Расчет элементов железобетонных конструкций (стр. 1 из 4)

СОДЕРЖАНИЕ

1. Расчет предварительно напряженной плиты покрытия

1.1 Исходные данные, назначение геометрических размеров плиты, классов арматуры и бетона

1.2 Определение нагрузок

1.3 Расчет полки плиты на местный изгиб

1.4 Расчет поперечного ребра плиты

1.5 Расчет плиты на общий изгиб по нормальным сечениям

1.6 Расчет продольных ребер по наклонным сечениям на поперечную силу

1.7 Определение геометрических характеристик приведенного сечения

1.8 Определение потерь предварительного напряжения арматуры

1.9 Расчет на образование трещин, нормальных к продольной оси

1.10 Расчет на раскрытие трещин, нормальных к продольной оси при гf =1,0

1.11 Расчет прогиба плиты

2. Расчет прочности сплошной колонны среднего ряда

3. Расчет фундамента под среднюю колонну сплошного сечения

3.1 Данные для расчета

3.2 Определение геометрических размеров фундамента

3.3 Расчет арматуры фундамента

Список литературы

1.Расчет предварительно напряженной плиты покрытия.

1.1 Исходные данные, назначение геометрических размеров плиты, классов арматуры и бетона

Требуется выполнить расчет и конструирование сборной ж/бетонной плиты покрытия размером 3х6 м, арматура предварительно напряженная, натяжение арматуры механическое на упоры металлических форм, здание неотапливаемое, второй район по нормированию снегового покрова.

Нормативные нагрузки и соответствующие коэффициенты надежности элементов покрытия.

№ п/п	Наименование	Нормат. Нагр-ка, Н/м2	Коэф. надежн-ти по нагр-ке
1	Ж/б плита размером 3х6 м	1333	1,1
2	Пароизоляция	50	1,3
3	Утеплитель	400	1,2
4	Асфальтовая стяжка	350	1,3
5	Рулонный ковер	150	1,3

Класс арматуры для продольных ребер А_т-IV, R_sp=510 МПа, R_sp,ser=590 МПа, E_s=190000 МПа, для поперечных ребер назначаем арматуру класса A-III, Ш6, 8 мм, R_s=355 МПа, для полки плиты на местный изгиб Ш 3 Вр-I, R_s=375 МПа.

Принимаем величину контролируемого напряжения для напрягаемой арматуры у_sp= 0,6·R_sp,ser= 0,6·590 = 470 МПа, Дг_sp=0,1.

Назначаем класс бетона В30, г_в2= 0,9, R_b·г_b2= 17·0.9 = 15,3 МПа, R_bt·г_b2= 1,2·0,9 = 1,08 МПа, R_bt,ser=1,8 МПа, E_b= 29000 МПа, б = E_s/E_b = 190000/29000 = 6,55.

Назначаем геометрические размеры, соответствующие типовой плите покрытия, вес плиты 2,4 т, вес 1 м² – 1333 Н/м².

1.2 Определение нагрузок

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м2	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка, кН/м2
Постоянная:-собственный вес плиты-пароизоляция-утеплитель-асфальтовая стяжка, д=2 см-рулонный ковер	133350400350150	1,11,31,21,31,3	146665480455195
Итого:Временная:- снеговая	2283700	1,4	g = 2661980
Итого:	2983	3641

1.3 Расчет полки плиты на местный изгиб

Расчетная схема. При отношении ширины плиты к расстоянию между поперечными ребрами (0,99 м) больше 2 полк плиты на местный изгиб следует рассчитывать, как балочную. Выделяется, условно, полоса шириной 1 м и рассматривается, как многопролетная неразрезная балка, опорами у которой являются поперечные ребра. Размеры сечения этой балки: ширина – 100 см, высота – 2,5 см.

Расчетные пролеты принимаются равными расстояниям в чистоте между поперечными ребрами l_p= 99 – 10 = 89 см.

