|
|
Расчет поперечных ребер по прочности.12 МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ СТУДЕНТОВ ПО ПРОВЕДЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ «РАСЧЕТ РЕБРИСТОЙ ПЛИТЫ ПОКРЫТИЯ» для специальности 270103 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений» по «Особенностям проектирования строительных конструкций»
Методические указания для студентов по проведению практической работы «Расчет ребристой плиты покрытия» для специальности 270103 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений» «Особенности проектирования строительных конструкций»
Составитель: Рудкова С.В. преподаватель спец. дисциплин ВИТ
Рецензент: Буянова О.В. председатель ПЦК
Содержание 1. Задание на проектирование…………………………………………………………….4 2. Определение нагрузок………………………………………………………………......5 3. Расчет плиты по прочности…………………………………………………….……....6 4. Расчет поперечных ребер по прочности……………………………………………….7 5. Расчет продольных ребер по прочности……………………………………..……..…8 6. Расчет продольных ребер по предельным состояниям второй группы……………10 6.1. Определение прогибов………………………………………………………...10 6.2. Расчет ширины раскрытия трещин, нормальных к продольной оси……….10 6.3. Расчет ширины раскрытия наклонных трещин………………………………11 7. Конструирование панели……………………………………………………………....12 7.1. Размещение каркасов в ребрах………………………………………………...12 7.2. Армирование плиты……………………………………………………………13 7.3. Расход арматуры на плиту…………………………………………………..…15 8. Спецификация на сборные железобетонные изделия и расход стали на плиту……16 9. Таблицы к расчету……………………………………………………………………...17 10. Список литературы…………………………………………………………………...21 11. Задание по вариантам…………………………………………………………………22
Задание на проектирование. Рассчитать и сконструировать ребристую панель 3х6 м для теплого бесчердачного покрытия здания по двухскатным балкам пролетом 18 м. Армирование панели предусмотреть ненапрягаемой арматурой класса А-III. Для сварных сеток применять арматурную проволоку класса Вр-I. Бетон класса В-30. Район строительства III по весу снегового покрова. Коэффициент надежности по назначению γn=0,95.
Определение нагрузок. Ребристую панель рассчитывают раздельно: для плиты и затем поперечных и продольных ребер. Задаемся размерами панели на основе форм типовых панелей.
Рис.2.1.Опалубочные размеры плиты. Подсчет нагрузок от собственного веса покрытия и снега сводим в таблицу. Собираем нагрузки на 1м2 покрытия. Таблица 2.1.
Расчет плиты по прочности.
Плиту рассматриваем как многопролетную неразрезную. При толщине ее 25 мм расчет ведем с учетом перераспределения усилий от развития пластических деформаций.
Определяем постоянную нагрузку от веса плиты панели толщиной 25мм (ρ=25000 Н/м3 ): нормативная gn пл=0,025∙25000=625 Н/м² расчетная g пл= gn пл ∙γf= 625∙1,1=687 Н/м²
Общая постоянная нагрузка на плиту определяется по таблице 2.1. без учета веса ребер панели. gпл=180+520+720+120+687=2227 Н/м²=2,23 кН/м². Изгибающий момент определяется по формуле M=(gпл+p)l²/11=(2,23+1,8)∙0,88²/11=0,28 кН∙м=28 кН∙см
где: l=l1-b=0,98-0,1=0,88 м; Полезная толщина плиты h0=h - a=h/2=2,5/2=1,25 см. Определяем коэффициент Ао при b=1 м=100 см. А₀=М∙ γn /( b∙ h02∙ Rb∙γb2)= 28∙0,95/(100∙1,252∙1,7∙0,9)=0,11 где: Rb =17 МПа= 1,7 кН/см2– для бетона класса В30; γb2=0,9. По таблице находим η=0,94. Определяем площадь сечения арматуры класса Вр-I на полосу шириной 1м. Аs=М∙γn /( η∙h0∙Rs)= 28∙0,95 /( 0,94∙1,25∙37,5)=0,60 см²
