоне на уровне центра тяжести  предварительно напряженной арматуры равны: 

   

   

   
 

   
 

   Передаточная  прочность бетона Rbp для арматуры A-IV назначается из условия Rbp?11МПа, Rbp?0.5·В25=12.5МПа. Принимаем Rbp=12.5МПа. 

   
.
 
 
 
 

   Так как  

   
, то
 

   
 

   В итоге первые потери  

   Вторые  потери.
   7. От усадки бетона.
   Для В25<В35 и при тепловой обработке изделия при атмосферном давлении .
   8. От ползучести  бетона. 

   
 

   
 

   Так как  , то  

   
,
 

   где при тепловой обработке бетона.
   В итоге вторые потери . Полные потери равны . Принимаем  

   2.3.6. Проверка прочности бетона в стадии обжатия 

   Напряжения  в бетоне на уровне крайнего сжатого  волокна после отпуска арматуры равны: 

   
 

   Отношение . Прочность бетона в стадии обжатия обеспечена. 
 
 
 

   2.3.7. Определение коэффициента точности натяжения арматуры 

   Коэффициент точности натяжения арматуры определяется по формуле: 

   
.
 

   При электротермическом способе натяжения: 

   
,
 

   тогда . 

   2.3.8. Проверка принятого  сечения предварительно  напряженной арматуры 

   Проверка  сводится к вычислению коэффициента , уточнению значения коэффициента и сечения арматуры Аsp.
   Для определения коэффициента вычислим следующие величины:
    - предельное напряжение в арматуре  сжатой зоны 

   
 

   
 

   при неавтоматизированном электротермическом натяжении арматуры
    - предварительное напряжение в напрягаемой арматуре до обжатия бетона 

   
- с учетом полных потерь,

   - напряжение  в арматуре 

   
 
 
 
 

   Тогда 

   
 

   Поскольку значение совпадает со значением, принятым в п.2.3.2, то перерасчет арматуры не требуется. 

   2.3.9. Расчет прочности  плиты по сечению,  наклонному к продольной  оси по поперечной  силе 

   Расчетная поперечная сила на опоре равна: 

   
.
 

   Влияние весов сжатых полок (при 6 отверстиях, с учетом ): 

   
 

   Влияние усилия обжатия продольной предварительно напряженной арматуры: 

   
 

   
 

   Вычисляем .
   Вычисляем  

   
   Так как Q=53.46<67.14кН, то поперечная арматура по расчету не требуется, и она ставится конструктивно. На приопорных участках длиной l/4 устанавливается конструктивно d4Bp-I с шагом . В средней части пролета поперечная арматура не применяется. 

   2.3.10. Проверка прочности  по сжатой полосе  между наклонными  трещинами 

   Для расчета поперечной силы вычислим следующие  величины: 

   
 

   
 

    - коэффициент, учитывающий влияние  хомутов, нормальных к продольной оси элемента
   
 

   Тогда
   
 

   2.3.11. Расчет плиты в  стадии изготовления 

   При распалубке и снятии изделия с формы подъемными петлями плита работает как консольная балка. Вылет консоли lc=0.4м. изгибающий момент от собственного веса плиты в основании консоли с учетом коэффициента динамичности kd=1.4 равен: 

   
 

   Напряжение  в напрягаемой арматуре, расположенной  в сжатой зоне равно: 

   
 

   где при расчете элементов в стадии обжатия .
   Таким образом, после обжатия бетона в  арматуре остаются растягивающие напряжения.
   Усилие  предварительного напряжения рассматривается  как внешняя сила: 

   
 

   Изгибающий  момент в консоли относительно верхней арматуры: 

   
 
 
 
 

   Вычисляем 

   
 

   где ;
    - коэффициент условия работы  бетона.
   Требуемое сечение арматуры в верхней зоне плиты определяется для внецентренно сжатого элемента: 

   
 

   Верхняя арматура по расчету не нужна. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   2.4. Расчет плиты по 2-ой  группе предельных  состояний 

   2.4.1. Проверка на образование  начальных трещин  в сжатой зоне  при эксплуатационных  нагрузках в стадии изготовления 

