Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
Кафедра железобетонных и каменных конструкций
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
«Расчет двускатной предварительно напряженной
железобетонной балки покрытия»
Разработал студент 4 курса
гр. 154 |
|
А. А. Сироткин |
|
(подпись, дата) |
|
Проверил
|
|
А. Д. Макаров |
|
(оценка, подпись, дата) |
|
Нижний Новгород – 2013
Содержание
1. Исходные данные 3
2. Нагрузки и расчетный пролет 4
3. Расчет по предельным состояниям I группы 6
3.1. Расчет на прочность по изгибающему моменту 6
3.2. Расчет на прочность по поперечной силе 8
4. Расчет по предельным состояниям II группы 11
4.1.1. Геометрические характеристики 11
4.1.2. Определение потерь предварительного напряжения арматуры 12
4.1.3. Проверка расчетного сечения на образование трещин 13
4.1.4. Расчет балки по раскрытию трещин 14
4.1.5. Определение прогиба балки 16
5. Библиографический список 18
Исходные данные
Район строительства – г.Омск, тип местности по ветровой нагрузке – А.
Ширина здания 18 м, шаг поперечных рам вдоль здания равен 6 м, влажность среды менее 75%.
Предварительно напряженная двускатная балка пролетом 18 м и массой 67 кН, используется в качестве ригеля поперечной рамы, армируется арматурой класса А800 (Rs = 695 МПа, Rs,ser = 800 МПа, Es = 2,0·105 МПа) с механическим натяжением на упоры стенда. В качестве поперечной используется арматура класса А240 (Rsw = 170 МПа) и А400 (Rsw = 280 МПа).
Изделие подвергается тепловой обработке при атмосферном давлении.
Бетон тяжелый класса В40 (Rb,n = 29,0 МПа, Rb = 22,0 МПа, Rbt,n = 2,1 МПа, Rbt =1,4 МПа), коэффициент условия работы бетона γb1 = 0,9, начальный модуль упругости бетона Еb=36000 МПа.
Значение предельной ширины раскрытия трещин при А800 аcrc = 0,2 мм.
Предельный относительный прогиб fu = l/250
Нагрузки и расчетный пролет
Таблица 1 Нагрузки от 1 м2 покрытия
Нагрузки |
Нормативная, Н/м2 |
Коэффициент надёжности по нагрузке γf |
Расчётная, Н/м2 |
А. Постоянные |
|
||
Водоизоляционный ковер |
150 |
1,3 |
195 |
Цементная стяжка толщиной – 25 мм (ρm = 1800 кг/м3) |
450 |
1,3 |
585 |
Утеплитель – минераловатные плиты РУФ БАТТС t=130 мм; ρm =160 кг/м3 |
208 |
1,3 |
270,4 |
Пароизоляция – 1 слой ИзоПласт |
50 |
1,3 |
65 |
Железобетонная ребристая плита 3х6 м с заливкой швов раствором |
1650 |
1,1 |
1815 |
Итого: |
2508 |
|
2930,4 |
Б. Временная |
|
||
Снеговая нагрузка |
704,3 |
1,4 |
986,0 |
Полная нагрузка: |
3212,3 |
|
3916,4 |
Снеговая нагрузка
Нормативное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия:
где
– коэффициент, учитывающий снос снега
с покрытий зданий под действием ветра
(п.10.5 [2]);
– средняя скорость ветра
за три наиболее холодных месяца (карта
2 приложения Ж [2]);
– принимается по таблице
11.2 [2] в зависимости от
и типа местности (тип А);
– ширина покрытия здания;
– термический коэффициент
(п.10.10 [2]);
– коэффициент перехода
от веса снегового покрова земли к
снеговой нагрузке на покрытие (схема
Г.5, вариант 1 приложения Г [2]);
– вес снегового покрова
на 1 м2
горизонтальной поверхности земли
(таблица 10.1 [2]), г. Омск – III
снеговой район (карта 1, приложение Ж
[2]).
Расчетное значение снеговой нагрузки:
– коэффициент надежности
по снеговой нагрузке (п.10.12 [2]).
Нагрузка от веса балки
нормативная qбn = 91000/18 = 5055 Н/пм
расчетная qб = γf ·qбn = 1,1·5055 = 5560 Н/пм
Нагрузка на 1 пм балки с грузовой площади шириной равной расстоянию между балками с учетом коэффициента надежности по ответственности γn = 1,0:
нормативная:
qn = 1,0(3212,3·6 + 5055) = 24328,8 Н/пм
расчетная по первой группе предельных состояний:
q = 1,0(3916,4·6+5560) = 29058,4 Н/пм
расчетная по второй группе предельных состояний:
qII = qn = 24328,8 Н/пм