Xreferat.com » Рефераты по строительству » Расчет элементов железобетонных конструкций

Расчет элементов железобетонных конструкций

СОДЕРЖАНИЕ


1. Расчет предварительно напряженной плиты покрытия

1.1 Исходные данные, назначение геометрических размеров плиты, классов арматуры и бетона

1.2 Определение нагрузок

1.3 Расчет полки плиты на местный изгиб

1.4 Расчет поперечного ребра плиты

1.5 Расчет плиты на общий изгиб по нормальным сечениям

1.6 Расчет продольных ребер по наклонным сечениям на поперечную силу

1.7 Определение геометрических характеристик приведенного сечения

1.8 Определение потерь предварительного напряжения арматуры

1.9 Расчет на образование трещин, нормальных к продольной оси

1.10 Расчет на раскрытие трещин, нормальных к продольной оси при гf =1,0

1.11 Расчет прогиба плиты

2. Расчет прочности сплошной колонны среднего ряда

3. Расчет фундамента под среднюю колонну сплошного сечения

3.1 Данные для расчета

3.2 Определение геометрических размеров фундамента

3.3 Расчет арматуры фундамента

Список литературы


1.Расчет предварительно напряженной плиты покрытия.


1.1 Исходные данные, назначение геометрических размеров плиты, классов арматуры и бетона


Требуется выполнить расчет и конструирование сборной ж/бетонной плиты покрытия размером 3х6 м, арматура предварительно напряженная, натяжение арматуры механическое на упоры металлических форм, здание неотапливаемое, второй район по нормированию снегового покрова.


Нормативные нагрузки и соответствующие коэффициенты надежности элементов покрытия.

№ п/п Наименование Нормат. Нагр-ка, Н/м2 Коэф. надежн-ти по нагр-ке
1 Ж/б плита размером 3х6 м 1333 1,1
2 Пароизоляция 50 1,3
3 Утеплитель 400 1,2
4 Асфальтовая стяжка 350 1,3
5 Рулонный ковер 150 1,3

Класс арматуры для продольных ребер Ат-IV, Rsp=510 МПа, Rsp,ser=590 МПа, Es=190000 МПа, для поперечных ребер назначаем арматуру класса A-III, Ш6, 8 мм, Rs=355 МПа, для полки плиты на местный изгиб Ш 3 Вр-I, Rs=375 МПа.

Принимаем величину контролируемого напряжения для напрягаемой арматуры уsp= 0,6·Rsp,ser = 0,6·590 = 470 МПа, Дгsp=0,1.

Назначаем класс бетона В30, гв2= 0,9, Rb·гb2= 17·0.9 = 15,3 МПа, Rbt ·гb2= 1,2·0,9 = 1,08 МПа, Rbt,ser=1,8 МПа, Eb= 29000 МПа, б = Es/Eb = 190000/29000 = 6,55.

Назначаем геометрические размеры, соответствующие типовой плите покрытия, вес плиты 2,4 т, вес 1 м2 – 1333 Н/м2.

Расчет элементов железобетонных конструкций


1.2 Определение нагрузок


Вид нагрузки Нормативная нагрузка, кН/м2 Коэффициент надежности по нагрузке Расчетная нагрузка, кН/м2

Постоянная:

-собственный вес плиты

-пароизоляция

-утеплитель

-асфальтовая стяжка, д=2 см

-рулонный ковер


1333

50

400

350

150


1,1

1,3

1,2

1,3

1,3


1466

65

480

455

195

Итого:

Временная:

- снеговая

2283


700


1,4

g = 2661


980

Итого: 2983
3641

1.3 Расчет полки плиты на местный изгиб


Расчетная схема. При отношении ширины плиты к расстоянию между поперечными ребрами (0,99 м) больше 2 полк плиты на местный изгиб следует рассчитывать, как балочную. Выделяется, условно, полоса шириной 1 м и рассматривается, как многопролетная неразрезная балка, опорами у которой являются поперечные ребра. Размеры сечения этой балки: ширина – 100 см, высота – 2,5 см.


Расчет элементов железобетонных конструкций


Расчетные пролеты принимаются равными расстояниям в чистоте между поперечными ребрами lp= 99 – 10 = 89 см.