   Сила  обжатия Р1 (после освобождения арматуры на упорах) открывают плиту от формы и изгибают ее. При этом могут возникнуть в верхней зоне начальные трещины. Трещины не возникнут, если удовлетворится условие Mгр - Мr?Rbt,ser·Wpl.
   Момент  от внешних сил: 

   
 

   Для вычисления момента силы Р1 относительно ядровой точки, наиболее удаленной от растянутой (верхней зоны) вычислим следующие величины: 

   
 

   Принимаем ;
    - расстояние до нижней ядровой точки 

   

    - момент силы Р1 относительно ядровой точки  

   
 

    - максимальное напряжение в сжатом  бетоне от внешних сил и  сил предварительного напряжения 

   
.
 

   При и имеем ?=1.5,
   тогда упругопластический момент сопротивления 

   
.
 

   Rbt,ser=1МПа принято при отпускной прочности бетона, Rbp=12.5МПа
   
   Начальные трещины не возникают. 
 
 

   2.4.2. Расчет нормальных сечений на образование трещин при эксплуатационной нагрузке. 

   Изгибающий  момент от внешних нагрузок при  : 

   
.
 

   в том числе от длительно действующих  нагрузок 

   
.
 

   Момент  сил обжатия относительно верхней ядровой точки равен: 

   
,
 

   где =215.6кН (п.2.3.9) 

   Расстояние  до верхней ядровой точки: 

   
;
 

   
.
 

   Принимаем
    - максимальные напряжения в сжатой зоне бетона 

   

   Упругопластический  момент сопротивления относительно нижней растянутой зоны равен: 

   
 

   проверка  образования трещин производится из условия  , где
   Имеет место  образование трещин и требуется определить величину их непродолжительного раскрытия от действия всех нагрузок и величину продолжительного раскрытия только от постоянных и длительных нагрузок . Эти значения ограничиваются предельными величинами в зависимости от условия эксплуатации конструкции и вида арматуры. В нашем случае и .
   Ширина  непродолжительного раскрытия трещин: 

   
,
 

где – от непродолжительного действия всех нагрузок;
 – от непродолжительного  действия постоянной и длительной  части нагрузки;
 – от продолжительного действия постоянной и длительной части нагрузок.
   Все значения определяются по формуле: 

   
 
 

   Определяем  : .
   Для определения  вычислим следующие величины:
    - эксцентриситет силы Ntot относительно центра тяжести сечения 

   
;
 

    - коэффициент армирования 

   
;
 

    - коэффициент   

   
 

   коэффициент  

   
 

    - коэффициент   

   
 

   относительная высота сжатой зоны бетона 

   
 

   
 

    - расстояние от центра тяжести  площади сечения арматуры до  точки приложения равнодействующей усилий в сжатой зоне сечения над трещиной 

   
 

    - напряжения в растянутой арматуре  для изгибаемых элементов 

   
 

   Тогда 

   
 

   Определяем  :  

   
 

   
 

   
 

   
 

   
 

   Тогда  

   
 

   Определяем  :
     
 

   
 

   Получаем: 

   
 

   Таким образом раскрытие трещин – меньше допустимых величин. 
 
 
 
 
 

   2.4.3. Расчет наклонных  сечений на образование  трещин 

   Расчет  производится в сечении у грани  опоры плиты (1) и на расстоянии зоны длины передачи напряжений (2).
   Длина зоны передачи напряжений равна: 

   
.
 

   Определение нормальных напряжений в бетоне от внешней нагрузки и усилия предварительного обжатия на уровне центра тяжести (у=0). 

   
 

   
 

   Определение касательных напряжений в бетоне от внешней нагрузки: 

   

   
 

   
 

   Значение  главных напряжений (растягивающих  и сжимающих в бетоне). 

   

          

   
 

   
 

   
 

   Определение коэффициента влияния двухосного сложного напряженного состояния на прочность бетона. 

   
 

   Принимаем . 

   
 

   Принимаем .
   Проверка  образования трещин наклонных к  продольной оси элемента производится из условия: 

   
 

   
- трещин нет.
 

   
- трещин нет.
 

