- •Кафедра: строительного производства Железобетонные и каменные конструкции
- •Для студентов очной и заочной формы обучения специальности 270102 Промышленное и гражданское строительство
- •Основные буквенные обозначения
- •1. Усилия от внешних нагрузок и воздействий в поперечном сечении элемента
- •2. Характеристики предварительно напряженного элемента
- •3. Характеристики материалов
- •4. Характеристики положения продольной арматуры в поперечном сечении элемента
- •5. Геометрические характеристики
- •Расчет времени работы студента, часы
- •Задания на курсовой проект
- •Варианты индивидуальных заданий на выполнение курсового проекта№1
- •Примечания:
- •Общие данные к вариантам задания курсового проекта №1
- •Рекомендации по проектированию элементов минимальной расчетной стоимости
- •Требования, предъявляемые на защите курсового проекта (контрольные вопросы).
- •1. Общие понятия и предпосылки к расчетам.
- •2. Расчет плиты.
- •3. Расчет ригеля.
- •4. Расчет стыка ригелей на колонне, обеспечивающей их
- •5. Расчет колонны подвала.
- •6. Расчет стыка колонны подвала с колонной 1-го этажа.
- •7. Расчет фундамента.
- •8. Расчет простенка.
- •9. Расчет стены подвала.
- •10. Расчет опирания ригеля на стену.
- •Пример расчета курсового проекта №1.
- •А) Общие данные.
- •Б) Индивидуальные данные
- •Статический расчет плиты.
- •Арматура в продольных ребрах.
- •Расчет плиты по сечению нормальных к продольной оси элемента.
- •Расчет прочности сечений, наклонных к продольной оси элемента.
- •Размеров каркаса и шагу хомутов
- •Арматура в плите.
- •Арматура в поперечном ребре плиты.
- •Расчет поперечного ребра на поперечную силу.
- •Расчет плиты по II-ой группе предельных состояний.
- •Потери предварительного напряжения.
- •Первые потери:
- •Вторые потери.
- •Расчет по образованию трещин, нормальных к продольной оси.
- •Расчет по раскрытию трещин, нормальных к продольной оси элемента.
- •Расчет по образованию трещин, наклонных продольной оси панели.
- •Расчет прогиба плиты.
- •Расчет и проектирование пустотного настила (плиты). Материалы для проектирования плиты:
- •Статический расчёт плиты.
- •Расчет прочности плиты по сечению, наклонному к продольной оси элемента.
- •Определение прогибов плиты.
- •Расчет панели по раскрытию трещин.
- •Проверка панели на монтажные нагрузки.
- •Расчет и конструирование ригеля.
- •Определение усилий.
- •Практическое армирование в расчете ригелей производить не с шестью стержнями, а с тремя в соответствии с требуемым сечением (см. Нормативный источник). Армирование ригеля I-го пролета.
- •Армирование ригеля II-го пролета.
- •Расчет поперечной арматуры ригеля I-го пролета.
- •Армирования ригеля.
- •Расчет поперечной арматуры ригеля II-го пролета.
- •Построение эпюры материалов (моментов арматуры).
- •Ригель I-го пролета.
- •Ригель II-го пролета.
- •Определение величины запуска арматуры за место теоретического обрыва.
- •Расчет и проектирование колонны. Исходные данные.
- •Поперечное армирование колонны.
- •Расчет консоли колонны.
- •Расчет стыка колонны подвала с колонной I-го этажа. А. Расчет в стадии эксплуатации.
- •Б. Расчет незамоноличенного стыка в стадии возведения.
- •Расчет стыка ригелей на колонне.
- •Расчет и проектирование фундамента.
- •Исходные данные: Материалы для проектирования фундамента.
- •Cечение I-I
- •Cечение II-II
- •Сечение III-III
- •Определение диаметра подъемных петель.
- •Расчет каменных конструкций. Расчет простенка I-го этажа.
- •Расчет стены подвала.
- •Расчет опирания ригеля на стену.
- •Расчетное сопротивление бетона, мПа.
- •Приложение 2 Нормативные сопротивления бетона, мПа.
- •Приложение 3 Начальный модуль упругости бетона Еb при сжатии и растяжении, мПа.
- •Нормативные и расчетные сопротивления, модуль упругости стержневой арматуры.
