|
РАСЧЕТНО ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА № 8
Тема: Статический расчет деревянной балки. Подбор размеров прямоугольного сечения деревянной балки и проверка жесткости.
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Сортамент древесины не позволяет перекрывать деревянными балками пролеты более 6м. Шаг балок ограничен 1,5м. В конструкциях покрытий для опирания стропильных ног применяют прогоны из досок, брусьев, бревен.
Расчет на прочность по нормальным напряжениям производится по формуле:
Расчет на прочность по скалыванию следует выполнять по формуле:
Прогибы деревянных балок рассчитываются аналогично стальным.
ЗАДАНИЯ
Подобрать сечение деревянной балки перекрытия жилого дома. Материал: сосна 1сорт
Вариант
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| qпперекрытия, кн/м
| 2,8
| 2,6
| 2,4
| 2,2
| 2,0
| 1,8
| 1,6
| 1,5
| 1,4
| 3,0
| 2,8
| 2,6
| 2,4
| 2,2
| 2,0
| 1,8
| qперекрытия, кн/м
| 3,8
| 3,6
| 3,4
| 3,2
| 2,8
| 2,6
| 2,5
| 2,4
| 2,0
| 4,1
| 3,8
| 3,5
| 3,2
| 2,9
| 2,7
| 2,6
| L, м
|
|
| 4,5
| 4,5
|
|
| 5,5
| 5,5
|
|
| 4,5
|
|
| 5,5
| 5,5
|
| а , м
| 0,8
| 0,8
| 0,8
| 1,0
| 1,0
| 1,0
| 1,2
| 1,2
| 1,2
| 0,8
| 0,8
| 0,8
| 1,0
| 1,0
| 1,0
| 1,2
| Вариант
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| qпперекрытия, кн/м
| 2,8
| 4,0
| 4,8
| 4,6
| 4,4
| 4,2
| 4,0
| 3,8
| 3,6
| 3,4
| 3,0
| 3,2
| 3,4
| 3,6
| 3,8
| 5,0
| qперекрытия, кн/м
| 3,8
| 5,2
| 6,4
| 6,2
| 5,8
| 5,6
| 5,3
| 4,9
| 4,6
| 4,4
| 3,8
| 3,9
| 4,2
| 4,7
| 4,8
| 6,5
| L, м
| 3,5
|
| 4,5
|
| 5,5
|
| 5,5
| 4,5
|
|
|
| 5,5
| 5,5
| 4,5
|
|
| а , м
| 0,8
| 0,8
| 0,8
| 1,0
| 1,0
| 1,0
| 1,2
| 1,2
| 1,2
| 0,8
| 0,8
| 0,8
| 1,0
| 1,0
| 1,0
| 1,2
|
АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ
1. Предварительно принимаем собственный вес 1 п.м. балки
2. Собираем нагрузку на погонный метр балки с учетом её собственного веса
lгр = а
С учетом коэффициента надежности по ответственности γп = 0, 95 (для жилого дома)
q = q 0,95
3. Находим расчетную длину балки l0= L - 40 – 180/2 – 180/2 = ,мм
4. Принимаем расчетную схему балки как шарнирную с равномерно распределенной нагрузкой
5. Находим максимальные значения поперечной силы и изгибающего момента
6. Определяем расчетные сопротивления изгибу и расчетные сопротивления скалыванию (табл.3 СНиП)
7. Определяем требуемый момент сопротивления сечения
, см3
8. Приняв ширину балки по сортаменту b = … см , (5; 6; 7,5; 10см) определяем требуемую высоту балки
9. Производим проверку принятого сечения
· Определяем фактические значения геометрических характеристик сечения
· Проверяем прочность по нормальным напряжениям
· Проверяем прочность по касательным напряжениям
≤Rск ,
· Проверяем прогиб, зная что модуль упругости древесины вдоль волокон Е =1000 кн/см2. f ≤ fu Предельный прогиб fu = L /150
Вывод: Подобранное сечение размерами …х… обеспечивает необходимую прочность и жесткость деревянной балки.
ВЫПОЛНИТЬ ЭСКИЗ СЕЧЕНИЯ
4. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ:
1. Разрешается ли глухая заделка торцов деревянных балок в капитальные стены?
2. Какие факторы влияют на прочность древесины при изгибе?
3. Как обеспечивается жесткость деревянной балки?
Литература: В.И. Сетков «Строительные конструкции»,М.,
ИНФРА-М,2009, с. 199 - 203
РАСЧЕТНО ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА № 9
Тема: Расчет железобетонной балки прямоугольной формы с одиночным армированием.