   2.4.4. Определение прогиба  плиты при образовании  трещин под эксплуатационной нагрузкой 

   Прогиб  плиты, где в растянутой зоне образуются трещины, определяются через кривизну изгибаемых элементов.  

    - коэффициент 
   
;
 
 
 
 
 
 
 

    - коэффициент   

   
 

     Тогда  
 

   
 
 

   Определим - кривизну от непродолжительного действия постоянных и длительных нагрузок
   
 

   
 

   

   Определим - кривизну от продолжительного действия постоянных и длительных нагрузок 
 

   
 
 

   

   Для определения  вычислим следующие величины:
    - относительные деформации бетона от усадки и ползучести сил, предварительного обжатия на уровне растянутой арматуры 
 

   
;
 

   - относительные  деформации бетона от усадки  и ползучести сил, предварительного обжатия на уровне крайнего сжатого волокна бетона 

   
 

   Тогда 

   
 

   Определение прогиба плиты: 

   
 

   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   3. РАСЧЕТ РИГЕЛЯ  ПЕРЕКРЫТИЯ 

   3.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 

   В здании с неполным каркасом ригель представляет собой неразрезную  балку, шарнирно опертую на стены и на промежуточные колонны. Нагрузка считается равномерно распределенной. Изгибающие моменты и поперечные силы определяются по формулам:
   При равномерно распределенной нагрузке: 

   
;
 

   
.
 

   При сосредоточенных силах: 

   
;
 

   
,
 

   где - табличные коэффициенты.
   В связи с тем, что постоянная нагрузка расположена по всем пролетам, а временная нагрузка может быть расположена в опасном положении, то для получения наибольших усилий в пролетах и на опорах необходимо рассмотреть их сочетания и построить огибающую эпюру моментов. Для ослабления армирования на опорах и упрощения монтажных стыков проводят перераспределение моментов между опорными и пролетными сечениями путем прибавления добавочных треугольных эпюр моментов с произвольными (по знаку и значениям) и с любыми опорными ординатами. Если пролетные моменты на эпюре выравненных опорных моментов превысят значения пролетных моментов, то они будут расчетными. отличие между выравненными ординатами опорных моментов и моментов, вычисляемых по упругой схеме не должно превышать 30%.
   Сечение продольной арматуры определяется в первом и втором пролетах и у грани колонны на промежуточных опорах. Поперечное армирование определяется по расчетам наклонных сечений у крайней опоры и слева и справа промежуточных опор. 

   3.2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ  ДЛЯ РАСЧЕТА 

   Ригель  представляет собой четырехпролетную неразрезную балку с пролетами, равными расстоянию от стены до оси первой колонны и до сои второй колонны – 5.45м, расстояние между ригелями – 6.3м и от ригеля до стены – 5.85м. сечение ригеля прямоугольное 0.25х0.45м. постоянная расчетная нагрузка на перекрытие от собственного веса составляет g=4.462 кН/м2, временная – 6.36 кН/м2 , класс бетона В25. класс арматуры A-IV. 
 
 
 
 
 

   3.3. СБОР НАГРУЗОК  НА ПОГОННЫЙ МЕТР  РИГЕЛЯ 

   Поскольку при сравнении вариантов и  подборе размеров сечения ригеля не было учтено условие ?<0.35, то принимаем высоту сечения ригеля 0.6 м, а не 0.45 м, как было принято при сравнении вариантов.
   Постоянная  расчетная нагрузка: 

   
 

   Временная расчетная нагрузка: 

   
 

   Полная  нагрузка 

   
.
 