Расчетная нагрузка на 1 м длины выделенной полосы состоит из собственного веса полки плиты и нагрузки от кровли. Собственный вес плиты толщиной д = 2,5 см при объемном весе с = 2500 кг/м³ с учетом коэффициента надежности по нагрузке г_f = 1,1 будет равен

1 · 1 · д · с · г = 1 · 1 · 0,025 · 2500 · 1,1 = 68,8 кг/м² = 688 Н/м²

Расчетная нагрузка (см. табл.)

q = 688 + (3641 – 1466) = 2863 Н/м²

Изгибающие моменты определяются с учетом перераспределения усилий вследствие пластических деформаций, в расчет принимается изгибающий момент

М = ql²/11 = 2863 · 0,89²/11 = 206,12 Н·м

Оптимальность толщины полки плиты проверяется из условия прочности при ж = 0,1 и соответственно б_т=0,095

принимаем

Требуемая площадь арматуры при

по таблице ж=0,092

Принимаем 8 Ш3 Вр-I (А_s=0,57см²), шаг рабочих стержней в сетке 100/8 = 12,5 см. Назначаем распределительную арматуру (не менее 10% от площади рабочей арматуры) 4 Ш3 Вр-I (А_s=0,28см²) шаг стержней распределительной арматуры 100/4 = 25 см.

1.4 Расчет поперечного ребра плиты

Расчетная схема. С продольными ребрами поперечные ребра связаны монолитно, поэтому в качестве расчетной схемы для поперечного ребра принимаем однопролетную балку с защемленными опорами.

Расчетное сечение поперечного ребра принимается тавровым с шириной полки b_f', равной расстоянию между поперечными ребрами.

h = 13 см, b = (4+10)/2=7 см, b'_f = 99 см, h'_f = 2,5 см

Расчетный пролет принимается как расстояние в чистоте между продольными ребрами.

Расчетная нагрузка определяется на полосу шириной b'_f = 99 см с учетом нагрузки от собственного веса ребра при с = 2500 кг/м³ и г_f = 1,1. Собственный вес одного метра ребра 0,07·(0,15-0,025)·1·2500·1,1=24,06 кг/м = 244 Н/м

q = 241 + 688·0,99+(3641 – 1466)·0,99 = 3075 Н/м

Изгибающие моменты определяются с учетом перераспределения усилий вследствие пластических деформаций, пролетный и опорные моменты принимаются одинаковыми.

Требуемая площадь арматуры в пролете (расчетное сечение тавровое – полка в сжатой зоне), принимаем

при

Проверим положение нейтральной оси

- нейтральная ось проходит в пределах высоты полки

Принимаем 1 Ш8 (А_s=0,503см²)

Требуемая площадь арматуры на опорах (расчетное сечение прямоугольное – полка в растянутой зоне)

,

Принимаем так же как в пролете 1 Ш8 (А_s=0,503см²)

Поперечная сила

Проверим необходимость расчета хомутов

условие удовлетворяется, поперечная арматура по расчету не требуется, принимаем конструктивно хомуты Ш3 мм Вр-I с шагом 15 см.

1.5 Расчет плиты на общий изгиб по нормальным сечениям

Расчетная схема. Плита покрытия свободно опирается на ригели поперечных рам и при расчете рассматривается как однопролетная свободно опертая балка. В качестве расчетного сечения принимаем тавровое сечение с шириной полки b'_f = 298 см

h = 45 см, b = 2b₁=2·12=24 см, b'_f = 298 см, h'_f = 2,5 см

Ширина ребра расчетного таврового сечения принимается равной удвоенной ширине средних значений ширины продольных ребер плиты. При ширине плиты b'_fнагрузка, определенная на 1 м кв. умножается на ширину плиты 3м.

Расчетный пролет плиты принимаем из условия, что опорные реакции размещаются от торцов плиты на расстояниях равных 6 см. l_p= 596-2·6=584 см

Изгибающий момент и поперечная сила определяются как в свободно опертой балке:

Требуемая площадь арматуры при

определяется в предположении, что нейтральная ось проходит в пределах высоты полки.