|
Расчет железобетонной балки по прочности, образованию и раскрытию трещин, прогибуСтр 1 из 2Следующая ⇒ Практическая работа №1
Расчет железобетонной балки по прочности, образованию и раскрытию трещин, прогибу
Таблица исходных данных для выполнения практической работы (вариант по номеру в списке группы)
Перед выполнением работы необходимо изучить материал лекции №4. В таблице исходных данных приведены расчетные значения нагрузок q и Р, которые востребованы при проведении прочностных расчетов первой группы предельных состояний. При проведении расчета балок по второй группе предельных состояний (расчеты по образованию и раскрытию трещин, а также по прогибу) востребованы нормативные значения нагрузок– qn = ; Pn= , и нормативные значения длительно действующих нагрузок - ql n =0,8´q n или Pln=0,8´Pn. Определение усилий в изгибаемых балках, расчетные схемы которых приведены в данных для проектирования. Определение изгибаемого момента М и поперечной силы Q для первой расчетной схемы из таблицы исходных данных приведена в рассматриваемом примере. Определение усилий: схема а): ,
схема б): ,
схема в): ,
Последовательность выполнения работы:
1. Выполнить статический расчет балки в соответствии с индивидуальным заданием. 2. При назначении размеров прямоугольного сечения балки, а также материалов (классов бетона, арматуры) и характера армирования балки использовать материалы лекции №4. 3. В соответствии с алгоритмами расчета и, пользуясь примерами, выполнить расчет железобетонной балки по прочности, образованию и раскрытия трещин, прогибу.
Оформление практической работы выполняется в соответствии с приведенным примером и снабжается титульным листом
Расчет изгибаемого элемента по нормальному сечению (подбор продольной рабочей арматуры) Исходные данные 1). Усилие М=143,75 кНм (из статического расчета, см. рис.1).
2). Размеры сечения: h=0,1´l0=0,1´5м=0,5 м (для консольной балки - h=0,2´l0), b=(0,3-0,5)´h. Размеры поперечного сечения балки кратны 5 см. Размеры поперечного сечения балки приняты: 0,5´0,25 м. Рабочая высота сечения ho=h-a=0,5-0,05=0,45 м. 3). Классы бетона и арматуры. В качестве продольной рабочей арматура принята арматура класса А400. Расчетное сопротивление арматуры Rs=350 МПа=35´104 кН/м2. (А500, Rs=435 МПа). Принимается класс бетона В20. Расчетное сопротивление бетона сжатию Rb=11,5 МПа=11500 кН/м2, коэффициент условий работы бетона gb1=0,9. Для конструкций с ненапрягаемой арматурой используются бетон классов В15(Rb=8,5 МПа), В25(Rb=14,5 МПа), В30(Rb=17 МПа). Алгоритм расчета 1). Определение коэффициента для расчета изгибаемых элементов: Ао = (если условие не выполняется, то необходимо увеличить класс бетона, размеры поперечного сечения) 2). По таблице 1 по коэффициенту А0 =0,27 определяется коэффициент h=0,84. 3). Определение площади нижней продольной арматуры балки: Аs = 4). По сортаменту (таблица 2) по площади Аs=10,86 см2 подбирается диаметр двух стержней - 2Æ28А400. (Аs=12,32 см2). Коэффициент армирования m= (m=1,1%). Минимальный процент армирования - 0,1% Таблица 1
Таблица 2
Таблица 3
Таблица 4
Алгоритм расчета
1). Определяется распределенное усилие в поперечной арматуре: qsw= . 2). Расчет производится для ряда расположенных по длине элемента наклонных сечений при наиболее опасной длине проекции наклонного сечения С. Длина проекции наклонной трещины С: С = . 3). Поперечное усилие, которое воспринимает бетон (длина проекции С должна быть не более 2h0=2´0,45=09 м - условие выполняется): Qb= ; 4). Поперечное усилие, которое воспринимает арматура (длина проекции С должна быть не более 2h0 =2´0,45=0,9 м - условие выполняется): Qsw=0,75 Сqsw =0,75´0,66´141,4=69,99 кН. 5). Qb+Qsw = 93,2+69,99=163,2 кН > 115 кН (Q) - прочность наклонного сечения обеспечена.