   3.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИЗГИБАЮЩИХ МОМЕНТОВ И ПОПЕРЕЧНЫХ СИЛ 

   Расчетный пролет крайнего пролета равен расстоянию от оси опорной площадки на стену до оси первой колонны: 

   
 

   Расчетный средний пролет принимается равным расстоянию между осями колонн . Для четрырехпролетной балки рассматривается 5 схем загружения. По первой схеме определяются усилия от постоянной нагрузки, по схемам (1+2) – наибольшие изгибающие моменты в правом пролете и поперечные силы на крайней опоре А, по схемам (1+3) – наибольший момент во втором пролете, по схемам (1+4) – наибольшие моменты и поперечные силы на опоре В и оп схемам (1+5) – наибольшие изгибающие моменты и поперечные силы на опоре С. Расчеты по упругой схеме приведены в таблицах 3.1 и 3.2.
   По  полученным значениям изгибающих моментов построены эпюры от всех схем загружения. Для выравнивания опорных моментов по схеме (1+4) накладываем на полученную эпюру треугольные добавочные эпюры с ординатами вершин, не превышающими 30% от наибольших опорных моментов. Для этого изгибающий момент на эпюре В=-234.85 кНм (1+4) снижаем на величину 49 кНм, что меньше 234.85•0.3=70.46 кНм, и он становится равным -185.85 кНм, тогда момент в первом пролете станет равным 158.32+20.58=178.9 кНм. Так как эта величина меньше момента 190.65 кНм (1+2), то расчетным моментом в первом пролете является 190.65 кНм (1+2). Во втором пролете изгибающий момент станет равным 102.29+24.5=126.79 кНм, что больше момента 125.25 (1+3), и он будет являться расчетным. Выравненная эпюра огибающих моментов приведена на рис. 3.2.
   При равномерно распределенной нагрузке очертание  выравненной эпюры изгибающих моментов принято параболическое. Построение производится в следующей последовательности (рис.3.2.).
   Даны  значения изгибающих моментов после  выравнивания моментов в пролете М1=190.65 кНм и М2=126.79 кНм и на опорах Мв=-185.85кНм и Мс=-186.46, которые отложены в масштабе на рис. 3.2. соединяем прямыми линиями ординаты опорных моментов. Откладываем в четвертях пролета от прямых линий 0.75 М01=253.076 кНм и 0.75М02=312.64 кНм. Соединяем полученные точки кривой. 

   
   Таблица 3.1. – Изгибающие моменты ригеля 

Схемы загружения Изгибающие  моменты
Пролетные Опорные
М1 М2 МВ МС
1 0.077·30.5·5.552=71.628 0.036·30.5·5.452=32.29 -0.107·30.5·5.452= -95.98
-0.071·30.5·5.452= -63.69
2 0.1·38.64·5.552=119.02 -0.045·38.64·5.452= -29.7
-0.054·38.64·5.452 =-61.98
-0.036·38.64·5.452 =-41.32
3 -0.023·38.64·5.552= -27.37
0.081·38.64·5.452=92.96 -0.054·38.64·5.452 =-61.98
-0.036·38.64·5.452 =-41.32
4 0.072·38.64·.5.552=86.69 0.061·38.64·5.452=70.0 -0.121·38.64·5.452 =-138.87
-0.018·38.64·5.452 =-20.66
5 -0.018·38.64·5.552= -21.42
0.056·38.64·5.452=62.27 -0.036·38.64·5.452 =-41.32
-0.107·38.64·5.452 =-122.8
1+2 190.65 2.59 -157.96 -105.01
1+3 44.26 125.25 -157.96 -105.01
1+4 158.32 102.29 -234.85 -84.35
1+5 50.21 94.56 -137.3 -186.49
 
   Таблица 3.2. – Поперечные силы в сечениях ригеля у опор 

Схема загружения Поперечные  силы
QA QBL QBR QCL
1 0.393·30.5·5.55=65.87 -0.607·30.5·5.45 =--99.91
0.536·30.5·5.45=88.22 -0.464·30.5·5.45= --76.37
2 0.446·38.64·5.55=95.65 -0.554·38.64·5.45 =-116.67
0.018·38.64·5.45=3.79 0.018·38.64·5.45=3.79
3 -0.054·38.64·5.55= -11.58
0.054·38.64·5.45 =11.37
-0.518·38.64·5.45 =109.08
0.482·38.64·5.45=101.5
4 0.38·38.64·5.55=81.49 -0.62·38.64·5.45 =-130.56
0.63·38.64·5.45=132.67 -0.397·38.64·5.45 =-83.6
5 -0.036·38.64·5.55= -7.72
-0.036·38.64·5.45 =7.58
0.429·38.64·5.45=90.34 -0.571·38.64·5.45 =-120.25
1+2 161.52 -216.58 92.01 -72.58
1+3 54.29 -88.54 197.3 25.13
1+4 147.36 -230.47 220.89 -159.97
1+5 58.15 -92.33 178.56 -196.92
 
   Для расчета прочности наклонных  сечений из двух расчетов упругого и с учетом выравнивания моментов из-за пластических деформаций принимаются большие значения поперечных сил. Результаты упругого расчета приведены в табл.3.2. Значения поперечных сил при учете выравненных моментов определяются по формулам для однопролетной балки: 

   
 и 
.
 

