Файл: Учебнометодическое пособие для выполнения практических заданий по дисциплине Строительные конструкций 1,2,3.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.03.2024
Просмотров: 150
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ы н а одн ом листе фор мата А3. Дан н ый лист содер жит опалубочн ый чер теж, схему ар мир ован ия, специфика- цию и ведомость р асхода стали, н а н ём также изобр ажен ы сетки, кар касы, мон тажн ая петля и гр упповая спецификация ар матур ы. В текстовом матер иале отр ажен ы особен н ости чтен ия чер тежей и н еобходимые указан ия по пр оизводству изделий.
Н апр ягаемые стер жн и р асполагаем в сечен ии симметр ичн о. Попер ечн ую ар матур у объедин яем в кар касы КР1, а пр одольн ую в сжатой зон е - в сетку С3 с ячейками 200 × 250 мм. Кр оме этого пр едусматр иваем в опор н ых участках сетки С1 из пр оволоки класса Вр-1, служащие для пр едохр ан ен ия бетон а от р аскалыван ия пр едвар ительн ым обжатием, а пр и шир ин е пан елей более 1,5 м - также сетки С2, пр едотвр ащающие р азвитие пр одольн ых тр ещин в н ижн ей полке от местн ого изгиба (н а чер теже пан ели сетка С2 показан а в пор ядке спр авочн ой ин фор мации).
Четыр е петли пр едн азн ачен ы для подъема пан ели, их диаметр 10 мм опр еделя- ем по справочным материалам учебного пособияимея в виду, что собствен н ая масса пан ели 2079 кг р аспр еделяется н а тр и петли. Р азмер ы петель н аходим также по справочным материалам учебного пособия.
Пр и пр оектир ован ии сеток и кар касов учитываем кон стр уктивн ое тр ебован ие н ор м: длин а от кон цов стер жн
ей до оси кр айн его пер есекаемого стер жн я должн а быть н е мен ее диаметр а выступающего стер жн я и н е мен ее 20 мм.
5.2.Расчет и конструирование ригеля
Пр и н азн ачен ии р азмер ов сечен ия р игеля кр оме дан н ых таблицы 1 учебн ого пособия следует учитывать, что вер хн ие гр ан и р игеля и пан ели пер екр ытия должн ы совпадать, поэтому высоту стен ки н азн ачают р авн ой высоте сечен ия пан ели (с добавлен ием 10 мм р аствор а для н ашей пустотн ой пан ели).
В связевых кар касах р игели р аботают как свободн о опер тые одн опр олетн ые балки. Р асчетн ый пр олет р авен р асстоян ию между осями опор : l0 = l - 2×130/2, где l - пр оектн ая длин а р игеля (см. чертёж), 130 мм - длин а площадок опир ан ия н а кон соли колон н . Р асчетн ыми являются н ор мальн ые сечен ия в сер един е пр олета и н аклон н ые у опор , н ачин ающиеся в углах подр езки .
Требуетсяр ассчитать и закон стр уир овать р игель ср едн его пр олета пер екр ытия с пустотн ыми пан елями.
Исходные данные:длин а р игеля l = 5760 мм, р азмер ы сечен ия: b = 200 мм, h= =500 мм, bf= 400 мм, высота р ебр а 230 мм, откуда hf = 500 -230 = 270 мм. Бетон тяжелый класса B30 (Rb=15.3МПа, Rbt=1.08МПа,при γb2=0,9), р абочая ар матур а класса А-III (Rs= Rsc = 355МПа, Rsw = 285МПа при d < 10мм и Rs= Rsc = 365МПа, Rsw = 290МПа при d ≥ 10мм).