Расчет элементов железобетонных конструкций


Расчетная нагрузка на 1 м длины выделенной полосы состоит из собственного веса полки плиты и нагрузки от кровли. Собственный вес плиты толщиной д = 2,5 см при объемном весе с = 2500 кг/м3 с учетом коэффициента надежности по нагрузке гf = 1,1 будет равен


1 · 1 · д · с · г = 1 · 1 · 0,025 · 2500 · 1,1 = 68,8 кг/м2 = 688 Н/м2


Расчетная нагрузка (см. табл.)

q = 688 + (3641 – 1466) = 2863 Н/м2


Изгибающие моменты определяются с учетом перераспределения усилий вследствие пластических деформаций, в расчет принимается изгибающий момент


М = ql2/11 = 2863 · 0,892/11 = 206,12 Н·м


Оптимальность толщины полки плиты проверяется из условия прочности при ж = 0,1 и соответственно бт=0,095


Расчет элементов железобетонных конструкций


принимаем Расчет элементов железобетонных конструкций

Требуемая площадь арматуры при


Расчет элементов железобетонных конструкций


по таблице ж=0,092


Расчет элементов железобетонных конструкций


Принимаем 8 Ш3 Вр-I (Аs=0,57см2), шаг рабочих стержней в сетке 100/8 = 12,5 см. Назначаем распределительную арматуру (не менее 10% от площади рабочей арматуры) 4 Ш3 Вр-I (Аs=0,28см2) шаг стержней распределительной арматуры 100/4 = 25 см.

1.4 Расчет поперечного ребра плиты


Расчетная схема. С продольными ребрами поперечные ребра связаны монолитно, поэтому в качестве расчетной схемы для поперечного ребра принимаем однопролетную балку с защемленными опорами.


Расчет элементов железобетонных конструкций


Расчетное сечение поперечного ребра принимается тавровым с шириной полки bf', равной расстоянию между поперечными ребрами.


Расчет элементов железобетонных конструкций


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


Расчетный пролет принимается как расстояние в чистоте между продольными ребрами.


Расчет элементов железобетонных конструкций


Расчетная нагрузка определяется на полосу шириной b'f = 99 см с учетом нагрузки от собственного веса ребра при с = 2500 кг/м3 и гf = 1,1. Собственный вес 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


Изгибающие моменты определяются с учетом перераспределения усилий вследствие пластических деформаций, пролетный и опорные моменты принимаются одинаковыми.

Расчет элементов железобетонных конструкций

Требуемая площадь арматуры в пролете (расчетное сечение тавровое – полка в сжатой зоне), принимаем


Расчет элементов железобетонных конструкций при Расчет элементов железобетонных конструкций

Расчет элементов железобетонных конструкций Расчет элементов железобетонных конструкций


Проверим положение нейтральной оси Расчет элементов железобетонных конструкций

Расчет элементов железобетонных конструкций - нейтральная ось проходит в пределах высоты полки


Расчет элементов железобетонных конструкций


Принимаем 1 Ш8 (Аs=0,503см2)

Требуемая площадь арматуры на опорах (расчетное сечение прямоугольное – полка в растянутой зоне) Расчет элементов железобетонных конструкций, Расчет элементов железобетонных конструкций


Расчет элементов железобетонных конструкций Расчет элементов железобетонных конструкций

Расчет элементов железобетонных конструкций


Принимаем так же как в пролете 1 Ш8 (Аs=0,503см2)

Поперечная сила Расчет элементов железобетонных конструкций

Проверим необходимость расчета хомутов Расчет элементов железобетонных конструкций

Расчет элементов железобетонных конструкций

условие удовлетворяется, поперечная арматура по расчету не требуется, принимаем конструктивно хомуты Ш3 мм Вр-I с шагом 15 см.


1.5 Расчет плиты на общий изгиб по нормальным сечениям


Расчетная схема. Плита покрытия свободно опирается на ригели поперечных рам и при расчете рассматривается как однопролетная свободно опертая балка. В качестве расчетного сечения принимаем тавровое сечение с шириной полки b'f = 298 см


Расчет элементов железобетонных конструкций


h = 45 см, b = 2b1=2·12=24 см, b'f = 298 см, h'f = 2,5 см


Ширина ребра расчетного таврового сечения принимается равной удвоенной ширине средних значений ширины продольных ребер плиты. При ширине плиты b'f нагрузка, определенная на 1 м кв. умножается на ширину плиты 3м.


Расчет элементов железобетонных конструкций


Расчетный пролет плиты принимаем из условия, что опорные реакции размещаются от торцов плиты на расстояниях равных 6 см. lp= 596-2·6=584 см

Изгибающий момент и поперечная сила определяются как в свободно опертой балке:


Расчет элементов железобетонных конструкций

Расчет элементов железобетонных конструкций

Требуемая площадь арматуры при Расчет элементов железобетонных конструкций определяется в предположении, что нейтральная ось проходит в пределах высоты полки.