   Подставляя  значения, получим: 

   
;
 

   
 

   
 

   
.
 
 
 
 

   0Результаты сведем в табл. 3.3.
   Таблица 3.3. – Поперечные силы у опор балок. 

Вид расчета Поперечные  силы на опорах
QA QBL QBR QCL
Упругий расчет (схемы) (1+2) 161.52
(1+4) -230.47
(1+4) 220.89
(1+5) -196.92
С учетом пластических деформаций 157.54 -224.52 187.48 -187.7
 
   На  всех опорах поперечные силы имеют  большее значение при расчете  по упругой стадии работы. Поэтому  в данном случае они являются расчетными. 

   3.5. ПОДБОР СЕЧЕНИЯ ПРОДОЛЬНОЙ АРМАТУРЫ 

   Бетон класса В25 имеет характеристики: расчетное  сопротивление при сжатии Rb=14.5 МПа, то же при растяжении Rbt=1.05 МПа, коэффициент условий работы бетона ?b2=0.9, модуль упругости Ев=27000 МПа. Арматура класса А-IV имеет характеристики: расчетное сопротивление Rs=510 МПа и модуль упругости Еs=190000 МПа. Размеры сечения ригеля 25х60 см.
   Подбор  сечения арматуры производим в расчетных  сечениях ригеля. 

   Сечение в первом пролете: М=190.65 кНм;
     h0=h-a=0.6 – 0.055=0.545 м; 

   
;
 
 

   
 

   
.
 

   
 

   Принимаем 4O16 А-IV с As=8.04 см2, либо 2O14 А-IV и 2O18 А-IV с Аs=8.17 см2. 
 
 
 
 
 
 

   1) 4O16 А-IV с As=8.04 см2
   
    ; 

   h0=0.6-0.056=0.544 м 

   2) 2O14 А-IV А=3.08 см2 и 2O18 А-IV  А=5.09 см2 с Аs=8.17 см2. 

   
     

   h0=0.6-0.051=0.549 м 

   Для последующих расчетов принимаем  вариант 1 (с меньшей площадью арматуры). 

    ; 

     

   
   Проверка  несущей способности выполняется. 

   Сечение во втором пролете, М=126.79 кНм;
     h0=h-a=0.6 – 0.055=0.545 м; 

   
;
 

   
 

   
.
 

   
 

   Принимаем 4O14 А-IV с As=6.16 см2 , либо 2O12 А-IV А=2.26 см2 и 2O16 А-IV А=4.02 см2, Аs=6.28 см2 . 

    4O14 А-IV с As=6.16 см2
 

    ; 

   h0=0.6-0.054=0.546 м. 

   2) 2O12 А-IV А=2.26 см2 и 2O16 А-IV А=4.02 см2, Аs=6.28 см2 . 

   
     

   h0=0.6-0.049=0.551 м 

   Для последующих расчетов принимаем  вариант 1 (с меньшей площадью арматуры). 

    ; 

     

   
   Проверка несущей способности выполняется. 

   Сечение на опоре В, М=185.85 кНм.
   h0=h-a=0.6 – 0.055=0.545 м; 

   Определяем  изгибающий момент у грани колонны  со стороны первого пролета (QBL>QBR):
   \
   

   Вычисляем: 

   
;
 

   
 

   
.
 

   
 

   Принимаем 2O12 А-IV А=2.26 см2 и 2O16 А-IV А=4.02 см2, Аs=6.28 см2, либо 4O16 А-IV с As=8.04 см2 . 