Проектирование ригеля состоит из разделов:
а) н агр узки и воздействия
б) р асчёт пр очн ости н ор мальн ых сечен ий
в) р асчёт пр очн ости н аклон н ых сечен ии н а попер ечн ую силу
г) р асчёт пр очн ости н аклон н ых сечен ий н а изгибающий момен т д) кон стр уир ован ие р игеля
Нагрузки и воздействия. Р асчетн ый пр олет р игеля l0 = 5760 - 130 = 5630мм. Погон н ая н агр узка от собствен н ого веса р игеля (пр и объём. весе железобетон а 25 кН /м3): н ор мативн ая - qcn= (0,2× 0,5 + 0,2×0,27)×25= 3,85кН/м; р асчетн ая qc= 3,85×1.1= 4.24 кН/ м (где γf= 1,1 - коэффициен т н адежн ости по н агр узке). Полн ую р асчетн ую н агр узку опр еделяем с использован ием дан н ых табл. 1 с учетом шага р игелей 5,1 и н омин альн ой длин ы пан елей 6,1 м:
вр емен н ая 6 × 5,1 = 30,6кН/м,
от веса пола 1,32 × 5,1 = 6,732 кН/м,
от веса пан елей с заливкой швов 3,3 × 6,1 = 20,13кН/м,
от веса р игеля 4,24 кН/ м.
Итого: q = 61,702 кН/м = 61,702 Н/мм.
С учетом коэффициен та н адежн ости по н азн ачен ию γf = 0,95 для здан ий н ор -мальн ого ур овн я н адежн ости [1] р асчетн ая н агр узка q = 58,61 кН/м = 58,61 Н/мм. Изгибающий момен т в сер един е пр олета М = q l02/8 = 232,21кН×м=232,21×106 Н×мм. Попер ечн ая сила н а опор е Qmax = q l0 /2 = 164,9 кН= 164,9×103 Н.
Расчет прочности нормальных сечений.
Задаемся а = 45 мм, а’ = 30 мм. Тогда h0= 500 - 45 = 455 мм. Поскольку полка н аходится в р астян утой зон е, сечен ие р ассматр иваем как пр ямоугольн ое шир ин а его b = 200 мм. Н есущая способн ость сечен ия н а изгиб Мuскладывается из момен тов отн осительн о ар матур ы Аs: воспр ин имаемых сжатым бетон ом Мbи сжатой ар матур ой Ms’.Условие пр очн ости имеет вид:
М≤ Мu= Мb + Ms’.
Вычисляем Мb, задаваясь гр ан ичн ой высотой сжатой зон ы х= хR= ξR h0= 0,582× × 455 = 265 мм, где ξR н аходим по таблицам учебн ого пособия с учетом γb2=0,9. Тогда
Мb = Rb
b х (h0- 0,5х) Мb =15,3×200×265×(455-132.2)= 261,75×106 Н×мм >М=232,21× 106 Н×мм
Прочность достаточна, арматура Аs’ не требуется.
Мb >М, т.е. сжатая ар матур а по р асчету н е потр ебуется. В этом случае н ужн о задаться ар матур ой Аs’ из кон стр уктивн ых сообр ажен ий (для пр остр ан ствен н ого кар каса р игеля он а должн а быть н е мен ее 2 стер жн ей d=10мм - пр и мен ьших диаметр ах кар кас в момен т подъема сдефор мир уется). Зн ая Аs’=157мм2 , н айдем Мs’= Rsc Аs’ (h0 - а’ )= 365 *157 (455- 30)=24,35×106 Н×мм., а затем Мb= М - Мs’=232,21× 106 Н×мм -24,35×106 Н×мм =207,86.
Тогда из условия Мb= Rb b х (h0 – 0,5 х) опр еделим высоту сжатой зон ы х = 455 -
=233,07 мм.
а из условия Ns - Nb - Ns’ = 0 опр еделим Аs= (Rb b х+ Rsc Аs’)/ Rs=(15,3×200× ×233,07+365×157)/365=2110,96. Пр ин имаем по сор тамен ту Аs=2214 (2 стер жн я d=25мм, 2 стер жн я d=28мм ). Заметим, что такой пор ядок р асчета точн ее табличн ого, поскольку в р асчете ср азу участвует кон стр уктивн ая ар матур а Аs’, без котор ой н е обойтись в любом случае.В целях экон омии стали часть пр одольн ой р астян утой ар матур ы (2 стержня d=25мм
Н апр ягаемые стер жн и р асполагаем в сечен ии симметр ичн о. Попер ечн ую ар матур у объедин яем в кар касы КР1, а пр одольн ую в сжатой зон е - в сетку С3 с ячейками 200 × 250 мм. Кр оме этого пр едусматр иваем в опор н ых участках сетки С1 из пр оволоки класса Вр-1, служащие для пр едохр ан ен ия бетон а от р аскалыван ия пр едвар ительн ым обжатием, а пр и шир ин е пан елей более 1,5 м - также сетки С2, пр едотвр ащающие р азвитие пр одольн ых тр ещин в н ижн ей полке от местн ого изгиба (н а чер теже пан ели сетка С2 показан а в пор ядке спр авочн ой ин фор мации).
Четыр е петли пр едн азн ачен ы для подъема пан ели, их диаметр 10 мм опр еделя- ем по справочным материалам учебного пособияимея в виду, что собствен н ая масса пан ели 2079 кг р аспр еделяется н а тр и петли. Р азмер ы петель н аходим также по справочным материалам учебного пособия.
Пр и пр оектир ован ии сеток и кар касов учитываем кон стр уктивн ое тр ебован ие н ор м: длин а от кон цов стер жн
ей до оси кр айн его пер есекаемого стер жн я должн а быть н е мен ее диаметр а выступающего стер жн я и н е мен ее 20 мм.
5.2.Расчет и конструирование ригеля
Пр и н азн ачен ии р азмер ов сечен ия р игеля кр оме дан н ых таблицы 1 учебн ого пособия следует учитывать, что вер хн ие гр ан и р игеля и пан ели пер екр ытия должн ы совпадать, поэтому высоту стен ки н азн ачают р авн ой высоте сечен ия пан ели (с добавлен ием 10 мм р аствор а для н ашей пустотн ой пан ели).
В связевых кар касах р игели р аботают как свободн о опер тые одн опр олетн ые балки. Р асчетн ый пр олет р авен р асстоян ию между осями опор : l0 = l - 2×130/2, где l - пр оектн ая длин а р игеля (см. чертёж), 130 мм - длин а площадок опир ан ия н а кон соли колон н . Р асчетн ыми являются н ор мальн ые сечен ия в сер един е пр олета и н аклон н ые у опор , н ачин ающиеся в углах подр езки .
Требуетсяр ассчитать и закон стр уир овать р игель ср едн его пр олета пер екр ытия с пустотн ыми пан елями.
Исходные данные:длин а р игеля l = 5760 мм, р азмер ы сечен ия: b = 200 мм, h= =500 мм, bf= 400 мм, высота р ебр а 230 мм, откуда hf = 500 -230 = 270 мм. Бетон тяжелый класса B30 (Rb=15.3МПа, Rbt=1.08МПа,при γb2=0,9), р абочая ар матур а класса А-III (Rs= Rsc = 355МПа, Rsw = 285МПа при d < 10мм и Rs= Rsc = 365МПа, Rsw = 290МПа при d ≥ 10мм).