Расчет элементов железобетонных конструкций Расчет элементов железобетонных конструкций


проверим положение нейтральной оси из условия

Расчет элементов железобетонных конструкций; Расчет элементов железобетонных конструкций

нейтральная ось проходит в пределах высоты полки и сечение рассчитывается как прямоугольное шириной b'f=2,24 см (ширина вводимой в расчет полки в каждую сторону от ребра должна быть не более 1/6 части пролета – 1/6 · 6 м = 1 м)

Определим по таблице жR = 0,5 и гS6 = 1,15


Расчет элементов железобетонных конструкций


Принимаем 2 Ш10 Ат-IV (Аsр= 1,57см2) по 1 Ш10 в каждом ребре.


1.6 Расчет продольных ребер по наклонным сечениям на поперечную силу


Дополнительные табличные данные. Расчетное сопротивление поперечной арматуры Ш 4 р-I, Rsw =265 МПа, отношение модулей упругости арматуры и бетона Расчет элементов железобетонных конструкций расчетная равномерно распределенная нагрузка равна фактической


Расчет элементов железобетонных конструкций

контролируемое напряжение в напрягаемой арматуре


Расчет элементов железобетонных конструкций;


усилие обжатия


Расчет элементов железобетонных конструкций коэффициенты

Расчет элементов железобетонных конструкций

Расчет элементов железобетонных конструкций


Выражения, используемые при расчете хомутов


Расчет элементов железобетонных конструкций

Расчет элементов железобетонных конструкций


Поперечная сила, которая должна быть воспринята хомутами, определяется в зависимости от выполнения условия:


Расчет элементов железобетонных конструкций - удовлетворяется

Расчет элементов железобетонных конструкций


Назначаем хомуты 2 Ш4 Вр-I (Аsw = 0,25см2) и определяем шаг хомутов:

Расчет элементов железобетонных конструкций превышает конструктивный минимум равный 15 см. Принимаем конструктивно S = 15 см.

Проверим достаточность принятых размеров сечения продольных ребер из условия прочности по наклонной сжатой полосе.


Расчет элементов железобетонных конструкций


условие выполняется, принятые размеры сечения продольных ребер плиты достаточные.


1.7 Определение геометрических характеристик приведенного сечения


Расчет элементов железобетонных конструкций

Площадь приведенного сечения


Расчет элементов железобетонных конструкций


Статический момент площади приведенного сечения


Расчет элементов железобетонных конструкций

Расстояние от низшей грани до центра тяжести площади приведенного сечения


Расчет элементов железобетонных конструкций и момент инерции сечения

Расчет элементов железобетонных конструкций


Момент сопротивления приведенного сечения по нижней зоне


Расчет элементов железобетонных конструкций


Момент сопротивления приведенного сечения по верхней зоне


Расчет элементов железобетонных конструкций


Расстояние от центра тяжести площади приведенного сечения до верхней точки ядра сечения


Расчет элементов железобетонных конструкций Расчет элементов железобетонных конструкций предварительно принимаем

Расчет элементов железобетонных конструкций , где Расчет элементов железобетонных конструкций- передаточная прочность бетона

ц= 1,6-0,75=0,85

r=0,85·6653/1590=3,56 см


То же до нижней точки ядра сечения

rinf = 0,85·17539/1590 = 9,32 см


Упругопластический момент сопротивления по растянутой зоне

Расчет элементов железобетонных конструкций (Расчет элементов железобетонных конструкций=1,75 для таврового сечения с полкой в сжатой зоне)

Упругопластический момент сопротивления по растянутой зоне в стадии изготовления и обжатия элемента

Расчет элементов железобетонных конструкций (г=1,5 для таврового сечения с полкой в растянутой зоне).


1.8 Определение потерь предварительного напряжения арматуры


Потери от релаксаций напряжений в арматуре при механическом способе напряжения Расчет элементов железобетонных конструкций

Потери от температурного перепада между натянутой арматурой и упорами отсутствуют Расчет элементов железобетонных конструкций

Потери от деформаций анкеров, расположенных у натянутых устройств:


Расчет элементов железобетонных конструкций


Потери от трения арматуры отсутствуют Расчет элементов железобетонных конструкций

Потери от деформации стальной фермы Расчет элементов железобетонных конструкций

Усилия обжатия с учетом потерь Расчет элементов железобетонных конструкций


Расчет элементов железобетонных конструкций


Эксцентриситет этого усилия относительно центра тяжести приведенного сечения Расчет элементов железобетонных конструкций

