Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
1731.pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
07.01.2021
Размер:
1.66 Mб
Скачать

Лабораторная работа №2

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МИНИМАЛЬНО ВОЗМОЖНОЙ ВЕЛИЧИНЫ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАТЯЖЕНИЯ ВЫСОКОПРОЧНОЙ АРМАТУРЫ ИЗ УСЛОВИЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЖЕСТКОСТИ И ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ БАЛКИ

Цель работы: приобретение практических навыков при расчетах железобетонных конструкций по второй группе предельных состояний с использованием прикладной программы RDT.

Для этого в задаче предлагается рассчитать балку по жесткости и трещиностойкости по программе RDT со значениями величины

предварительного натяжения σsp от 500 до 6000 кгс/см2 (и более при

 

 

 

 

И

необходимости) и определить минимально возможную величину

предварительного натяжения высокопрочной арматуры.

 

 

 

Д

 

1. Содержание работы

 

1.

Произвести расчет железобетонной балки по жесткости и тре-

щиностойкости при σsp

от 500 до 6000 кгс/см2 с использованием при-

 

 

б

 

 

кладной программы RDT.

 

 

2.

Построить графики зависимости прогибов и трещин от σsp и оп-

 

и

 

 

ределить минимально возможнуюАвеличину σsp,min.

3.

Выполнить уточненный расчет по жесткости и трещиностойко-

 

С

 

 

 

сти при σsp,min и запасе по определяющему параметру не более 0,5%.

4.

Сравнить σsp,min с д апазоном σsp, допускаемым по нормам.

5.

Оформить отчет.

 

 

 

2. Порядок выполнения работы

2.1. Параметры сечения балки

Параметры расчетного нормального сечения балки принимаются по оптимальному решению в лабораторной работе №1 (рис. 6).

14

 

 

s1

 

1

 

 

 

а΄

 

 

 

 

 

 

опт

 

 

 

h

p

 

 

 

а

 

 

 

 

b

 

Asp

 

 

И

 

 

 

 

Рис. 6. Расчетное сечение

 

 

Д

2.2. Определение усилий в сечении

 

А

 

Для выполнен я расчетовбпо II группе предельных состояний

определяются усил

я:

 

 

– нормативныйиизгибающий момент от собственного веса балки

Mw = b h ρb l2/8 = …тс·м = … кгс·см,

где b, h, l – геометрические параметры балки, м; ρb = 2,5 т/м3 – плот-

С

 

 

ность железобетона;

 

 

 

– нормативный изгибающий момент от полной нагрузки

 

Mtot = M / γfуср = …кгс·см,

где M – расчетный изгибающий момент, определяемый в лаборатор-

ной работе №1; γfуср = 1,15 – усредненный коэффициент надежности

по нагрузке;

 

 

 

– нормативный изгибающий момент от длительно действую-

щей нагрузки Mf = 0,8 Mtot = …кгс·см.

 

15

2.3. Формирование исходных данных программы RDT

Расчет балки при заданных параметрах бетонного сечения и арматуры по II группе предельных состояний производится по программе RDT. Для этого проводятся подготовка и заполнение исходных данных по табл. 5 с использованием СНиП 2.03.0184* «Бетонные и железобетонные конструкции».

Программа RDT2 предназначена для определения прогибов в середине пролета и ширины раскрытия нормальных трещин в среднем сечении изгибаемых железобетонных балочных конструкций переменных или постоянных поперечного (по геометрическим размерам) сечения и армирования по длине элемента. Рассматриваются прямоугольные, тавровые с полкой вверху или внизу и двутавровые поперечные сечения с верхней (двух видов) ненапрягаемой, нижней ненапрягаемой (двух видов) и напрягаемой (одного вида) арматурой, рассчитываются как напрягаемые, так и ненапрягаемые конструкции. Программа составлена на основе СНиП 2.03-01–84* и пособий по

проектированию предварительно-напряженных и ненапряженных

конструкций.

И

 

Прогиб конструкции определяется как по кривизне в среднем

 

Д

сечении (с участком без трещин), так и по кривизнам в нескольких

сечениях по длине элемента.

 

Предполагается с мметрияАотносительно среднего сечения

ловой обработке. Предусмотрено натяжение арматуры только на упоры.

как эпюры изгибающ х моментов, так и характеристик нормальных

сечений.

 

б

 

 

Потери предвар тельного напряжения от ползучести бетона в

 

и

программе RDT2 определяются как для бетона, подвергнутого теп-

 

С

 

Размерности исходных данных, параметров эмпирических формул и результатов счета применены в следующих единицах физических величин: силы – в кгс, моменты сил – в кгс·см, напряжения – в кгс/см2, геометрических параметров – в см.

asp – расстояние, см, от нижнего ряда напрягаемой арматуры Asp до низа бетонного сечения, при отсутствии другого вида нижней ар-

матуры as1 = as2 = asp;

d – диаметр, мм, нижней напрягаемой арматуры (если диаметр разный, принимается наибольший);

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 5

 

 

 

 

 

 

Бланк исходных данных программы RDT

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

asp,

 

 

as1,

 

 

as2,

 

 

 

 

d,

 

 

 

Еsp,

 

 

Еs1,

 

 

Еs2,

 

Е´s1,

см

 

 

см

 

 

см

 

 

 

 

мм

 

 

кгс/см2

 

кгс/см2

 

кгс/см2

 

кгс/см2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Е´s2,

Еb,

 

 

Rs,ser sp,

 

 

Rs,ser s1,

 

Rs,ser s2,

 

σsp,

 

 

 

кгс/см2

кгс/см2

 

кгс/см2

 

 

кгс/см2

 

кгс/см2

 

кгс/см2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

b,ser

,

 

R

bt,ser

,

 

 

 

R

bp

,

 

 

R(p)

,

 

R(p)

,

 

σ ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b,ser

 

 

bt,ser

 

 

8

 

 

 

кгс/см2

кгс/см2

 

кгс/см2

 

 

кгс/см2

 

кгс/см2

 

кгс/см2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И

 

 

 

 

 

 

k

 

 

 

k1

 

 

 

 

α

 

 

 

 

β

 

 

 

 

φb1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д

 

 

 

 

 

 

 

β1

 

 

 

ψb

 

 

 

 

η

 

 

 

 

ВБ

 

 

ВБ1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

l,

 

 

 

n

 

 

 

 

ДОП

 

 

КОН

 

 

Т8

 

 

Т9

 

 

 

см

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

φb2

 

 

 

ν

 

и

 

 

 

φl0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

φls

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

φb2k

 

 

 

С

φlsk

 

 

 

φl0k

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

νk

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

fдоп,

 

 

аcrc1 доп,

 

аcrc2 доп,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

см

 

 

мм

 

 

 

 

мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СЕЧ

 

Mw,

 

 

 

Mtot,

 

 

 

Mf,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кгс см

 

 

 

кгс см

 

 

 

кгс см

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h,

 

 

 

b,

 

 

 

 

f,

 

 

 

f,

 

 

hf,

 

 

bf,

 

 

 

см

 

 

 

см

 

 

 

 

см

 

 

 

см

 

 

см

 

 

см

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ap,

 

 

 

a1,

 

 

 

 

a2,

 

 

 

1,

 

 

2,

 

 

 

 

см

 

 

 

см

 

 

 

 

см

 

 

 

см

 

 

см

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Asp,

 

 

 

As1,

 

 

 

As2,

 

 

 

s1,

 

s2,

 

 

 

 

см2

 

 

 

см2

 

 

 

 

см2

 

 

 

см2

 

 

см2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17

Еsp, Еs1, Еs2, Е´s1, Е´s2 – модули упругости, кгс/см2, арматуры соответствующего вида (напрягаемой и ненапрягаемой), принимаются

по [1, табл. 29]; при отсутствии какого-либо вида арматуры значение соответствующего модуля принимается равным 0;

Еb – начальный модуль упругости бетона, кгс/см2, принимается по [1, табл. 18];

Rs,ser sp – нормативное сопротивление напрягаемой арматуры растяжению, кгс/см2, принимается по [1, табл. 19], при отсутствии друго-

го вида нижней арматуры, Rs,ser s1 = Rs,ser s2 = 0;

σsp – контролируемое напряжение, кгс/см2, предварительно натянутой арматуры заданного класса. Для построения демонстрационных графиков вводятся поочередно значения 500, 1000, 2000, …,

6000 кгс/см2 и более при необходимости;

И

Rb,ser , Rbt,ser – нормативное сопротивление бетона, кгс/см2, соот-

ветственно сжатию, растяжению, принимается по [1, табл. 12];

Д

Rbp – передаточная прочность бетона (кубиковая), кгс/см2,

составляет 70% от проектной и определяется по формуле Rbp = =0,7В…/(0,7786∙0,0981) = … кгс/см2 (округлять до целого), где В – класс бетона;

R(p)b,ser , R(p)bt,ser – нормативные сопротивления, кгс/см2,

бетона

 

б

 

 

сжатию и растяжению при передаче усилия предварительного напря-

жения с упоров на изделие, принимаются 0,7 от Rb,ser и Rbt,ser;

 

и

 

 

σ8 – значение потерь предварительногоА

напряжения арматуры,

кгс/см2, от усадки бетона [1, та л. 5], σ8 = 350 или 400 кгс/см2

в зави-

С

 

 

 

симости от класса бетона;

 

 

k, k1 – коэфф ц енты, спользуемые при определении потерь напряжения от ползучести бетона и быстронатекающей ползучести бетона (σ6 и σ9 – по [1, табл. 5]), равны 1;

α, β – коэффициенты, используемые при определении потерь напряжения от быстронатекающей ползучести бетона (σ6 – по [1, табл. 5])

α= 0,25 + 0,025∙0,7В ≤ 0,8;

β= 5,25 – 0,185∙0,7В ≤ 2,5, но ≥ 1,1;

kδ – коэффициент, на который умножается значение δ по [1, п.

4.6];

kδ = 1 – для арматуры классов A-IIIв, А-IV, A-V; kδ = 0,85 – для арматуры класса A-VI;

φb1 – коэффициент, учитывающий влияние кратковременной ползучести бетона, принимается по [1, п. 4.24]), φb1 = 0,85;

18

β1 – коэффициент, принимается по [1, п. 4.28], β1 = 1,8; ψb – коэффициент, принимается по [1, п. 4.27], ψb = 0,9; η – коэффициент, принимается по [1, п. 4.14], η = 1;

ВБ, ВБ1 – признак вида бетона, для тяжелого бетона ВБ = 1,

ВБ1 = 0;

l – величина расчетного пролета, см;

n – число сечений, в которых определяются кривизны; для среднего сечения n =1;

ДОП – признак счета, для напряженных элементов ДОП = 0; КОН – признак счета, без определения контрольных испыта-

тельных параметров КОН = 0; Т8=0; Т9=0;

φb2 , ν, φls, φl0 – коэффициенты при продолжительном действии

нагрузки,

 

И

 

φb2 = 2 – [1, п. 4.24, табл. 34];

 

 

 

ν = 0,15 – [1, п. 4.27, табл. 35];

 

 

Д

 

φls = 0,8 – [1, п. 4.29, табл. 36];

 

φl0 = φl – [1, п. 4.14] для учета продолжительного действия нагрузки для тяжелого бетона естественной влажности для подсчета по формуле СНиПа φl0 = 0;

φb2k ,

νk, φlsk, φl0k

– коэффициенты при непродолжительном дей-

ствии нагрузки,

 

б

 

 

 

φb2k = 1 – [1, п. 4.24, та л. 34];

 

и

 

νk = 0,45 – [1, п. 4.27,Ата л. 35];

 

φlsk = 1,1 – [1, п. 4.29, та л. 36];

 

С

 

 

φl0k = φl – [1, п. 4.14];

fдоп – допуст мый прог б, см, принимается по СП 20.13330.2016

[2] по интерполяции.

 

 

l , м

3;

6;

12

l/i

1/150; 1/200, 1/250

fдоп , см 2;

3;

4,8

аcrc1 доп, аcrc2 доп – допустимая ширина непродолжительного и продолжительного раскрытия трещин, мм, принимается по табл. 2;

сечение – порядковый номер сечения – 1;

Mw, Mtot , Mf – нормативные изгибающие моменты, кгс∙см, в среднем сечении соответственно от собственной массы балки, полной

и длительно действующей нагрузок (см. подр. 2.2 данной работы);

h, b, f, f, hf, bf, ap, a1, a2, 1, 2 – параметры оптимального сечения, см, по рис. 6; при отсутствии верхней и нижней полок f =

19

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]