Подбор сечения рабочей арматуры, постановка поперечной арматуры и конструирование каркаса.
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Если в сжатой зоне балки арматура не ставится или ставится, но её работа не учитывается в расчёте, то она называется балкой с одиночным армированием.
Расчет ж/б балок прямоугольного сечения с одиночным армированием по прочности нормального сечения заключается в подборе сечения арматуры и количества продольных стержней.
Расчетная схема балки с одиночным армированием.
h - высота сечения балки; h0 – рабочая высота сечения балки; а – расстояние от центра тяжести арматурных стержней до крайнего растянутого волокна бетона, аb – защитный слой бетона (не менее 20мм и не менее диаметра арматуры d) ;
а = аb + d/2
х – высота сжатой зоны бетона, определяемая расчетом;
zb – плечо внутренней пары сил;
Nb - равнодействующая сжимающих сил в сжатой зоне бетона
Nb = Rb bx ;
Ns – равнодействующая растягивающих сил в растянутой арматуре
Ns = Rs As
ЗАДАНИЯ
Определить диаметр и количество рабочей арматуры в прямоугольном сечении балки.
Вариант
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| М , кн м
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| b * h , см2
| 20*45
| 20*55
| 25*55
| 12*25
| 35*75
| 32*73
| 30*65
| 22*55
| 22*40
| 20*50
| 25*50
| Класс
бетона
| В20
| В25
| В30
| В15
| В30
| В25
| В20
| В25
| В15
| В20
| В30
| Класс
арматуры
| A-III
| A-III
| A-III
| A-III
| A-IV
| A-IV
| A-III
| A-III
| A-III
| A-III
| A-IV
| Вариант
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| М , кн м
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| b * h , см2
| 20*45
| 20*55
| 25*55
| 12*25
| 35*75
| 32*73
| 30*65
| 22*55
| 22*40
| 20*50
| 25*50
| Класс
бетона
| В30
| В15
| В30
| В25
| В20
| В25
| В15
| В20
| В25
| В30
| В25
| Класс
арматуры
| A-III
| A-III
| A-IV
| A-IV
| A-III
| A-III
| A-III
| A-IV
| A-III
| A-III
| A-III
| Вариант
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| М , кн м
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| b * h , см2
| 20*45
| 20*55
| 25*55
| 12*25
| 35*75
| 32*73
| 30*65
| 22*55
| 22*40
| 20*50
| 25*50
| Класс
бетона
| В15
| В20
| В25
| В20
| В25
| В30
| В15
| В30
| В20
| В15
| В20
| Класс
арматуры
| A-III
| A-IV
| A-III
| A-III
| A-III
| A-III
| A-III
| A-IV
| A-III
| A-III
| A-III
|
АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ
1. По классу прочности бетона ( В≥7,5) и классу арматуры ( чаще А-III), устанавливаем коэффициент условия работы бетона γв2=0,9 и определяем расчетные сопротивления Rb, Rs (таблицы 4,5 Приложение 1)
2. Задаемся расстоянием от крайнего растянутого волокна бетона до центра тяжести арматуры а = (3÷5) см и определяем рабочую высоту сечения балки ho= h – a
3. Находим значение коэффициента Ао
А0 не должен превышать граничные значения АоR, (таблица 2 Приложение 3) если Ао≥ АоR , следует увеличить сечение или изменить материалы.
4. По величине А0 (таблица 3 Приложение 3) определяют значения коэффициентов ή и ξ
5. Определяем требуемую площадь арматуры
6. Задаемся количеством стержней арматуры и определяем их диаметр ds по приложению ( таблица 6 Приложение 2)
7. Определяем процент армирования
8. Определяем диаметр поперечных стержней
( не менее 5 мм)
9. Определяем требуемую площадь монтажных стержней и по площади принимаем диаметр d\s (таблица 6 Приложение 2)
10. Определяем защитный слой бетона не менее 20 мм и больше
диаметра рабочей арматуры
11. Конструируем окончательно сечение
(Пример)
4. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ:
1. Какой процент армирования для железобетонных балок считается оптимальным? максимальным? минимальным?
2. Что такое защитный слой бетона?
3. Почему арматурные стержни устанавливаются в нижней (сжатой) части балки?
Литература: В.И. Сетков «Строительные конструкции»,М.,
ИНФРА-М,2009, с. 208 – 217, 270 - 273
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|