- •Нормативные и расчетные сопротивления, модуль упругости проволочной арматуры и проволочных канатов.
- •Сортамент арматурных канатов.
- •Литература
Расчет поперечного ребра на поперечную силу.
Усилие, действующее в сечении:
При продольной рабочей арматуре Ø9мм из условия обеспечения контактной сварки в соответствии с приложением 9 [1], dsw = 3 мм; asw = 0,071 см2; Вр-I Rsw = 1000 МПа.
Шаг хомутов в соответствии с требованиями п.5.27 [20]:
smax
Принимаем s = 5 см.
Проверяем необходимость расчета прочности по наклонному сечению.
Q = 10,66 кН > [Q] = 10 кН.
Условие удовлетворяется, расчет выполнен верно п.п 13…..3.17 [20].
В
ариант:
Е
сли
(например, Q=9,61кН>[Q]=10
кН), то условие не удовлетворяется.
Перерасчет необходим.
Прочность по наклонной полосе между наклонными трещинами по условию формулы 72 [20]:
Q
≤ 0,3
w
·
b
·Rb·
b
· ho
;
где: w , по формуле 73 [20]:
w
=1+5·α·μ
≤
1,3; при этом Asw
= asw
= 0,071см2,
где:
α
w = 1+5·6,25·0,0019 = 1,06 < 1,3.
Коэффициент b определяем по формуле 74 [20]:
b = 1 – β·Rb = 1– 0,01·22 = 0,78;
Q ≤ 0,3·1,06·0,78·20(100)·7,5·17 = 63250 Н ≈ 63 кН.
Условие выполняется.
Проверяем соблюдение условия 81 и 83 [20],
где:
b
=
0,6 по п.3.31 [20];
n
= 0, по формуле 78
[20];
по
формуле 77 [20]
f
Принимаем f = 0,5
qsw = 1420 Н/см > 439 Н/см
Несущая способность наклонного сечения на восприятие поперечной силы определяем по формуле 80 и 82 [20]:
Qsw = 34,6 кН > Q = 19,22 кН.
Рис.12 К армированию поперечного ребра
Прочность наклонного сечения обеспечена п.п 3.9…..3.13 [20].
Расчет плиты по II-ой группе предельных состояний.
По II-ой группе предельных состояний расчет ведется на нормативные нагрузки.
Усилия в плите от нормативных нагрузок:
Рис.13 К расчету усилий в плите от нормативных нагрузок.
Площадь приведенного сечения определяем по известной формуле из курса «Сопротивление материалов»:
где: As = A's = 2Ø6 А-III = 0,57 см2 – конструктивно.
Статический момент площади приведенного сечения относительно нижней грани плиты определяют по известной формуле из курса «Сопротивление материалов»:
где: Аi – площадь i-той части сечения;
Уi – расстояние от центра тяжести i-той части до нижней грани
плиты.
Расстояние от нижней грани до центра тяжести приведенного сечения определяют по известной формуле из курса «Сопротивление материалов»:
Момент инерции приведенного сечения относительно оси, проходящей через центр тяжести приведенного сечения:
где: Ii – момент инерции i-той части сечения относительно оси, проходящей
через центр тяжести этой части сечения.
Момент сопротивления приведенного сечения по нижней зоне:
Момент сопротивления приведенного сечения по верхней зоне:
Расстояние от ядровой точки, наиболее удаленной от растянутой верхней зоны до центра тяжести приведенного сечения определяют по формуле 132 [20]:
Для наименее удаленной от растянутой нижней зоны:
где
:
находим по формуле 135 [20].
Предварительно приняв отношение напряжения в бетоне от нормативных нагрузок и усилия обжатия к расчетному сопротивлению бетона для предельных состояний второй группы, предварительно принимаем равным 0,85.
Упругопластический момент сопротивления по растянутой зоне находят по формуле 7.37 [1]:
Wpl = γ·Wred = 1,75·5856 = 10248 см3,
где: γ = 1,75 – для таврового сечения с полкой в сжатой зоне.
Упругопластический момент сопротивления по растянутой зоне в стадии изготовления и обжатия элемента:
Wpl = γ·Wred = 1,5·13665 = 20498 см3,
где: γ = 1,5 – для таврового сечения с полкой в растянутой зоне при
и