Где Rs=375 МПа=37,5 кН/см2– для арматуры класса Вр-I d=3 мм. Принимаем сварную сетку С-1 с продольной арматурой диаметром 3мм класса Вр-I, шаг 100 мм, As=0,71 см² и поперечной As=0,35 см², диаметром 3мм класса Вр-I, шаг 200 мм на 1 м. ΣAs=0,71+0,35=1,06 см². Процент армирования: μ=(As/ b∙h0)∙100=(0,71/100∙1,25)∙100=0,568% Расчет поперечных ребер по прочности. Поперечные ребра запроектированы с шагом l1=98 см, они жестко соединены с плитой и с продольными ребрами. Поперечное ребро рассчитываем как балку таврового сечения с защемленной опорой (для упрощения расчета можно ребро рассматривать и как свободно опертую балку). Определяем нагрузку от собственного веса ребра длиной 1м, учитывая его геометрические размеры и ρ=25000 Н/м3: нормативная qn р= расчетная q р= qn р ∙γf= 234,3 ∙1,1=257,7 Н/м Постоянная расчетная нагрузка определяется суммированием общей постоянной нагрузки на плиту с собственным весом ребра. q = gпл ∙ l1 +qр = 2227∙0,98 +257,7 =2440 Н/м²=2,44 кН/м. Временная (снеговая) нагрузка р=р∙ l1 =1800*0,98=1764 Н/м =1,76 кН/м. Изгибающий момент в пролете М=(q +p)∙l02/24= (2,44 +1,76) ∙2,92/24=1,47кНм. =147кНсм. где l0=2,9 м Изгибающий момент на опоре МА=(q +p)∙l02/12= (2,44 +1,76) ∙2,92/12=2,94 кНм=294кНсм. При расчете с учетом развития пластических деформаций можно принять равные моменты в пролете и на опоре М=(q +p)∙l02/16= (2,44 +1,76) ∙2,92/16=2,2 кНм=220кНсм. Поперечная сила QА=(q +p)∙l0/2= (2,44 +1,76) ∙2,9/2=6,09 кН. Принимаем полезную высоту сечения ребра hо=h-а=15-2,5=12,5 см. Расчетное сечение ребра в пролете является тавровым с полкой в сжатой зоне: b’f=98 см < bр+2(l0/6)=10+2(290/6)=106,6 см. Находим коэффициент А0 по пролетному моменту. А₀=М∙ γn /( b’f ∙ h02∙ Rb∙γb2)= 147∙0,95/(98∙12,52∙1,7∙0,9)=0,0059 По таблице принимаем приближенно η=0,995 и ξ=0,01; Определяем высоту сжатой зоны бетона х=ξ∙h0=0,01∙12,5=0,125 см < h’f =2,5 см; нейтральная ось проходит в полке. Тогда необходимая площадь нижней продольной арматуры в ребре будет Аs=М∙γn /(η∙h0∙Rs)= 147∙0,95 /(0,995∙12,5∙35,5)=0,32 см² где Rs=355 МПА=35,5 кН/см² для арматуры диаметром 6÷8 мм, класса А-III. Принят один Ø8 A-III, As=0,503 см². Процент армирования (по сечению ребра). μ=(As/ b∙h0)∙100=(0,503/(0,5∙(5+10)∙12,5))∙100=0,54% Находим коэффициент А0 по опорному моменту А₀=МА∙ γn /( b’f ∙ h02∙ Rb∙γb2)= 294∙0,95/(7,5∙12,52∙1,7∙0,9)=0,155 По таблице принимаем η=0,915 и ξ=0,17; Площадь верхней растянутой арматуры на опоре Аs= МА ∙γn /(η∙h0∙Rs)= 294∙0,95 /(0,915∙12,5∙35,5)=0,69 см² Учитывая на опоре работу поперечных стержней сетки плиты, у которой на 1м имеется 5Ø3, As=0,35см², на продольный стержень плоского каркаса требуется As=0,69 - 0,35=0,34 см². Из конструктивных соображений принимаем верхний стержень таким же, как и нижний, т.е. 1Ø8 А-III, As=0,503 см². Проверяем несущую способность сечения ребра на поперечную силу из условия работы бетона на растяжение при отсутствии поперечной арматуры: Qbmin= φbз∙Rbt∙γb2∙b∙h0=0,6∙0,12∙0,9 ∙7,5∙12,5=6,1 кН > 6,09 кН. Где Rbt =1,2 МПа= 0,12кН/см2– для бетона класса В30; φbз=0,6 – для тяжелого бетона По конструктивным соображениям для сварки плоского каркаса К-1 ставим поперечные стержни Ø6 A-I через 150мм. 
12 Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|
Коэф. надежности по нагрузкам, 
f
∙0,125∙25000∙1=234,3 Н/м