Железобетонные конструкции (работа 3)

Новосибирская государственная архитектурно-художественная академия

Кафедра Строительного производства

Курсовая работа по курсу

Железобетонные конструкции

Новосибирск – 2009



Содержание

Компоновка конструктивной схемы сборного покрытия

Расчет пустотной панели с напрягаемой арматурой по предельным состояниям первой группы

Сбор нагрузок

Определение усилий от расчетных и нормативных нагрузок

Назначение размеров сечения плиты

Расчет прочности плиты по сечению, нормальному к продольной оси

Расчет прочности ребристой плиты по сечению, наклонному к продольной оси

Расчет верхней полки плиты на местный изгиб



1.Компоновка конструктивной схемы сборного перекрытия

Здание имеет размеры в плане 24,0х72,0 м и сетку колонн 6,0х7,2 м. принимается поперечное расположение ригелей. Пролет ригелей – 6,0 м, шаг – 7,2 м. Плиты перекрытия – пустотные предварительно напряженные. Номинальная ширина основных плит – 1,2 м, а так же плиты с номинальной шириной 1 м.

2.Расчет пустотной панели с напрягаемой арматурой по предельным состояниям первой группы

Расчет прочности ребристой панели включает расчет продольного ребра и полки на местный изгиб. При расчете ребра панель рассматривается как свободно лежащая балка таврового сечения, на которую действует равномерно распределенная нагрузка.

Расчетный пролет плиты L>расч. >принимают равным расстоянию между осями ее опор. При опирании на полки ригелей расчетный пролет плиты:

L>пл.> = L>н> – (200/2)х2 – 20х2 = 6960 мм = 6,9 м

L>расч.> = L>пл.> – 40х2 = 6880 мм = 6,88 м

3.Сбор нагрузок на 1 м2 перекрытия

Вид нагрузки

Нормативная нагрузка, н/м2

γ>f>

коэфицент надежности по нагрузке

Расчетная нагрузка, н/м2

Постоянная:

1.ж/б плита

2.линолеум (ρ = 18000 н/м3)

3.цементно-песчанный раствор

(δ=20мм, ρ=1800 кг/м3)

4.шлакобетон

(δ=50мм, ρ=1500 кг/м3)

3000

100

360

750

1,1

1,1

1,3

1,3

3300

110

468

975

Итого:

4210

4853

Временная (по заданию)

3000

1,2

3600

Полная нагрузка:

7210

8453

Расчетная нагрузка на 1 м длины при ширине плиты 1 м:

q>н.> = 7210н/м2х1 м = 7210н/м;

q>р.> = 8453н/м2х1 м = 8453н/м.

4.Определение усилий от расчетных и нормативных нагрузок

Изгибающий момент от расчетной нагрузки в середине пролета

Поперечная сила от расчетной нагрузки на опоре

5.Назначение размеров сечения плиты

Принимаем h>0 >= h>пл> – а = 220мм – 20мм = 200мм.

В расчетах по предельным состояниям первой группы расчетное сечение тавровое, расчетная толщина сжатой полки таврового сечения h’>f> = 30 мм. Расчетная ширина ребра b= 2b>1>+4b>2> = 2х55мм+4х25мм = 210мм

6.Расчет прочности плиты по сечению, нормальному к продольной оси

Вычисляем коэффициент α>m>:

Принимаем: ζ = 0,99; ξ = 0,02

Вычисляем площадь сечения напрягаемой растянутой арматуры:

Принимаем 6 10мм А>s> = 4,710 см2.

7.Расчет прочности ребристой плиты по сечению, наклонному к продольной оси

Для обеспечения прочности на сжатие бетона в полосе между наклонными трещинами в элементах с поперечной арматурой должно соблюдаться условие

Q>max> ≤ Q> >= 0,3∙φ>w>>1>∙φ>b>>1>∙R>b>∙γ>b>>2>∙b∙h>0>.

Коэффициент φ>w>>1>, учитывающий влияние поперечной арматуры, определяется по формуле: φ>w>>1> = 1 + 5α∙ μ>w>

Коэффициент армирования μ>w> равен:

,

где A>sw> = 0,42 см2 - площадь поперечного сечения шести стержней 3 Вр - I, b = 210 мм,

,принимаем s = 110 мм.

Коэффициент приведения арматуры к бетону α при модуле упругости арматуры класса A-V = 190000 МПа равен:

Коэффициент

Коэффициент φ>b>>1> учитывающий влияние вида бетона

,

где коэффициент β = 0,01 для тяжелого бетона.

Величина внутреннего усилия, воспринимаемого сечением,

Q = 0,3∙ φ>w>>1∙> φ>b>>1>∙R>b>∙b∙h>0> = 0,3х1,063х0,885х0,9х11,5 106 Н/м2х0,21м х 0,2 м = 136350,023Н

Условие Q> >>max>> >= 29078,32Н < Q= 136350,023Н выполняется, размеры сечения ребер достаточны.

Наклонная трещина в элементе не образуется, если главные растягивающие напряжения σ>mt> ≤ R>bt>. Для железобетонных конструкций этому условию соответствует приближенная опытная зависимость:



Коэффициент φ>n>, учитывающий влияние продольных сил N, определяется по формуле

φ>n> = 0,1∙N/(R>bt>∙b∙h>0>) < 0,5

Значение 1 + φ>f> + φ>n> во всех случаях .принимается не более 1,5.

Значение 1 + φ>n> принимается не более 1,5.

Коэффициент φ>b>>4> принимается равным для тяжелого бетона 1,5.

1 + φ>f> + φ>n> = 1,5

c>0 >≤2h>0>;

где, коэффициент φ>b>>2> принимается равным для тяжелого бетона 2;

Отсюда ;

2h>0 >= 2х200мм = 400мм = 0,4м; с>0 >>2h>0>; следовательно берем с>0>=0,4м.

Проверим условие



Условие Q> >>max>> >= 29078,32Н < Q= 42525Н выполняется.

8.Расчет верхней полки плиты на местный изгиб

Полка работает на местный изгиб как частично защемленная на опорах плита пролетом l, равным расстоянию в свету между ребрами.

Расчетная нагрузка на 1 м полки может быть принята:

q>1> = 8454 – 3300 + (1х1х0,03х25000х1,1) = 5979 Н м

Изгибающий момент для полосы шириной b = 1 м определяется с учетом перераспределения усилий:

Расчет ведем по М>1>>М>2> для прямоугольного сечения размером 1м.

а = h>f>> >/2 = 30мм/2 = 15 мм;h>0> = h>f> – a = 15мм.

Вычисляем коэффициент α:

Армируем полку конструктивно сеткой 3Вр-I с шагом 250 мм.