Железобетонные конструкции

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 10 Апреля 2011 в 13:45, курсовая работа

Описание

Нормативная величина временной длительной нагрузки на перекрытие -6.5 кН/м²

Содержание

1. Исходные данные
2. Расчет ребристой плиты
3. Расчет ригеля перекрытия
4. Расчет сборной железобетонной колонны
5. Расчет столбчатого железобетонного фундамента

Работа состоит из  1 файл

Полная записка.docx

— 156.80 Кб (Скачать документ)
>

    ξ  =  0,25 

                                                                 Пролет  lp1 

Значение  отрицательных  моментов: 

Отрицательные  моменты  вычисляют  по  формуле :   Mxmin  = β * (g + V ) * l2p

где  β  -  по  приложению  8МУ 

M1,0min  =  -0,0715 * (81,5) * 6,872  =  -275 кНм 

Точка  нулевого  отрицательного  момента: 

1 – ξ =  1 – 0,25  =  0,75,  при соотношении V/g  =  2 

ξ *  lp1  =  0,25 * 6,87  =  1,71  - длина отрицательной части огибающей эпюры моментов. 
 
 
 

Значение  положительных  моментов: 

Положительные  моменты  вычисляют  по  формуле:

Mxmax =  γ * (g + V ) * l2p где γ  -  по  приложению  8МУ 

M0max =  0

M0,2max =  0,065 * 81,5 * 6,872 = 250 кНм

M0,4max =  0,09 * 81,5 * 6,872 = 346 кНм

M0,425max =  0,091* 81,5 * 6,872 = 350 кНм

M0,6max =  0,075 * 81,5 * 6,872 = 288 кНм

M0,8max =  0,02 * 81,5 * 6,872 = 77 кНм

M0,85max =  0  
 

                                                                 Пролет  lp2 
 

Отрицательные  моменты  вычисляют  по  формуле :   Mxmin  = β * (g + V ) * l2p2

где  β  -  по  приложению  8МУ 

M0min =  -0,0715 * 81,5 * 6,472 = -244 кНм

M0,2min =  -0,043 * 81,5 * 6,472 = -147 кНм

M0,4min =  -0,028 * 81,5 * 6,472 = -96 кНм

M0,6min=  -0,026* 81,5 * 6,472 = -89 кНм

M0,8min =  -0,038 * 81,5 * 6,472 = -130 кНм

M1min =  =  -0,0625 * 81,5 * 6,472 = -214 кНм 
 

Положительные  моменты  вычисляют  по  формуле:

Mxmax =  γ * (g + V ) * l2p2 где γ  -  по  приложению  8МУ 

M0max =  0

M0,2max =  0,018 * 81,5 * 6,472 = 62 кНм

M0,4max =  0,058 * 81,5 * 6,472 = 198 кНм

M0,5max =  0,0625* 81,5 * 6,472 = 214 кНм

M0,6max =  0,058 * 81,5 * 6,472 = 198 кНм

M0,8max =  0,018 * 81,5 * 6,472 = 62 кНм

M0,85max =  0  

Расчет  требуемой  площади  арматуры  по  полученным  изгибаемым  моментам. 
 
 

2.  Определение  высоты  сечения  ригеля. 

Высоту  сечения  подбирают  по  опорному  моменту  при  ξ  =  0,35,  поскольку на  опоре момент  определен с учетом  образования пластического шарнира.   Принятое  же   сечение ригеля  следует затем проверить по  пролетному  моменту (так как он  больше  опорного ) так,  чтобы относительная высота  сжатой  зоны  была   ξ < ξ и исключалось

переармирование  неэкономичное  сечение.  По  приложению  3 МУ  при ξ  =  0,35  находим значение  α =  0,289  и определяем  граничную высоту  сжатой  зоны   ξ =  0,58 

Вычисляем :  М =  M1,0min   =  382 кНм

Mmax        αm      R b

h  =    =  400 мм 

R b = 17 МПа          αm = 0,289 

Назначаем  окончательную  высоту  ригеля  h  =  h0  + a  =  40 + 6 = 44 см

Принимаем  h  =  70 см

h0  =  h  - 6  =  70  -  6  =  64 см 

К расчету  прочности  ригеля:

а – сечение  в  пролете 

б -  сечение  на  опоре   
 

 
 

Принятое  сечение  проверяем  по  пролетному  моменту :

М =  M0,425max   = 350 кНм ,  т.к.  M0,425max    >  M1,0min    

αm  =  M/ ( Rb *  b *  h02) =  (0,35 * 108)/(17 * 35 * 642 * 100 )  =  0, 14 

По  приложению  3МУ  методом  интерполяции  находим  ξ = 0,37 

ξR = 0,58  >  ξ = 0,37  -  условия выполняется. 

3.  Подбираем  сечение   арматуры  в   расчетных   сечениях  ригеля. 

                                                    Пролет  lp1 

Арматура  для  восприятия  положительного  момента:  М =  350 кНм 

αm  =  M/ ( Rb *  b *  h02) =  (0,35 * 108)/(17 * 35 * 642 * 100 )  =  0,14 

По приложению  3 МУ  находим  ζ = 0,925 

Тогда  требуемая  площадь  сечения  арматуры:

As  =  M/ (Rs * ζ * h0) =  (0,35 * 108)/(355 * 0,925 * 64 * 100) = 16,6 см 

Принимаем  4 ø 24 А – III c  As = 19,63 см2  (приложение  5МУ ) 

Арматура  для  восприятия  отрицательного  момента: М = 275 кНм 

αm  =  M/ ( Rb *  b *  h02) =  (0,275 * 108)/(17 * 35 * 642 * 100 )  =  0,11

По приложению  3 МУ  находим  ζ = 0,94 

Тогда  требуемая  площадь  сечения  арматуры:

As  =  M/ (Rs * ζ * h0) =  (0,275 * 108)/(355 * 0,94 * 64 * 100) = 12,87 см 

Принимаем  2 ø 32 А – III c  As = 16,09 см2  (приложение  5МУ ) 

Для  построения  эпюры  материалов  ( эпюры  моментов  по  фактически  поставленной  арматуры)  следует  построить  эпюру  поперечных  сил. 

QA = 0,43 * (g + V ) * lp1 = 0,43 * 81,5 * 6,87 = 241 кН

QB лев = 0,57 * (g + V ) * lp1 = 0,57 * 81,5 * 6,872 = -319 кН

QB пр = 0,5 * (g + V ) * lp1 = 0,5 * 81,5 * 6,872 = 280 кН

QB = -0,5  * (g + V ) * lp1 = 280 кН 
 

                                                                 Пролет  lp2 

Арматура  для  восприятия  положительного  момента:  М =  214 кНм 

αm  =  M/ ( Rb *  b *  h02) =  (0,214 * 108)/(17 * 35 * 642 * 100 )  =  0,087 

По приложению  3 МУ  находим  ζ = 0,95 

Тогда  требуемая  площадь  сечения  арматуры:

As  =  M/ (Rs * ζ * h0) =  (0,214 * 108)/(355 * 0,925 * 64 * 100) = 9,91 см 

Принимаем  4 ø 18 А – III c  As = 10,18 см2  (приложение  5МУ ) 

Арматура  для  восприятия  отрицательного  момента: М = 147 кНм 

αm  =  M/ ( Rb *  b *  h02) =  (0,147 * 108)/(17 * 35 * 642 * 100 )  =  0,06

По приложению  3 МУ  находим  ζ = 0,965 

Тогда  требуемая  площадь  сечения  арматуры:

As  =  M/ (Rs * ζ * h0) =  (0,147 * 108)/(355 * 0,94 * 64 * 100) = 6,7 см2 

Принимаем  2 ø 22  А – III c  As = 7,6 см2  (приложение  5МУ ) 

Арматура  для  восприятия  отрицательного  моментан на  крайней  опоре: М = 214 кНм 

αm  =  M/ ( Rb *  b *  h02) =  (0,214 * 108)/(17 * 35 * 642 * 100 )  =  0,08

По приложению  3 МУ  находим  ζ = 0,95 

Тогда  требуемая  площадь  сечения  арматуры:

As  =  M/ (Rs * ζ * h0) =  (0,214 * 108)/(355 * 0,94 * 64 * 100) = 9,91  см2 

Принимаем  2 ø 28  А – III c  As = 12,32 см2  (приложение  5МУ ) 

Расчет  прочности  ригеля  по  сечениям,  наклонным  к  продольной оси. 

На  средней  опоре  поперечная  сила  Q = 319 кН.  Диаметр поперечных  стержней  устанавливаем из  условия сварки  их  с продольной арматурой диаметром d = 36 мм

и  принимают  равным  dsw = dmax/4 = 36/4  = 9,  dsw = 10мм -  так как 10 мм – минимальный

диаметр  с  площадью  Аs = 0,758 см2.  При классе  арматуры  A – III       Rsw = 285 МПа

dsw/d  =  10/36  =  0,28 < 0,33 ;  выводим коэффициэнт условий работы  γs2 = 0,9

и тогда  Rsw  = 0,9 * 285 = 255 МПа

Число каркасов – 2 , при этом  Asw = 2 * 0,785 = 1,57 см2

Шаг  поперечных  стерней по  конструктивным  условиям

s = h/3 = 700/3 =  233 мм

На всех приопорных  участках  длиной  ¼  принят  шаг  s = 3h/4 = 3 * 700/4 = 525 мм

Принимаем  шаг  s = 300 мм 

Вычисляем   gsw =  (Rsw * As) / s  =  (255 * 1,57 * 100)/ 30 = 1335 Н/см -  

Qα,min =  γb3  * Rbt * b * h0 = 0,6 * 1,15 * 35 * 44 * 100 = 154,6 * 103 Н

 gsw = 1335 Н/см >  (Qα,min)/(2 * h0) =  (154,6 * 103) / ( 2 * 44) = 1208 Н/см  - условие удовлетворяется .  
 

Требование :  smax  =  (γb4  *  Rbt * b * h02 )/ Q = (1,5 * 1,15 * 35 * 442 )/319000 = 77 см >

  • S =30 см

требование удовлетворяется. 

4.  Расчет  прочности   по  наклонному  сечению. 

Вычисляем:  Me  =  γb2 *  Rbt *  b * h0  =  2 * 1,15 * 35 * 442 * 100  = 330 * 105 кНм

и поскольку  g1  =  g + V/2  = 26,8 + 54,72/2 = 54,16 кНм

< 0,56 gsw = 0,56 * 1206  = 675 Н/см 

Значение  С  по  формуле: 105 

С  =     =  5)/541  =  246 см >  3,33 * h0  =  3,33 * 64  = 146,5 см 

При этом  Qa =  Me/c  =  (156 * 105 )/146,5  =  225 * 103 Н > Qa min =  106,2 * 103 Н 

Попречная  сила  в  вершине  наклонного  сечения:   

Q =  Qmax - g *  C  =  319 * 103 Н  -  541 * 146,5 = 239,7 * 103 Н 

Длина  проекции  расчетного  наклонного  сечения: 

с0  =    =  5)/1335  =  157 см  >  2 * h0  =  2 * 64  =  128  

Вычисляем:  Qsw  =  gsw  *  C0  =  1335  *  128  =  170,4 * 103 Н

Условие  прочности:  Qa  +  Qsw  =  (106,4 + 170,4) * 103 =  276,8 * 103 Н > 239,7 * 103 Н

  • прочность  обеспечена
 

Условие  прочности  по  сжатой  полосе  между  наклонными  трещинами: 

μw  =   Asw / (b * s)  =  1,57/ (35 * 30) =  0,001 

α  =  Es / Ec  =  200000/32500  =  6,15 

γw1 =  1 + 5 + α +  μw =  1 + 5 + 6,15 + 0,001  =  1,006 

γb1 =  1 - 0,01 * Rb  =  1  -  0,01 * 17  = 0,83 

Условие:  Q  =  319 <  0,3 *  γw1 * γb1 * Rb * b * h =  0,3 * 1,006 * 0,83 * 17 * 35 * 64 * 100 = 953,9  кН 

Q  =  319 кН  <  953,9 кН  -  удовлетворяется. 

5.  Конструирование   арматуры   ригеля. 

Стык  ригеля  с  колонной  выполняется  на  ванной  сварке  выпусков  верхних  надопорных  стержней  и  сварке  закладных  деталей  ригеля  и опорной  консоли  и колонны.   Ригель  армируем  двумя  сварными  каркасами,  часть  продольных  стержней  каркасов  обрывают  всоответствии  с  изменением  огибающей  эпюры  моментов  и  по  эпюре  арматуры  обрываемые  стержни  заводят  за  место  теоретического  обрыва  на  длину  заделки W.

Далее  строим  эпюру  арматуры (материалов)  в  следующей последовательности : 

  1. Определяем  изгибающие  моменты  М,  по  фактически  принятой арматуре.
  2. Устанавливаем  на  огибающей  эпюре  моментов  по  ординатам  М места  теоретического  обрыва  стержней.
  3. Определяем  длину  анкеровки  обрываемых  стержней:

    W  =  Q/(2 * gsw) +  5 * d,  причем  поперечную  силу  Q  в месте теоретического  обрыва  принимаем   соответствующей М в этом  сечении. 

    Рассмотрим  сечение  первого  пролета: 

На  средней  опоре  арматура  2d 32 A – III  с As  =  16,09 см2 

μw  =   As / (b * h0)  =  16,09 / (35 * 64) =  0,0071    

Информация о работе Железобетонные конструкции