Проектирование ригеля состоит из разделов:
а) н агр узки и воздействия
б) р асчёт пр очн ости н ор мальн ых сечен ий
в) р асчёт пр очн ости н аклон н ых сечен ии н а попер ечн ую силу
г) р асчёт пр очн ости н аклон н ых сечен ий н а изгибающий момен т д) кон стр уир ован ие р игеля
Нагрузки и воздействия. Р асчетн ый пр олет р игеля l0 = 5760 - 130 = 5630мм. Погон н ая н агр узка от собствен н ого веса р игеля (пр и объём. весе железобетон а 25 кН /м3): н ор мативн ая - qcn= (0,2× 0,5 + 0,2×0,27)×25= 3,85кН/м; р асчетн ая qc= 3,85×1.1= 4.24 кН/ м (где γf= 1,1 - коэффициен т н адежн ости по н агр узке). Полн ую р асчетн ую н агр узку опр еделяем с использован ием дан н ых табл. 1 с учетом шага р игелей 5,1 и н омин альн ой длин ы пан елей 6,1 м:
вр емен н ая 6 × 5,1 = 30,6кН/м,
от веса пола 1,32 × 5,1 = 6,732 кН/м,
от веса пан елей с заливкой швов 3,3 × 6,1 = 20,13кН/м,
от веса р игеля 4,24 кН/ м.
Итого: q = 61,702 кН/м = 61,702 Н/мм.
С учетом коэффициен та н адежн ости по н азн ачен ию γf = 0,95 для здан ий н ор -мальн ого ур овн я н адежн ости [1] р асчетн ая н агр узка q = 58,61 кН/м = 58,61 Н/мм. Изгибающий момен т в сер един е пр олета М = q l02/8 = 232,21кН×м=232,21×106 Н×мм. Попер ечн ая сила н а опор е Qmax = q l0 /2 = 164,9 кН= 164,9×103 Н.
Расчет прочности нормальных сечений.
Задаемся а = 45 мм, а’ = 30 мм. Тогда h0= 500 - 45 = 455 мм. Поскольку полка н аходится в р астян утой зон е, сечен ие р ассматр иваем как пр ямоугольн ое шир ин а его b = 200 мм. Н есущая способн ость сечен ия н а изгиб Мuскладывается из момен тов отн осительн о ар матур ы Аs: воспр ин имаемых сжатым бетон ом Мbи сжатой ар матур ой Ms’.Условие пр очн ости имеет вид:
М≤ Мu= Мb + Ms’.
Вычисляем Мb, задаваясь гр ан ичн ой высотой сжатой зон ы х= хR= ξR h0= 0,582× × 455 = 265 мм, где ξR н аходим по таблицам учебн ого пособия с учетом γb2=0,9. Тогда
Мb = Rb
b х (h0- 0,5х) Мb =15,3×200×265×(455-132.2)= 261,75×106 Н×мм >М=232,21× 106 Н×мм
Прочность достаточна, арматура Аs’ не требуется.
Мb >М, т.е. сжатая ар матур а по р асчету н е потр ебуется. В этом случае н ужн о задаться ар матур ой Аs’ из кон стр уктивн ых сообр ажен ий (для пр остр ан ствен н ого кар каса р игеля он а должн а быть н е мен ее 2 стер жн ей d=10мм - пр и мен ьших диаметр ах кар кас в момен т подъема сдефор мир уется). Зн ая Аs’=157мм2 , н айдем Мs’= Rsc Аs’ (h0 - а’ )= 365 *157 (455- 30)=24,35×106 Н×мм., а затем Мb= М - Мs’=232,21× 106 Н×мм -24,35×106 Н×мм =207,86.
Тогда из условия Мb= Rb b х (h0 – 0,5 х) опр еделим высоту сжатой зон ы х = 455 -
=233,07 мм.а из условия Ns - Nb - Ns’ = 0 опр еделим Аs= (Rb b х+ Rsc Аs’)/ Rs=(15,3×200× ×233,07+365×157)/365=2110,96. Пр ин имаем по сор тамен ту Аs=2214 (2 стер жн я d=25мм, 2 стер жн я d=28мм ). Заметим, что такой пор ядок р асчета точн ее табличн ого, поскольку в р асчете ср азу участвует кон стр уктивн ая ар матур а Аs’, без котор ой н е обойтись в любом случае.В целях экон омии стали часть пр одольн ой р астян утой ар матур ы (2 стержня d=25мм