_ЖБК2 КП. Курсовой проект по учебному курсу Железобетонные и каменные конструкции 2 Вариант 1С, 2Д, 3т студент

Название	Курсовой проект по учебному курсу Железобетонные и каменные конструкции 2 Вариант 1С, 2Д, 3т студент
Дата	14.12.2021
Размер	0.79 Mb.
Формат файла
Имя файла	_ЖБК2 КП.docx
Тип	Курсовой проект #303092
страница	4 из 8

1 2 3 4 5 6 7 8

2.3 Характеристики прочности бетона и арматуры

Для бетона тяжелого класса В25: Е_b = 3010³ МПа; R_b = 14,5МПа; R_bt = 1,05 МПа; R

= 18,5 МПа; R

= 1,55 МПа;

Для арматуры класса А240: R_sw= 170МПа,Е_s = 210⁵МПа;

Для арматуры класса В500: R_s= 415МПа,Е_s = 210⁵МПа;

Для арматуры класса А-800: R_s = 695 МПа, R_sn= 800МПа, Е_s = 210⁵МПа.

Величина предварительного напряжения арматуры:

2.4 Расчет ребристой плиты перекрытия по 1-ой группе предельных состояний

2.4.1 Расчет плиты на прочность по нормальному сечению

Расчетный изгибающий момент равен М = 115,51 кНм. Сечение тавровое, полка находится в сжатой зоне. Сечение рассчитывается как прямоугольное.

Вычисляется коэффициент:

Высота относительная сжатой зоны бетона:

Высота сжатой зоны бетона:

Граничная высота сжатой зоны:

Рабочая площадь арматуры

где

=1,1, так как

Принимаем арматуру 218 мм с общей площадью A_s= 509 мм².

2.4.2 Расчет армирования полки ребристой плиты

Плита с поперечными ребрами, отношение пролетов полки

l₂/l₁=1300/1245 = 1,044 < 2,

значит, полка рассчитывается как плита, защемленная по контуру.

Нагрузка на полку плиты:

(g + v)γ_n= (3,49 + 12,6)·1 = 16,09 кН/м,

гдеg = g_пола+ g_полки= (2,11 + 25·0,05·1,1) = 3,49 кН/м.

Уравнение моментов в защемленной плите:

.

Рабочая высота сечения h₀= h - а = 50 - 15 = 35 мм;

α_m=0,032< α_R=0,377, это означает, что установка арматуры в сжатой зоне не нужна.

Принимаем сетки с шагом 200 мм со стержнями 4 мм с общей площадью A_s= 88мм².

2.4.3 Геометрические характеристики приведенного сечения

Коэффициент приведения:

Площадь бетонного сечения:

.

Площадь приведенного сечения:

.

Статический момент площади приведенного сечения:

S_red= Σ(A_i∙ γ_i) =185∙ 400 ∙ 200 + (1445 - 185) ∙ 50∙ 375 + 6,67∙ 509 ∙ 40 = 38560801,2 мм³.

Рис. 1. Схема геометрических характеристик приведенного сечения
Расстояние от нижней грани до центра тяжести приведенного сечения:

.

Момент инерции:

.
2.4.4 Потери предварительного напряжения в арматуре
Первые потери:

- от релаксации напряжений: _sp₁= 0,03∙_sp= 0,03∙560 = 16,8 МПа

Усилия обжатия:

Эксцентриситет усилия предварительного обжатия:

е_ор(1)= у_sp = у - а_р

Максимальное сжимающее напряжение:

Условие σ_bp≤ 0,9R_bp= 0,9∙ 17,5 = 15,75 МПа выполняется, где R_bp= 0,7В = 0,7∙25 = 17,5 МПа.

Вторые потери от предварительного напряжения:

потери от усадки:

Δσ_sp₅ = e_b,sh・ E_s= 0,0002 ∙ 200000 = 40 МПа;

потери от ползучести:

МПа

μ_sp =

= 0,0037

Напряжение в бетоне:

.

q_w =2,5∙ 1,485∙ 1,1 = 4,08кНм

Сумма вторых потерь:

∆σ_s_p₍₂₎= ∆σ_s_p₍₅₎₊∆σ_s_p₍₆₎= 40 + 70,29 = 110,29 МПа

Сумма первых и вторых потерь:

∆σ_s_p₁₍₁₎₊∆σ_s_p₂₍₂₎= 16,8 + 110,29 = 127,09 МПа

Предварительные напряжения:

∆σ_s_p₂= σ_s_p- (∆σ_s_p₁₍₁₎+∆σ_s_p₂₍₂₎) = 560 – 127,09 = 432,91 МПа

Усилия суммарных потерь:

P = ∆σ_sp₂∙A_sp = 432,91∙509 = 220351,19 Н = 220,35 кН.
2.4.5 Расчет прочности бетонной полосы
Расчет полосы бетона на прочность:

Таким образом, наблюдаем обеспеченность прочности для полосы бетона.

