курсовая работа. КП МЭИ. Курсовой проект по дисциплине Строительные конструкции Тема Проектирование несущих железобетонных конструкций многоэтажного каркасного здания из сборного железобетона

• Название: Курсовой проект по дисциплине Строительные конструкции Тема Проектирование несущих железобетонных конструкций многоэтажного каркасного здания из сборного железобетона
• Анкор: курсовая работа
• Дата: 06.03.2023
• Размер: 1.02 Mb.
• Имя файла: КП МЭИ.docx
• Тип: Курсовой проект; #972166
• страница: 3 из 4

Расчет по раскрытию трещин, нормальных к продольной оси

Расчет по раскрытию трещин производят из условия (8.118[2]):

≤

где — ширина раскрытия трещины от действия внешней нагрузки;

— предельно допустимая ширина раскрытия трещин (п. 8.2.6[4], прил. 2).

Для арматуры классов А240-А600, В500C величина составляет:

0,3 мм — при продолжительном раскрытии трещин;

0,4 мм — при непродолжительном раскрытии трещин.

Ширину раскрытия нормальных трещин определяют по формуле:



где — напряжение в продольной растянутой арматуре в нормальном сечении с трещиной от соответствующей внешней нагрузки;

— базовое расстояние между смежными нормальными трещинами;

ψ_s — коэффициент, учитывающий неравномерное распределение относительных деформаций растянутой арматуры между трещинами; допускается принимать ψ_s =1, если при этом условие не удовлетворяется, значение ψ_s следует определять по формуле;

— коэффициент, учитывающий продолжительность действия нагрузки, принимаемый равным:

1,0 — при непродолжительном действии нагрузки;

1,4 — при продолжительном действии нагрузки;

— коэффициент, учитывающий профиль продольной арматуры и равный 0,5 — для арматуры периодического профиля и канатной;

— коэффициент, учитывающий вид напряженного состояния и для изгибаемых элементов; = 1,0. Для прямоугольных, тавровых и двутавровых сечений значение допускается определять по формуле:


18



где z — плечо внутренней пары сил, равное z = h₀, а коэффициент определяется по табл. 4.2 [5] или по прил. 18, в зависимости от следующих параметров:







M_s =M_n =46,02 кН м = 4602 кН см; — усилие предварительного обжатия с учетом полных потерь; = 215,08 кН. Производя вычисления, получаем



Коэффициент для всех видов арматуры, кроме канатной, можно принимать равным , где

Тогда



По табл. 4.2 [6] или по прил. 18 определяем:





С целью недопущения чрезмерных пластических деформаций в продольной рабочей арматуре напряжения в ней (а точнее, их приращение под действием внешней нагрузки) не должны превышать предварительного напряжения арматуры с учетом полных потерь, т.е.




Как видим, полученное значение удовлетворяет установленному ограничению. В противном случае следует увеличить площадь продольной рабочей арматуры.



19
Значение базового расстояния между трещинами определяют по формуле

и принимают не менее 10 d и 10 см и не более 40 d и 40 см;

– площадь сечения растянутого бетона;

– площадь сечения растянутой арматуры.

Ширину раскрытия трещин принимают:

- при продолжительном раскрытии:



- при непродолжительном раскрытии:



где – ширина раскрытия трещин от продолжительного действия постоянных и временных длительных нагрузок;

– ширина раскрытия трещин от непродолжительного действия постоянных и временных (длительных и кратковременных) нагрузок;

Базовое расстояние между смежными нормальными трещинами определяется по формуле:



Здесь – площадь сечения растянутого бетона, равная:



где – высота растянутой зоны, которую для прямоугольных, тавровых и двутавровых сечений допускается принимать по формуле:



Поправочный коэффициент k учитывает неупругие деформации растянутого бетона и для двутавровых сечений принимается равным 0,95. Значение – есть высота растянутой зоны бетона, определяемая как для упругого материала по приведенному сечению по формуле:



Определяем






20

Значение принимается равным площади сечения при ее высоте в пределах не менее 2a и не более 0,5h, т.е. не менее





следовательно, принимаем

Принимается не более 40 d и не более 40 см. Окончательно принимается 40 см.

