- •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 по раскрытию трещин, нормальных к продольной оси элемента.
Расчет ведется при γsp=1,0. По таблице 2 [20], предельная ширина раскрытия трещин:
- непродолжительная – аcrc.1 = 0,3 мм;
- продолжительная – аcrc = 0,2 мм – для стержневой арматуры класса А-V.
Изгибающие моменты от нормативных нагрузок:
- постоянной и длительной
от суммарной нормативной, равной Мn = 123,2 кН·м.
Приращение напряжений в растянутой арматуре от действия постоянной и длительной нагрузок находим по формуле 7.102 [10]:
где: z1 ≈ ho – 0,5h′f = 36 – 0,5·5 = 33,5 см – здесь плечо внутренней пары сил;
еsn = 0 – так как усилие обжатия приложено в центре тяжести площади
нижней напрягаемой арматуры;
Ws = As·z1 = 5,09·33,5 = 171 см3 – момент сопротивления сечения по растянутой арматуре.
Приращение напряжений в арматуре от действия полной нормативной нагрузки:
Далее вычисляем ширину раскрытия трещин от непродолжительного действия полной нагрузки по формуле 144 [20]:
где: σ = 1,0; l = 1,0; η =1,0; d = 18 мм;
принимаем
µ = 0,02.
Ширина раскрытия трещин от непродолжительного действия постоянной и длительной нагрузок:
Ширина раскрытия трещин от постоянной и длительной нагрузок:
Непродолжительная ширина раскрытия трещин:
Продолжительная ширина раскрытия трещин:
Расчет по образованию трещин, наклонных продольной оси панели.
Поперечная сила в опорном сечении одного продольного ребра панели от нормативной нагрузки:
Q = 0,5Qn = 0,5·85 = 42,5 кН.
Расстояние от торца панели до сечения по грани опоры У= 20 см.
Усилие обжатия в рассматриваемом сечении:
где:
Начальное напряжение сжатия
где: Аb = 147·5+17·35 = 1330 см2.
Статический момент площади части сечения, расположенной выше центра тяжести сечения, относительно нулевой линии:
Касательное напряжение:
где: bор=8,5см – (см.рис.14 п/з).
Местное
сжимающее напряжение вблизи места
расположения опорной реакции определяем
при
и
по
формуле:
Главное сжимающее напряжение:
σbс = – 2,56 МПа < 0,5Rb,ser = 0,5·29 = 14,5 МПа.
Главное растягивающее напряжение:
σbt = 1,69 МПа < Rbt,ser = 2,1 МПа.
В результате трещины в наклонном сечении не образуются.
Расчет прогиба плиты.
Прогиб определяется от нормативного значения постоянной и длительной нагрузок. Предельный прогиб определяем в соответствии с таблицей 19 [16]:
Вычисляем параметры, необходимые для определения прогиба плиты с учетом трещин в растянутой зоне.
Заменяющий момент равен изгибающему моменту от постоянной и длительной нагрузок: М=106,8 кН·м.
Суммарная продольная сила равна усилию предварительного обжатия с учетом всех потерь и при γsp = 0,9; Ntot = P02 = 186 кН.
Эксцентриситет определим по формуле 165 [20]:
Определяем коэффициент ls = 0,8 по таблице 36 [20], при длительном действии нагрузки по формуле 168 [20]:
Коэффициент, характеризующий неравномерность деформаций растянутой арматуры на участке между трещинами определяем по формуле 167 [20]:
Вычисляем кривизну оси при изгибе по формуле 160 [20]:
ггде:
f
определим
по формуле 164 [20], при
где: ν = 0,1 – определяем по таблице 35 [20] при влажности окружающей среды ниже,
- для тяжелого бетона λ по формуле 163 [20]:
δ – определяем по формуле 162 [20]:
Значение коэффициента ξ определяем по формуле 161 [20]:
где: β = 1,8 – для тяжелого бетона, определим по п.4.28 [20].
Значение z находим по формуле 166 [20]:
33,3см < 0,97еs.tot = 0,97·57 = 55,3 см.
Вычисляем прогиб по формуле 171 [20]:
Расчетный прогиб меньше допустимого.