Кроме расчетов по первой группе предельных состояний, к которым относятся прочностные расчеты, для изгибаемых элементов должны выполняться расчеты по второй группе предельных состояний. К расчетам второй группы предельного состояния относятся расчеты по образованию и раскрытию трещин, а также по прогибу.
Таблица 5
Исходные данные: 1). Усилие 2). Размеры сечения: h=0,5 м, b=0,25 м. Рабочая высота сечения ho= h-a=0,5-0,05=0,45 м. Плечо внутренней пары сил z =0,8 h0=0,38 м. Расчетная длина элемента: l0=5 м. 3). Классы и характеристики материалов: класс арматуры А400, диаметр ds=28 мм, As=12,32 см2= 12,32´10-4 м2, Es=200000 МПа, класс бетона В20, Rb.n=15 МПа. (В15, Rb.n=11 МПа; В25, Rb.n=18,5 МПа; В30, Rb.n=22 МПа). 4). Коэффициент s=5/48.
Кривизна железобетонных элементов: (М – изгибающий момент от внешних нагрузок. Для большинства конструкций здания их прогиб ограничивается эстетико-психологическими требованиями. В этом случае в расчет вводится Mln – нормативный изгибающий момент от постоянных и длительных нагрузок). Жесткости D железобетонных элементов на участке без трещин в растянутой зоне: D=EblJred Ebl – модуль деформации сжатого бетона, определяется в зависимости от продолжительности действия нагрузки: o при непродолжительном действии - Ebl=0,85 Eb, o при продолжительном действии - Ebl= . jb,cr - коэффициент ползучести и Eb по таблице 6. Таблица 6
Jred – момент инерции приведенного сечения (для прямоугольного сечения допускается принимать Jred = ). Жесткость D изгибаемых железобетонных элементов на участках с трещинами в растянутой зоне: где Es,red = - приведенный модуль деформации растянутой арматуры, определяемый с учетом влияния работы растянутого бетона между трещинами (допускается принимать ys=1); z =0,38 м– расстояние от центра тяжести растянутой арматуры до точки приложения равнодействующей усилий в сжатой зоне;
xm = – средняя высота сжатого бетона, учитывающая влияние растянутого бетона между трещинами. Для прямоугольного сечения только с растянутой арматурой: ms = - коэффициент армирования, as2= - коэффициент приведения, , Eb,red = - приведенный модуль деформации сжатого бетона. Прогиб железобетонного элемента f от действия нагрузок (усилие Mln=100 кНм).
Значение предельно допустимого прогиба: fult = l0 /200=500/200=2,5 см. Сравнение прогиба конструкции с допустимым: f £ fult, 1,54<2,5 – прогиб (см) конструкции не превышает допустимый.
Практическая работа №1
Расчет железобетонной балки по прочности, образованию и раскрытию трещин, прогибу
Таблица исходных данных для выполнения практической работы (вариант по номеру в списке группы)
Перед выполнением работы необходимо изучить материал лекции №4. В таблице исходных данных приведены расчетные значения нагрузок q и Р, которые востребованы при проведении прочностных расчетов первой группы предельных состояний. При проведении расчета балок по второй группе предельных состояний (расчеты по образованию и раскрытию трещин, а также по прогибу) востребованы нормативные значения нагрузок– qn = ; Pn= , и нормативные значения длительно действующих нагрузок - ql n =0,8´q n или Pln=0,8´Pn. Определение усилий в изгибаемых балках, расчетные схемы которых приведены в данных для проектирования. Определение изгибаемого момента М и поперечной силы Q для первой расчетной схемы из таблицы исходных данных приведена в рассматриваемом примере. Определение усилий: схема а): ,
схема б): ,
схема в): ,
Последовательность выполнения работы:
1. Выполнить статический расчет балки в соответствии с индивидуальным заданием. 2. При назначении размеров прямоугольного сечения балки, а также материалов (классов бетона, арматуры) и характера армирования балки использовать материалы лекции №4. 3. В соответствии с алгоритмами расчета и, пользуясь примерами, выполнить расчет железобетонной балки по прочности, образованию и раскрытия трещин, прогибу.
Оформление практической работы выполняется в соответствии с приведенным примером и снабжается титульным листом
Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все... ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры... Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам... Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|