125704 (Железобетонные конструкции)

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

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 h₀ = 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= 2b₁+4b₂ = 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_w1∙φ_b1∙R_b∙γ_b2∙b∙h₀.

Коэффициент φ_w1, учитывающий влияние поперечной арматуры, определяется по формуле: φ_w1 = 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_b1 учитывающий влияние вида бетона

,

где коэффициент β = 0,01 для тяжелого бетона.

Величина внутреннего усилия, воспринимаемого сечением,

Q = 0,3∙ φ_w1∙ φ_b1∙R_b∙b∙h₀ = 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∙h₀) < 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_b4 принимается равным для тяжелого бетона 1,5.

1 + φ_f + φ_n = 1,5

c₀ ≤2h₀;

где, коэффициент φ_b2 принимается равным для тяжелого бетона 2;

Отсюда ;

2h₀ = 2х200мм = 400мм = 0,4м; с₀ >2h₀; следовательно берем с₀=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:

q₁ = 8454 – 3300 + (1х1х0,03х25000х1,1) = 5979 Н м

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

Расчет ведем по М₁>М₂ для прямоугольного сечения размером 1м.

а = h_f /2 = 30мм/2 = 15 мм;h₀ = h_f – a = 15мм.

Вычисляем коэффициент α:

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