Поскольку изгибающий момент от постоянной и временной длительной нормативной нагрузок меньше момента образования трещин , то приращение напряжений в продольной рабочей арматуре от внешней нагрузки будет меньше нуля. В этом случае следует считать = = 0 и определять только ширину раскрытия трещин acrc,2 от непродолжительного действия постоянных, длительных и кратковременных нагрузок при φ_l = 1,0:



Это значение необходимо сопоставить с предельно допустимой шириной раскрытия трещин acrc,ult, принимаемой из условия обеспечения сохранности арматуры при непродолжительном раскрытии: a_crc,2 < a_crc,ult = 0,4 мм — условие удовлетворяется (см. (8.2.6[2]) или прил. 2).
Расчет прогиба плиты

Расчет изгибаемых элементов по прогибам производят из условия:

,

где – прогиб элемента от действия внешней нагрузки;

– значение предельно допустимого прогиба.

Полная кривизна для участков с трещинами определяется по формуле без учета кривизны от непродолжительного действия усилия обжатия и кривизны вследствие усадки и ползучести бетона.

,


21
где – кривизна от непродолжительного действия всех нагрузок;

– кривизна от непродолжительного действия постоянных и временных нагрузок;

– кривизна от продолжительного действия постоянных и временных длительных нагрузок.

Так как прогиб плиты ограничивается эстетикопсихологическими требованиями,



Таким образом, кривизна в середине пролета определяется только от продолжительного действия постоянных и длительных нагрузок, т.е. при действии изгибающего момента Мnl = кН·м. Для элементов прямоугольного и таврового сечений при hc f ≤0,3h0 кривизну допускается определять по формуле:



где — коэффициент, определяемый по табл. 4.5[5] или по прил. 15 в зависимости от параметров:









При определении допускается принимать ψ=1. Если при этом условие f f_ult не удовлетворяется, то расчет производят с учетом коэффициента ψ_s, определяемого по формуле:



где — приращение напряжений в растянутой арматуре в сечении с трещиной сразу после образования нормальных трещин при М = М_crc;

— то же, при действии рассматриваемой нагрузки

22

z — расстояние от центра тяжести арматуры, расположенной в растянутой зоне сечения до точки приложения равнодействующей усилий в сжатой зоне элемента;

E_b,red — приведенный модуль деформации сжатого бетона, принимаемый равным:



где = 28 10 ^{- 4} при продолжительном действии нагрузки при относительной влажности воздуха окружающей среды 75 % ≥ W ≥ 40 % (табл. 6.10[2]):

,

здесь — усилие предварительного обжатия с учетом всех потерь, = 215,08 кН.

Определяем величины, необходимые для нахождения :





Коэффициент приведения арматуры к бетону:




Приведенный модуль деформаций сжатого бетона:



;



Теперь по табл. 4.5[5] или по табл. прил. 15 путем интерполяции находим _с = 0,71. Определяем кривизну, имея все данные:

23

Условие удовлетворяется, т.е. жесткость плиты достаточна.

3. 
   Расчет и конструирование однопролетного ригеля
   

Для опирания пустотных панелей принимается сечение ригеля высотой или , для опирания ребристых панелей принимается сечение ригеля высотой . Ригели могут выполняться обычными или предварительно напряженными. Высота сечения обычного ригеля .

1. 
   Исходные данные
   

Нормативные и расчетные нагрузки на 1 м² перекрытия принимаются те же, что и при расчете панели перекрытия. Ригель шарнирно оперт на консоли колонны, . Расчетный пролет (рис. 5):

,

где – пролет ригеля в осях;

– размер колонны;

20 – зазор между колонной и торцом ригеля;

130 – размер площадки опирания.

Расчетная нагрузка на 1 м длины ригеля определяется с грузовой полосы, равной шагу рам, в данном случае шаг рам 6,3 м.

Постоянная (g):

– от перекрытия с учетом коэффициента надежности по ответственности здания :

,

где – шаг рам.






Рис. 5 Расчетный пролет ригеля


24



– от веса ригеля:

,

где 2500 кг/м³ – плотность железобетона. С учетом коэффициента надежности по нагрузке и по ответственности здания ,

.

Итого постоянная нагрузка погонная, т.е. с грузовой полосы, равной шагу рам:

.

Временная нагрузка (V) с учетом коэффициента надежности по ответственности здания и коэффициент сочетания:

,

где для помещений, указанных в поз. 1,2,12 [1];

– грузовая площадь ригеля; ;



На коэффициент сочетания умножается нагрузка без учета перегородок:

.

Полная погонная нагрузка: