
- •Курсовой проект
- •I. Сборный вариант.
- •1. Исходные данные
- •2.Компоновка конструктивной схемы здания
- •3. Плита перекрытия
- •4. Сбор нагрузок.
- •5. Определение внутренних усилий
- •6.Назначение материалов: бетона и арматуры.
- •7.Расчет продольных ребер плиты по I группе предельных состояний
- •Расчет прочности по нормальным сечениям.
- •Расчет прочности по наклонным сечениям
- •8. Расчет плиты по 2 группе предельных состояний.
- •Потери предварительного напряжения арматуры
- •Расчет по образованию трещин, нормальных к продольной оси.
- •Расчет по раскрытию трещин, нормальных к продольной оси.
- •Расчет по деформациям.
- •9.Ригель. Исходные данные.
- •Компоновка поперечного сечения ригеля.
- •Назначение материалов: бетона и арматуры.
- •Сбор нагрузок.
- •Определение внутренних усилий в ригеле.
- •Расчет ригеля на прочность по нормальным сечениям.
- •Расчет полки таврового ригеля.
- •Колонна
- •Компоновка размеров колонны.
- •Назначение материалов: бетона и арматуры
- •Сбор нагрузок
- •Определение расчетной нагрузки на колонну I этажа
- •Расчет армирования колонны
- •Расчет и конструирование консоли колонны
- •II. Монолитный вариант.
- •1. Исходные данные
- •Назначение материалов: бетона и арматуры
- •2.Монолитная плита
- •3 Сбор нагрузок
- •4. Определение внутренних усилий
- •5.Расчет армирования плиты
- •Расчет продольной рабочей арматуры.
- •6. Второстепенная балка
- •Сбор нагрузок
- •Расчет армирования второстепенной балки.
- •Армирование второстепенной балки.
Расчет по образованию трещин, нормальных к продольной оси.
Определим предварительное напряжение арматуры:
σsp = 0,6 ∙ Rs,ser = 0,6 ∙ 590 = 354 МПа,
∆ σsp = (30 + 360 / l) = 30 + 360 / 6 = 90 МПа.
Проверим выполнение условия σsp + ∆ σsp ≤ Rs,ser:
354 + 90 = 444 МПа < 590 МПа – условие выполняется.
Предельное отклонение нормального напряжения:
∆γsp = 0,5 р / σsp ∙ ( 1 + 1 / √np) = 0,5 ∙ 90 / 354 ∙ ( 1 + 1 / √2 ) = 0,217,
где np = 2 – число напрягаемых стержней в сечении элемента.
Вычислим момент образования трещин:
Мcrc = Rbt,ser ∙ Wpl + Mгр = 1,6 ∙ 14681,64∙100 + 4707043,6 = 70,56 кН∙м,
где Mгр - ядровой момент инерции равный:
Mгр = γsp ∙ Р2 ∙ ( еор + r) = 0,783∙ 219∙103 ∙ (22,32 + 5,13 ) = 47,07 кН∙м.
где γsp = 1 - ∆γsp = 1 – 0,217 = 0,783 – коэффициент точности натяжения при благоприятном влиянии предварительного напряжения.
Расчет изгибаемых элементов по образованию трещин, нормальных к продольной оси элемента, производим из условия:
М ≤ Мcrc
При этом М = 102,47кН∙м; Мcrc = 47,07 кН∙м.
Так как 109,96 > 47,07, то необходим расчет по раскрытию трещин.
Далее проверим, образуются ли начальные трещины в верхней зоне плиты при ее обжатии, если коэффициент точности напряжения равен:
γsp = 1 + ∆γsp = 1 + 0,217 = 1,217.
Изгибающий момент от веса плиты составляет М = 14,44 кН∙м.
Проверим соблюдения расчетного условия:
γsp ∙ Р11 ∙ (еор – rinf ) – М < Rbt,р∙ W1pl ,
γsp ∙ Р11 ∙ (еор – rinf ) – М = 1,217 ∙ 318 ∙ (0,2232 – 0,1106 ) – 14,44 = 29,14,
Rbt,р∙ W1pl = 1,15 ∙ 27113,75 ∙10-3 = 31,18 кН∙м
29,14 < 31,18 – условие выполняется, т.е. начальные трещины не образуются.
Расчет по раскрытию трещин, нормальных к продольной оси.
По Табл. 2 [1] установим предельную ширину раскрытии трещины при γsp = 1, ∆γsp= 0:
- непродолжительная ширина раскрытия трещины аcrc 1 = 0,4 мм,
- продолжительная ширина раскрытия трещины аcrc 2 = 0,3 мм.
Рассмотрим действие постоянной и длительной нагрузок М111 = 101,73 кН∙м.
Напряжения в растянутой арматуре:
σs = (М111 – Р2 ∙ ( z1 – esp )) / As ∙ z1 =
= (101,73∙105 – 219∙103 ∙ (32,5 – 0 )) / 9,82 ∙ 32, 5 ∙ 100 = 95,74 МПа,
где z1 = h – 0,5 ∙ h1f = 35 – 0,5 ∙ 5 = 32,5 см, As = 9,82 см2 – площадь сечения рабочей продольной арматуры,
esp = 0 – эксцентриситет от усилие обжатия, приложенной в центре тяжести нижней напрягаемой арматуры.
При рассмотрении кратковременного действия всех нормативных нагрузок напряжения в растянутой арматуре равно:
σs1 = (М11 – Р2 ∙ (z1 – esp)) / As ∙ z1 =
= (109,96∙105 – 219∙103 ∙ 32,5) / 9,82 ∙ 32,5 ∙ 100 = 121,53 МПа.
Ширина раскрытия трещин от непродолжительного действия полной нагрузки :
∆ аcrc 1 = δ ∙ φ1 ∙ η ∙ (σs / Es ) ∙ 20 ∙ ( 3,5 – 100 ∙ μ ) ∙ 3√d =
= 1∙1∙1 ( 121,53 / 19∙104 ) ∙ 20∙ ( 3,5 – 100 ∙ 0,0165) ∙ 3√25 = 0,069 мм,
где δ = 1 – коэффициент для изгибаемых элементов,
φ1 = 1 – коэффициент, учитывающий длительность действия нагрузок,
η = 1 – коэффициент, принимаемый для стержневой арматуры периодического профиля,
μ = As / b ∙ h0 = 9,82 / 17 ∙ 35 = 0,0165 – коэффициент армирования сечения,
d – диаметр стержневой арматуры.
Ширина раскрытия трещины от непродолжительного действия постоянной и длительной нагрузок составит:
∆ аcrc1 1 = δ ∙ φ1 ∙ η ∙ (σs / Es) ∙ 20 ∙ (3,5 – 100 ∙ μ) ∙ 3√d =
= 1∙1∙1 (95,74 / 19∙104) ∙ 20 ∙ (35 – 100 ∙ 0,0165) ∙ 3√25 = 0,055 мм.
Ширина раскрытия трещин от действия постоянной и длительной нагрузок составит:
∆ аcrc 2 = δ ∙ φ1 ∙ η ∙ (σs / Es) ∙ 20 ∙ (3,5 – 100 ∙ μ) ∙ 3√d =
= 1∙1,353∙1 (95,74 / 19∙104) ∙ 20∙(3,5 – 100 ∙ 0,0165) ∙ 3√25 = 0,074 мм.
Непродолжительная ширина раскрытия трещин:
аcrc = аcrc 1 - а1crc 1 + аcrc 2 =
= 0,069 – 0,055 + 0,074 = 0,088 мм < [ аcrc 1 ] = 0,4 мм.
Продолжительная ширина раскрытия трещин:
аcrc = аcrc 2 = 0,074 мм < [ аcrc 2 ] = 0,3.
Условия выполняются.