
- •Министерство науки и образования рф фгоу впо «Государственный университет – учебно-научно-производственный комплекс»
- •Оглавление:
- •1. Задание на курсовой проект
- •2. Расчет и конструирование ребристой предварительно напряженной плиты перекрытия
- •2.1 Исходные данные
- •2.2 Характеристики материалов плиты:
- •2.3 Расчет плиты по предельным состояниям первой группы
- •2.3.1 Определение внутренних усилий
- •2.3.2 Расчет по прочности сечения, нормального к продольной оси плиты
- •2.3.3 Расчет полки плиты, работающей на местный изгиб
- •2.3.4 Расчет по прочности сечения, наклонного к продольной оси плиты
- •2.4 Расчет плиты по предельным состояниям второй группы
- •2.4.1 Геометрические характеристики приведенного сечения
- •2.4.2 Потери предварительного натяжения арматуры
- •2.4.3 Расчет по образованию трещин, нормальных к продольной оси
- •2.4.4 Расчет по раскрытию трещин, нормальных к продольной оси
- •2.4.5 Расчет прогиба плиты
- •2.5 Конструирование плиты
- •3. Расчет и конструирование однопролетного ригеля
- •3.1 Характеристики материалов ригеля
- •3.2 Сбор нагрузок
- •3.2 Определение усилий в ригеле
- •3.2.1 Расчетная схема
- •3.2.2 Определение изгибающих моментов с расчетных сечениях
- •3.2.3 Перераспределение моментов под влиянием образования пластических шарниров в ригеле
- •3.2.4 Опорные моменты ригеля на грани колонны
- •3.2.5 Поперечные силы ригеля
- •3.3 Расчет прочности ригеля по сечению, нормальному к продольной оси
- •3.4 Расчет прочности ригеля по сечениям, наклонным к продольной оси
- •3.5 Конструирование ригеля. Построение эпюры материалов
- •4.2.2 Определение изгибающих моментов от расчетных нагрузок
- •4.3 Расчет прочности колонны
- •4.4 Расчет консоли колонны
- •4.5 Конструирование колонны
- •5.2.2 Расчет по прочности от действия нормальной и поперечной сил, конструирование фундамента
- •6. Литература:
3.2.4 Опорные моменты ригеля на грани колонны
На средней опоре при схеме загружения 1+4 опорный момент ригеля на грани колонны не всегда оказывается максимальным.
Так, например, при большой временной нагрузке и относительно малой погонной жесткости колонн он может оказаться расчетным при схемах загружения 1+2 и 1+3, то есть при больших отрицательных моментах в пролете.
В связи с этим необходимую схему загружения для расчетного опорного момента ригеля на грани колонны устанавливаем путем сравнения абсолютных значений опорных моментов.
Для определения опорных моментов вычисляем значения поперечных сил в средней колонне при различных комбинациях загружения. Данные, полученные в результате расчета, заносим в таблицу 3.2:
Таблица 3.2 – Поперечные силы в ригеле при различных схемах загружения (абсолютное значение)
Комбинации загружения |
Q12, кН |
Q21, кН |
Q23, кН |
1+2 |
199,93 |
205,56 |
58,7 |
1+3 |
50,84 |
66,55 |
202,8 |
1+4 (выровненная) |
213,49 |
190,35 |
229,2 |
Опорный момент ригеля на грани средней колонны слева М(21)1:
По схеме загружения 1+4 и выровненной эпюре моментов
По схеме загружения 1+3:
По схеме загружения 1+2:
Опорный момент ригеля на грани средней колонны справа М(23)1:
По схеме загружения 1+4 и выровненной эпюре моментов
По схеме загружения 1+3:
По схеме загружения 1+2:
Расчетный опорный момент ригеля на грани средней колонны:
М(21)1 = 166,72 кН·м.
Опорный момент ригеля на грани крайней колонны слева М(12)1:
По схеме загружения 1+4 и выровненной эпюре моментов
По схеме загружения 1+3:
По схеме загружения 1+2:
Расчетный опорный момент ригеля на грани крайней колонны:
М = 162,49 кН·м.
3.2.5 Поперечные силы ригеля
Для расчета прочности по наклонным сечениям принимаем значения поперечных сил ригеля, большие из 2 расчетов: упругого и учетом перераспределения моментов.
Согласно данным таблицы 3.2, расчет ведем при поперечной силе, возникающей в ригеле над средней колонной слева при комбинации 1+2:
Q = 205,56 кН.
3.3 Расчет прочности ригеля по сечению, нормальному к продольной оси
Высоту сечения подбираем по опорному моменту при ξ = 0,35, так как на опоре момент определяется с учетом образования пластического шарнира. При ξ = 0,35: αт = 0,289.
Граничная относительная высота сжатой зоны определяется по формуле:
,
где
;
МПа.
.
Вычисляем h0:
Тогда h = h0 + 30 = 505 мм. Принятое сечение не проверяют по пролетному моменту, так как он меньше опорного.
Подбираем сечение арматуры:
В первом пролете М = 96,52 кН·м:
Коэффициент
.
При
.
Так
как
,
то площадь сечения растянутой арматуры
определяется по формуле:
мм2.
Принимаем
по сортаменту 4 18
A-II
(А300) с
мм2,
что больше требуемой.
В среднем пролете М = 79,82 кН·м:
Коэффициент
.
При
.
Так
как
,
то площадь сечения растянутой арматуры
определяется по формуле:
мм2.
Принимаем
по сортаменту 4 16
A-II
(А300) с
мм2,
что больше требуемой.
На крайней опоре М = 162,49 кН·м:
Коэффициент
.
При
.
Так
как
,
то площадь сечения растянутой арматуры
определяется по формуле:
мм2.
Принимаем
по сортаменту 2
32 A-II
(А300) с
мм2,
что больше требуемой.
На средней опоре М = 166,72 кН·м:
Коэффициент
.
При
.
Так
как
,
то площадь сечения растянутой арматуры
определяется по формуле:
мм2.
Принимаем по сортаменту 2 32 A-II (А300) с мм2, что больше требуемой.
Схема сечений в пролетах и на опорах показаны на рисунке 3.3:
|
Рисунок 3.2 – Сечения ригеля в крайнем, среднем пролетах и на гранях средней и крайней колонн |