2.4.6 Расчет прочности ребристой плиты по наклонным сечениям

Для поперечного расположения выбираем стержни из арматуры класса А240 с диаметром 6 мм. Общая площадь поперечного сечения составит 57 мм². Исходя из соображений конструктивного характера максимальные значения шага для стержней составят:

≤ h₀ /2 = 360/2 = 180 мм.

Шаг

= 150 мм.

Условие прочности Q ≤ Q_b+ Q_sw,

Усилие в хомутах на единицу длины плиты:

Коэффициент φ_n равен:

Хомуты следует учитывать, если выполняется условие:

Условие соблюдено.

Сила, которая воспринимается бетоном с наклонным сечением равна:

где

Получаем расчетное значение временной нагрузки:

q₁ = q – 0,5q_v= 26,19 – 0,5

18,9 = 16,74 кН/м,

где q_v= vb_нγ_n= 12,6

1,5

1,0 = 18,9 кН/м.

Условие проверки

Условие выполняется, значит с не пересчитывается.

По конструктивным требованиям имеем: c ≤ 3h₀ = 3⋅360 = 1080 мм.

отсюда Q_bне более чем:

Q_max = 2,5R_bt bh₀ = 2,5

1,05

185

360 = 174825 Н = 174,83 кН

и не менее чем:

Q_b_,min= 0,5φ_nR_btbh₀ = 0,5

1,28

1,05

185

360 = 44755,2 Н = 44,76 кН.

Условие выполняется.

Определение усилия:

Q_sw= 0,75q_sw c₀= 0,75

64,6

720 = 34884 Н = 34,88 кН,

где с₀= 2h₀= 2

360 = 720 мм – длина проекции наклонного сечения.

Наклонное сечение:

Q = Q_max – q₁c = 77,78 – 16,74

1,08 = 59,7 кН.

В соответствии с условием Q ≤ Q_b+ Q_sw, 59,7 < 44,76 + 34,88 = 79,64 кН, можем сделать вывод о том, что прочность обеспечена.

Максимально допустимый шаг хомутов, учитываемых в расчете, определяем как:

Принятый шаг хомутов удовлетворяет требованию.

Шаг хомутов возможно увеличить с уменьшением силы.

≤ 0,75 h₀ = 0,75·360 = 270 мм.

Примем шаг

= 250 мм.

Так как

Длина участка с шагом q_sw₁

2.5 Расчет ребристой плиты по второй группе предельных состояний
2.5.1 Расчет по образованию трещин, нормальных к продольной оси
Момент образования трещин:

Т.к. M = 96,71 кНм > M_crc = 80,86 кНм, необходимо осуществить расчет на раскрытие трещин.
2.5.2 Расчет ширины раскрытия трещин
Расчет приращения напряжения от действия постоянных и длительных нагрузок σ_s = σ_s₁, т. е. принимая М_s = M_l = 80,27 кНм.

e_sp = 0,

Рабочая высота сечения равна h_o = 360мм,

.

А^/_s_р = А^/_s =0, получаем

Коэф. приведения получается

, тогда

z = ξh₀ = 0,858 ∙ 360 = 308,9 мм,

Отсюда определяем σ_s,crcпри моменте M_s= M_crc = 80,86 кНм

, находим ξ = 0,86 (справочное значение), отсюда плечо

z = ξh₀ = 0,86 ∙ 360 = 309,6 мм,

Определение a_S,totпри моменте M_s = M_tot = 96,71 кНм.

Условие проверки A > t, при t = 0,59

Так как А < t, то a_crc=a_crc₁+a_crc₂ -a_crc₃

Высота зоны растянутого бетона:

.

а если учесть неупругую деформацию растянутого бетона:

y_t= k ∙ y₀= 0,95∙136,47 = 129,65мм.

Так как y_t> 2а = 2·40 = 80 мм, получаем у_t = 129,65 мм, тогда

A_bt= by_t= 185∙129,65 = 23984,81 мм²

и расстояние тогда будет: