- •1.2.Привязка и выбор типа колонн
- •1.3.Компоновка и выбор вида стенового ограждения
- •План и разрезы проектируемого здания
- •Пространственная жесткость здания
- •Статический расчет поперечной рамы
- •Расчетная схема поперечной рамы
- •Сбор постоянных нагрузок на поперечную раму
- •2.2.1. Снеговая нагрузка.
- •2.2.2. Крановая нагрузка
- •2.2.3.Ветровая нагрузка
- •2.2.4. Статический расчет
- •Сочетание усилий в расчетных сечениях колонн.
- •2.1. Определение нагрузок на балку
- •2.2. Расчет прочности нормального сечения балки
- •2.3. Расчет балки по образованию трещин и деформациям
- •2.4. Расчет прочности наклонных сечений балки
- •2.5. Конструирование балки
- •3.Расчет колонны сплошного прямоугольного сечения
- •3.Расчет стропильной сегментной фермы
- •3.3.Статический расчёт фермы
- •3.3.1.Нормативные нагрузки
- •3.4.Расчёт нижнего пояса
- •3.4.1.Расчёт по первой группе предельных состояний.
- •3.4.2.Расчёт по второй группе придельных состояний.
- •3.5. Расчёт верхнего пояса фермы.
- •6. Расчёт раскосов.
- •3.7. Расчёт стойки.
- •Расчет ж/б колонны среднего ряда
- •Расчет надкрановой части колонны
- •Определение расчетной длины
- •Определение площади сечения арматуры
- •Проверка на устойчивость
- •Расчет прочности по нормальным сечениям
- •Армирование
- •4.1.6.Проверка прочности из плоскости рамы
- •4.2.Расчет подкрановой части колонны
- •4.2.1.Определение расчетной длины
- •4.2.2.Определение площади сечения арматуры
- •4.2.3.Проверка на устойчивость
- •4.2.4.Расчет прочности по нормальным сечениям
- •4.2.5.Армирование
- •4.3.Конструирование колонны
- •4.3.1.Надкрановая часть
- •4.3.2.Подкрановая часть
- •4.3.3.Консоль
- •4.3.4.Технические показатели колонны
- •Расчет ж/б фундамента
- •Сбор нагрузок
- •Определение высоты фундамента
- •Глубина заложения фундамента
- •Размеры стаканной части фундамента
- •Размеры поперечного сечения подколонника
- •Размеры подошвы фундамента
- •Расчет плитной части фундамента
- •Расчет фундамента на продавливание и раскалывание
- •Проверка всего фундамента по прочности на продавливание
- •Проверка всего фундамента по прочности на раскалывание
- •Проверка ступени по прочности на продавливание
- •Армирование подошвы фундамента
- •Проверка прочности подколонника
- •Проверка прочности подколонника по нормальным сечениям
- •Расчет подколонника по наклонным сечениям
- •Армирование подколонника
- •Конструирование фундамента
- •Плитная часть
- •Подколонник
- •Литература Нормативная литература
- •Учебно-методическая литература.
2.3. Расчет балки по образованию трещин и деформациям
Расчет балки по образованию и раскрытию трещин в наиболее опасном сечении и по деформациям производится на ЭВМ с использованием программы “Balka1”. Для этого надо подготовить необходимые исходные данные.
При подготовке дополнительных исходных данных необходимо определить величины моментов от нормативной и постоянной и длительной нагрузок, действующих на 1/6, 1/3 и 1/2 расчетной длины балки, а также передаточную прочность бетона балки, средний диаметр предварительно напряженной арматуры и предельно допустимый прогиб.
Моменты по длине балки определяются по известным правилам строительной механики.
Изгибающий момент в сечении балки на расстоянии lp /6 = 11,713 / 6 = 1,952 м от нормативной нагрузки:
Мn lp / 6 = (4 Fn /2) lp /6 – 0,5Fn lp /6 = (4 73,21 /2)1,952 – 0,573,211,952 = 214,359 кНм
Изгибающий момент в сечении балки на расстоянии lp /3 = 11,713 / 3 = 3,904 м от нормативной нагрузки:
Мn lp / 3 = (4 Fn /2) lp /3 – 0,5Fn lp /3 – Fn (lp /3 - хр) =
= (4 73,21/2) 3,904 – 0,573,21 3,904 –73,21(3,904 – 2,8565) = 352,03 кНм
Изгибающий момент в сечении балки на расстоянии lp /2 = 11,713/ 2 = 5,857 м от нормативной нагрузки:
Мn lp / 2 = 2Fn lp /2– 0,5Fn lp /2 – Fn 3=
= 2 73,21 5,857 – 0,573,21 5,857 – 73,21 3 = 423,556 кНм
Изгибающий момент в сечении балки на расстоянии lp /6 = 17,7 / 6 = 2,95 м от постоянной и длительной нагрузки:
Мn длит, lp /6 = (4 61,46 /2)1,952 – 0,561,461,952 = 179,955кНм
Изгибающий момент в сечении балки на расстоянии lp /3 = 17,7 / 3 = 5,9 м от постоянной и длительной нагрузки:
Мn длит, lp /3 = (4 61,46 /2) 3,904 – 0,561,46 3,904 –61,46 (3,904 – 2,8565) = 295,530 кНм
Изгибающий момент в сечении балки на расстоянии lp /2 = 17,7 / 2 = 8,85 м от постоянной и длительной нагрузки:
Мn длит, lp /2 = 2 61,46 5,857 – 0,561,46 5,857 – 61,46 3 = 355,577 кНм
Передаточная прочность бетона должна быть не менее RВР 11,5 МПа Принимаем RВР=12,5МПа что составляет 63% от принятого ранее класса бетона В20,
Средний диаметр растянутой арматуры: d = 6 мм
Предельно допустимый прогиб: u = 1 / 250 11,713 = 0,046852 м
Все исходные данные сводятся в таблицу 4 Распечатка результатов работы программы “Balka1” представлена на стр.
Таблица исходных данных для расчета балки на ЭВМ
Таблица 4
|
№п/п |
Исходная величина для расчета |
Обозначение и размерность |
Численное значение |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
1 |
Фамилия и номер варианта |
данные |
850 |
|
2 |
Собственная масса элемента |
Gp , кг |
4100 |
|
3 |
Поперечная сила на опоре от расчетных нагрузок |
Q , кН |
177,06 |
|
4 |
Изгибающий момент в наиболее опасном нормальном сечении от полной нормативной нагрузки |
Мpn , кНм |
313,687 |
|
5 |
Изгибающий момент в наиболее опасном нормальном сечении от постоянной и длительной нагрузки |
Мpn,длит , кНм |
263,341 |
|
6 |
Изгибающий момент в сечении на 1/6 пролета от опоры от полной нормативной нагрузки |
Мn, lp /6 , кНм |
214,359 |
|
7 |
Изгибающий момент в сечении на 1/6 пролета от опоры от постоянной и длительной нагрузки |
Мn длит, lp /6 , кНм |
179,955 |
|
8 |
Изгибающий момент в сечении на 1/3 пролета от опоры от полной нормативной нагрузки |
Мn, lp /3 , кНм |
352,03 |
|
9 |
Изгибающий момент в сечении на 1/3 пролета от опоры от постоянной и длительной нагрузки |
Мn длит, lp /3 , кНм |
295,53 |
|
10 |
Изгибающий момент в сечении на 1/2 пролета от опоры от полной нормативной нагрузки |
Мn, lp /2 , кНм |
423,556 |
|
11 |
Изгибающий момент в сечении на 1/2 пролета от опоры от постоянной и длительной нагрузки |
Мn длит, lp /2 , кНм |
355,577 |
|
12 |
Ширина ребра |
b , м |
0,08 |
|
13 |
Ширина сжатой полки |
b’f , м |
0,21 |
|
14 |
Высота сжатой полки |
h’f , м |
0,2 |
|
15 |
Ширина растянутой полки |
bf , м |
0,18 |
|
16 |
Высота растянутой полки |
hf , м |
0,195 |
|
17 |
Высота элемента на опоре |
hоп , м |
0,79 |
|
18 |
Тангенс угла наклона верхней грани |
tg , rad |
0,8333 |
|
19 |
Расчетный пролет |
lp , м |
11,713 |
|
20 |
Длина площадки опирания левой опоры |
lопб1 , м |
0,14 |
|
21 |
Расстояние от торца балки до до площадки опирания левой опоры |
аопб1 , м |
0,055 |
|
22 |
Расстояние от левой опоры до наиболее опасного сечения |
хр , м |
2,8565 |
|
23 |
Класс бетона |
данные |
20 |
|
24 |
Предаточная прочность бетона |
RВР , МПа |
12,5 |
|
25 |
Расчетное сопротивление напрягаемой арматуры по первой группе предельных состояний |
RSР , МПа |
1080 |
|
26 |
Начальное напряжение в напрягаемой арматуре |
SР , МПа |
700 |
|
27 |
Модуль упругости сжатой арматуры |
ES , МПа |
200000 |
|
28 |
Модуль упругости напрягаемой арматуры |
ESP , МПа |
180000 |
|
29 |
Площадь сжатой арматуры |
A’S , м2 |
0,000226 |
|
30 |
Площадь напрягаемой арматуры |
ASP , м2 |
0,000396 |
|
31 |
Диаметр напрягаемой арматуры |
d , мм |
6 |
|
32 |
Расстояние от центра тяжести сжатой арматуры до верхней грани сечения |
a’ , м |
0,035 |
|
33 |
Расстояние от центра тяжести напрягаемой арматуры до нижней грани сечения |
a , м |
0,0744 |
|
34 |
Расстояние от центра тяжести нижнего ряда напрягаемой арматуры до нижней грани сечения |
a1 , м |
0,035 |
|
35 |
Предельно допустимый прогиб |
u |
0,046852 |
По результатам расчета видно, что трещиностойкость наиболее опасного сечения балки обеспечена, т.к. длительная и кратковременная ширина раскрытия трещин не превышает предельно допустимых величин:
a crc, 3 = 0,12107 < a crc, 3, u = 0,2 мм
a crc = 0,21526 < a crc, u = 0,3 мм
Жесткость балки также обеспечена, т.к. максимальный прогиб проектируемой балки меньше предельно допустимого:
= 0,016 м <u = 0,046852 м