курсовая работа. КП МЭИ. Курсовой проект по дисциплине Строительные конструкции Тема Проектирование несущих железобетонных конструкций многоэтажного каркасного здания из сборного железобетона
![]()
|
Материалы для плиты Бетон тяжелый класса по прочности на сжатие В20: Rb,n = Rb,ser = 15,0 МПа; Rbt,n = Rbt,ser = 1,35 МПа; Rb = 11,5 МПа; Rbt = 0,9 МПа; γb1 = 0,9; Начальный модуль упругости бетона Eb= 27,5 ·103 МПа. Технология изготовления плиты — агрегатно-поточная. Плита подвергается тепловой обработке при атмосферном давлении. Натяжение напрягаемой арматуры осуществляется электротермическим способом. Арматура: Продольная напрягаемая класса А600: Rs,n = Rs,ser = 600 МПа; Rs = 520 МПа; Es = 2,0 ·105 ; Ненапрягаемая класса B500: Rs = 435 МПа; Rsw = 300 МПа. 2.2. Расчет плиты по предельным состояниям первой группы. Определение внутренних усилий Расчетный пролет плиты в соответствии с рис. 2: ![]() Поперечное конструктивное сечение плиты заменяется эквивалентным двутавровым сечением (рис. 3). Размеры сечения плиты h = 22 см; h0 = h – a = 22 – 3 = 19 см; hf = hf = (22 – 15,9) ·0,5 = 3,05 см; bf = 119 см; bf = 119 – 3 = 116 см; b = 119 – 15,9·6 = 23,6см. ![]() 8 Плита рассчитывается как однопролетная шарнирно-опертая балка, загруженная равномерно-распределенной нагрузкой (рис. 4). ![]() ![]() ![]() 8 Рис. 3 Расчетное сечение плиты ![]() ![]() 8 Рис. 4 Расчетная схема плиты и эпюры усилий Усилия от расчетной полной нагрузки: ![]() 9 Изгибающий момент в середине пролета: ![]() ![]() ![]() Усилия от нормативной нагрузки (изгибающие моменты): Полной: ![]() Постоянной и длительной: ![]() Расчет по прочности нормального сечения при действии изгибающего момента При расчете по прочности расчетное поперечное сечение плиты принимается тавровым с полкой в сжатой зоне (свесы полок в растянутой зоне не учитываются). При расчете принимается вся ширина верхней полки bf = 116 см, так как ![]() где l — конструктивный размер плиты. Положение границы сжатой зоны определяется из условия: ![]() где М — изгибающий момент в середине пролета от полной нагрузки (g+V); M ![]() Rb — расчетное сопротивление бетона сжатию; остальные обозначения приняты в соответствии с рис. 5. Если это условие выполняется, граница сжатой зоны проходит в полке, и площадь растянутой арматуры определяется как для прямоугольного сечения шириной, равной ![]() 5602 ![]() ![]() 10 ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Здесь ![]() ![]() ![]() Значение ![]() ![]() где ![]() ![]() Для арматуры с условным пределом текучести (арматура А600 имеет условный предел текучести) значение ![]() ![]() где ![]() ![]() ![]() 11 Предварительное напряжение арматуры ![]() Принимаем ![]() ![]() При проектировании конструкций полные суммарные потери следует принимать не менее 100 МПа, ![]() ![]() 11 При определении ![]() ![]() ![]() ![]() Площадь сечения арматуры определяем по формуле ![]() 12 ![]() ![]() Если соблюдается условие ![]() ![]() ![]() ![]() Если ![]() ![]() ![]() Rs = 520 МПа = 52 кН/см2. Принимаем 5Ø12 А600; Аsp,ef = 5,66 см2 . Напрягаемые стержни должны располагаться симметрично, и расстояние между ними должно быть не более 400 мм и не более 1,5h, при h> 150 мм. Расчет по прочности при действии поперечной силы Поперечная сила от полной нагрузки Q = ![]() Расчет предварительно напряженных элементов по сжатой бетонной полосе между наклонными сечениями производят из условия: ![]() где ![]() Q ![]() ![]() ![]() ![]() 12 Расчет предварительно напряженных изгибаемых элементов по наклонному сечению производят из условия ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Действующая в сечении поперченная сила Q = 37,41 кН> 18,16 кН, следовательно, необходима установка поперечной арматуры по расчету. (Если поперечная сила, действующая в сечении, меньше, чем ![]() Допускается производить расчет прочности наклонного сечения из условий: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Принимаем ![]() ![]() Назначаем шаг хомутов ![]() ![]() ![]() Принимаем на приопорных участках плиты по четыре каркаса длиной, равной 1/4 продольного размера плиты с поперечной рабочей арматурой, расположенной с шагом Sw = 10 см. Для 4Ø4B500C в одном сечение имеем ![]() ![]() 13 ![]() ![]() ![]() ![]() 2.3. Расчет плиты по предельным состояниям второй группы. Геометрические характеристики приведенного сечения Круглое очертание пустот заменим эквивалентным квадратным со стороной с = 0,9d = 0,9·15,9 = 14,3 см. Размеры расчетного двутаврового сечения: толщина полок ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Площадь приведенного сечения: ![]() А = 1336,61 см2 — площадь сечения бетона. ![]() Удаление центра тяжести сечения от его нижней грани: ![]() Момент инерции приведенного сечения относительно его центра тяжести: ![]() ![]() ![]() ![]() 14 Момент сопротивления приведенного сечения по нижней грани: ![]() То же, по верхней грани: ![]() ![]() Расчет предварительно напряженных изгибаемых элементов по раскрытию трещин производят в тех случаях, когда соблюдается условие: М > Mcrc, где М — изгибающий момент от внешней нагрузки (нормативной); Mcrc — изгибающий момент, воспринимаемый нормальным сечением элемента при образовании трещин и равный: Mcrc = Rbt,ser ![]() ![]() где Wpl — момент сопротивления приведенного сечения для крайнего растянутого волокна; eяр — расстояние от точки приложения усилия предварительного обжатия до ядровой точки, наиболее удаленной от растянутой зоны; eяр = е0р + r; е0р — то же, до центра тяжести приведенного сечения; r — расстояние от центра тяжести приведенного сечения до ядровой точки; Wpl =1,25Wred для двутаврового симметричного сечения; Р — усилие предварительного обжатия с учетом потерь предварительного напряжения в арматуре, соответствующих рассматриваемой стадии работы элемента. Определяем ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 15 Потери предварительного напряжения арматуры ![]() 15 Первые потери предварительного напряжения включают потери от релаксации напряжений в арматуре, потери от температурного перепада при термической обработке конструкций, потери от деформации анкеров и деформации формы (упоров). ![]() ![]() ![]() Потери от температурного перепада при агрегатно-поточной технологии принимаются равными 0; ![]() Потери от деформации формы при электротермическом способе натяжения арматуры не учитывают; ![]() Потери от деформации анкеров при электротермическом способе натяжения арматуры не учитывают; ![]() Первые потери: ![]() Потери от усадки бетона: ![]() ![]() 0,00020 — для бетона классов В35 и ниже; 0,00025 — для бетона класса В40; 0,00030 — для бетона классов В45 и выше; ![]() ![]() 16 Потери от ползучести бетона ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() е0р — эксцентриситет усилия ![]() ![]() y = е0р + 3(см). ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() y = 10,7 см; ![]() ![]() ![]() Полное значение первых и вторых потерь ![]() ![]() При проектировании конструкции полные суммарные потери для арматуры, расположенной в растянутой зоне сечения элемента, следует принимать не менее 100 Мпа, поэтому принимаем ![]() ![]() где ![]() ![]() Мcrc = 0,135· ![]() ![]() 17 ![]() ![]() |