Напряжения в бетоне при обжатии


Расчет элементов железобетонных конструкций


Устанавливаем передаточную прочность бетона из условия

Расчет элементов железобетонных конструкций принимаем Расчет элементов железобетонных конструкций

тогда Расчет элементов железобетонных конструкций

Вычислим сжимающее напряжение в бетоне на уровне центра тяжести напрягаемой арматуры от усилия обжатия Р1 и с учетом изгибающего момента от веса плиты Расчет элементов железобетонных конструкций


Расчет элементов железобетонных конструкций


Принимаем Расчет элементов железобетонных конструкций

Первые потери Расчет элементов железобетонных конструкций


Расчет элементов железобетонных конструкций


Напряжение в бетоне с учетом первых потерь Расчет элементов железобетонных конструкций, предварительно определив усилие обжатия с учетом потерь


Расчет элементов железобетонных конструкций

Расчет элементов железобетонных конструкций

Принимаем Расчет элементов железобетонных конструкций

Потери от усадки бетона Расчет элементов железобетонных конструкций

Потери от ползучести бетона при Расчет элементов железобетонных конструкций


Расчет элементов железобетонных конструкций


вторые потери Расчет элементов железобетонных конструкций

Полные потери Расчет элементов железобетонных конструкций

Усилия обжатия с учетом полных потерь


Расчет элементов железобетонных конструкций


1.9 Расчет на образование трещин, нормальных к продольной оси


Расчет конструкций третьей категории трещиностойкости производится по нормативным нагрузкам (при гf =1,0). Изгибающий момент от нормативной нагрузки


Расчет элементов железобетонных конструкций


Момент образования трещин (при коэффициенте точности натяжения арматуры гsp=1-0,1=0,9)


Расчет элементов железобетонных конструкций


33224 < 38151 Нм – трещины в растянутой зоне образуются

Проверим, образуются ли трещины в верхней зоне при отпуске арматуры с упоров (при гsp=1+Дгsp = 1+0,1 = 1,1)


Расчет элементов железобетонных конструкций; Расчет элементов железобетонных конструкций - соответствует Расчет элементов железобетонных конструкций

Расчет элементов железобетонных конструкцийРасчет элементов железобетонных конструкций - условие выполняется,


начальные трещины в верхней зоне не образуются, (изгибающий момент от собственного веса оказывается большим момента от обжатия).


1.10 Расчет на раскрытие трещин, нормальных к продольной оси при гf =1,0


Предельная ширина раскрытия трещин для элементов третьей категории трещиностойкости – непродолжительная аcrc = 0,4мм, продолжительная аcrc = 0,3мм. Определим изгибающие моменты от нормативных нагрузок:

от постоянной и длительной


Расчет элементов железобетонных конструкций


От всей нормативной нагрузки


Расчет элементов железобетонных конструкций


Определим приращение напряжений в арматуре от действия постоянной и длительной нагрузки:


Расчет элементов железобетонных конструкций где z1 = h0 – 0,5hґf = 40-0,5·2,5=38,75см

lsp = 0, т.к. усилие Р2 приложено в центре тяжести арматуры Аsp , Ws – момент сопротивления сечения по растянутой арматуре


Ws = Аsp z1 = 1,57·38,75 = 60,8 см3

Расчет элементов железобетонных конструкций


Приращение напряжений в арматуре от действия полной нагрузки


Расчет элементов железобетонных конструкций


Определим ширину раскрытия трещин от непродолжительного действия всей нагрузки


Расчет элементов железобетонных конструкций где м=Аsp / вh0 = 1,57/24·40=0,0016

д = 1,0; Расчет элементов железобетонных конструкций=1,0; з = 1,0; d = 25 мм

Расчет элементов железобетонных конструкций


Определим ширину раскрытия трещин от непродолжительного действия постоянной и длительной нагрузки


Расчет элементов железобетонных конструкций

Расчет элементов железобетонных конструкций

Расчет элементов железобетонных конструкций


Непродолжительная ширина раскрытия трещин

Расчет элементов железобетонных конструкций


Продолжительная ширина раскрытия трещин


Расчет элементов железобетонных конструкций


Требования СНиП ширине раскрытия трещин не выполняются. Необходимо увеличить Аsp


1.11 Расчет прогиба плиты


Прогиб плиты определяется от нормативной постоянной и длительной нагрузок изгибающий момент равен М = 33036 Нм

Предельная величина прогиба:


Расчет элементов железобетонных конструкций


Определим кривизну оси плиты


Расчет элементов железобетонных конструкций ,


где суммарная продольная сила от предварительного обжатия с учетом всех потерь при

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.
Подробнее

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты: