Автор работы: Пользователь скрыл имя, 10 Апреля 2011 в 13:45, курсовая работа
Нормативная величина временной длительной нагрузки на перекрытие -6.5 кН/м²
1. Исходные данные
2. Расчет ребристой плиты
3. Расчет ригеля перекрытия
4. Расчет сборной железобетонной колонны
5. Расчет столбчатого железобетонного фундамента
ξ = 0,25
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
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 < ξR и исключалось
переармирование
неэкономичное сечение. По приложению
3 МУ при ξ = 0,35 находим
значение αm
= 0,289 и определяем граничную
высоту сжатой зоны ξR
= 0,58
Вычисляем : М = M1,0min = 382 кНм
Mmax αm R b
h0
= =
= 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.
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
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 >
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 - g1
* 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
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 * h0
= 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 :
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