   1) 2O12 А-IV А=2.26 см2 и 2O16 А-IV А=4.02 см2, Аs=6.28 см2 . 

   
     

   h0=0.6-0.049=0.551 м 

   2) 4O16 А-IV с As=8.04 см2
   
    ;
   h0=0.6-0.056=0.544 м 

   Для последующих расчетов принимаем  вариант 2. 

    ; 

   
   
   Проверка  несущей способности выполняется. 

   Сечение на опоре С, М=186.46 кНм
   h0=h-a=0.6 – 0.055=0.545 м; 

   
 

   
;
 
 

   
 

   
.
 

   
 

   Принимаем 2O12 А-IV А=2.26 см2 и 2O16 А-IV А=4.02 см2, Аs=6.28 см2, либо 4O16 А-IV с As=8.04 см2 . 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   1) 2O12 А-IV А=2.26 см2 и 2O16 А-IV А=4.02 см2, Аs=6.28 см2 . 

   
     

   h0=0.6-0.049=0.551 м 

   2) 4O16 А-IV с As=8.04 см2 

   
    ;
   h0=0.6-0.056=0.544 м 

   Для последующих расчетов принимаем  вариант 2. 

    ; 

   
   
   Проверка  несущей способности выполняется. 
 

   3.6. РАСЧЕТ ПРОЧНОСТИ  РИГЕЛЯ ПО СЕЧЕНИЯМ, НАКЛОННЫМ К ПРОДОЛЬНОЙ ОСИ 

   Расчет  производится по наклонным сечениям у опоры А, опоры В слева  и справа и у опоры С.
   Расчет  наклонного сечения у опоры А, QA=161.52 кН;
   h0=0.544 м.
   Вычисляем:
    - коэффициент ?b3=0.6 (для тяжелого бетона);
    - коэффициент ?f=?n=0;  

   
.
 

   Так как QA=161.52 кН>77.11кН, то расчет продолжается. Определяем: 

    - коэффициент, учитывающий влияние вида бетона – ?b2=2.0 (для тяжелого бетона);
   

   Поперечная  сила Qb: 

   
;
 

    - длина проекции наиболее опасного наклонного сечения на продольную ось элемента С: 

   
.
 

   Так как С=1.73м>2h0=2•0.544=1.088м, принимаем С=2h0=1.088 м.
   Вычисляем: 

   
;
 

   поперечное  усилие 

   
;
 
 
 
 
 

   усилие  в поперечной арматуре на единицу  длины элемента 

   
 

   
;
 

   
,
 

   где поперечные стержни приняты O6А-III из условия сварки с продольной арматурой O16. 

   Аsw=2•0.283=0.566 см2 (два каркаса); Rsw=255 МПа. 

   По  конструктивным условиям на приопорном участке длиной l/4 шаг поперечной арматуры принят равным 20 см? h/3=20 см; в средней части пролета шаг . Принят шаг 45 см<50см. 

   Расчет  наклонного сечения у опоры BL, QBL=230.47 кН; h0=0.544 м.
   Вычисляем:
    - ?b3=0.6;
    - ?f=?n=0;  

   
.
 

   Так как QBL=230.47 кН>77.11кН, то расчет продолжается. Определяем: 

    - ?b2=2.0;
   

   Поперечная  сила Qb: 

   
;
 

   
.
 

   Так как С=1.21м>2h0=2•0.544=1.088м, принимаем С=1.088 м.
   Вычисляем: 

   
;
 

   поперечное  усилие 

   
;
 
 

   усилие  в поперечной арматуре на единицу  длины элемента 

   
 

   
;
 

   
,
 

   где поперечные стержни приняты O6А-III из условия сварки с продольной арматурой O16. 

   Аsw=2•0.283=0.566 см2 (два каркаса); Rsw=255 МПа. 

   Принимаем на приопорном участке длиной l/4 шаг поперечных стержней 15 см. 

   Расчет  наклонного сечения у опоры BR; QBR=220.89 кН; h0=0.544 м;
   - ?b3=0.6;
    - ?f=?n=0;  

   
.
 

   Так как QBL=220.89 кН>77.11кН, то расчет продолжается. Определяем:
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.