Реферати українською » Строительство » Розрахунок і конструювання ребристої плити перекриття 1,5 х6 м


Реферат Розрахунок і конструювання ребристої плити перекриття 1,5 х6 м

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Федеральне агентство за освітою

Державне освітнє установа вищого професійної освіти

Тверській державний технічний університет

Кафедра «Конструкції і споруди»

Курсова робота

з дисципліни «Залізобетонні і "кам'яні конструкції»

на задану тему: «Розрахунок і конструювання ребристої плити перекриття1.56 м»

>Виполнил: студентИДПО

групиПГС-30-08

Прийняв: ЦибінаР.З.

Твер 2011


Зміст

1. Вихідні дані

2. Розрахунок ребристої плити

2.1 Збір навантажень

2.2 Визначення зусиль у елементах плити

2.3 Розрахунок елементів плити за міцністю

2.3.1 Розрахунок полки плити

2.3.2 Розрахунок поперечного ребра

2.3.3 Розрахунок поздовжніх ребер

2.4 Визначення геометричних характеристик наведеного перерізу плити

2.5 Втрати попереднього напруги

2.6 Розрахунок поздовжніх ребер плити за освітою тріщин, нормальних до подовжньої осі елемента

2.7 Розрахунок з розкриття тріщин, нормальних до подовжньої осі елемента

2.8 Розрахунок прогину плити

3. Розрахунокнеразрезного залізобетонного ригеля

3.1 Визначення навантаження на ригель

3.2 Статичний розрахунок ригеля

3.3 Розрахунок міцності перетинів ригеля

3.4 Конструювання арматури ригеля

>Библиографический список


1. Вихідні дані

Номінальні розміри плити у плані –1.56 м.

>Опирание плити на ригель – в рівень. Плита виготовляється з важкого бетону класуВ40 попоточно-агрегатной технології.

Подовжні ребра плитиармируютсяпреднапряженной арматурою класуАт-800.

Метод натягу арматури –електротермический.

Умови тверднення плити –тепло-влажностная обробка при атмосферному тиску.

Плита експлуатується в нормальних умов відносною вологістю трохи більше 75%.

Коефіцієнт умови роботиВ2=0.9.

Коефіцієнт надійності за призначеннямn=0.95.

Деформації плити обмежуються естетичними вимогами.

Корисна навантаження перекриття – 15500Н/м2 (1550кгс/м2).

Навантаження від статі – 1000Н/м2.

Підлогу виконуються на будмайданчику.

Конструктивні розміри плити:

· Довжина плити 5550 мм;

·Ширина плити 1485 мм;

· Висота подовжнього ребра – 450 мм;

·Ширина подовжнього ребра: по низу – 85 мм, по горі – 100 мм;

· Висота поперечного ребра – 250 мм;

·Ширина поперечного ребра: по низу 50 мм, по горі – 100 мм.


Малюнок 1. – Основні опалубні розміри плити


2. Розрахунок ребристої плити

2.1 Збір навантажень

Збір навантажень виконаємо в табличній формі. У таблиці 1 представлені навантаження до розрахунку полки плити.

Таблиця 1. –Нагрузки на 1 м2 перекриття до розрахунку полки плити

Вигляд навантаження Найменування Нормативна навантаженняН/м2 Коефіцієнт надійності за навантаженням Розрахункова навантаженняН/м2
Тривала Навантаження від статіg1 1000 1.3 1300
Навантаження від власної ваги полки плити (>tf=50 мм)g2 1250 1.1 1375
Тимчасова тривалаv1 12000 1.2 14400
Короткочасна Тимчасова короткочаснаv2 3500 1.2 4200
Усьогоq1 21275

Таблиця 2. –Нагрузки на 1 м2 перекриття (до розрахунку поздовжніх

ребер плити, ригеля, колони)

Вигляд навантаження Найменування Нормативна навантаженняН/м2 Коефіцієнт надійності за навантаженням Розрахункова навантаженняН/м2
Тривала Навантаження від статіg1 1000 1.3 1300
Навантаження від власної ваги плитиg3 3000 1.1 3300
Тимчасова тривалаv1 12000 1.2 14400
Разом тривала 16000 19000
Короткочасна Тимчасова короткочаснаv2 3500 1.2 4200
Усьогоq2 19500 23200

 

2.2 Визначення зусиль у елементах плити

>Изгибающие моменти в подовжньому і поперечному напрямах полки:


Де lп – проліт полки.

>Изгибающий той час у середині прольоту поперечного ребра:

Де lр – проліт поперечного ребра 1.28 м (див. рис. 1);

Де gсв – власний вагу як один метр поперечного ребра.

>Поперечная сила у опор поперечного ребра:

Максимальнийизгибающий той час у середині прольоту поздовжніх ребер:

Де ;

lін=5.45 м

>Поперечная сила у опор:

>Изгибающий момент від повної нормативного навантаження:

Де .

>Изгибающий момент від тривалої нормативного навантаження:

Де .

2.3 Розрахунок елементів плити за міцністю

2.3.1 Розрахунок полки плити

>Армирование полки проводимо за прийнятою схемою армування, приймаючиh=5 див (товщина полки), h0=3.5 див.

>з=0.987

Як робочої арматури вибираємо арматуру класуВр-, R>s=365МПа.

Схема розташування арматурних сіток наводиться на рис. 4.

По ГОСТ 8487-81 приймаємо:

>СеткуС-2 підбираємо з робочої арматурою в поперечному напрямі;

>С-1 – 3Вр--100/3Вр--100, А>s=0.71/0.71 див2;

>С-2 – 4Вр--150/3Вр--250, А>s=0.75 /0.28 див2.

2.3.2 Розрахунок поперечного ребра

>Поперечное ребро розраховуємо якизгибаемий елементтаврового перерізу з одиночній арматурою. Розрахунковий перетин наводиться на рис. 2.

Малюнок 2. – розрахункове перетин поперечного ребра

Параметри перерізу:

· h>f=50мм=5 див – висота перерізу полки;

·h=250мм=25 див – фактична висота ребра;

·b=0.5(100+50)=75мм=7.5 див – ширина ребра;

· ширина полки:


Де b – ширина ребра по горі.

>з=0.995,о=0.01

Нейтральна вісь відбувається на полиці.

Як робочої подовжньої арматури приймаємо арматуру класуА-400 (припускаючи діаметр стрижнів 6-8 мм), R>s=355МПа:

По сортаменту підбираємо стрижні робочої подовжньої арматури поперечного ребра - 8 мм, А>s=0.503 див2.

Необхідність розрахунку поперечної арматури перевіряємо з умовиQQB, ДеQ= М – зовнішня поперечна сила.

Мінімальна поперечна сила, сприйнята бетоном:

Де

>Поперечную арматуру призначаємо по конструктивним міркувань. Діаметр – мінімальним в умовах зварювання –>3Вр-. Крок поперечної арматури наприопорном ділянціS=h/2=250/2=125мм150 мм. Приймаємо 125 мм. У середній частини ребраS=3h/4=3250/4=187.5=188 мм. Приймаємо 180 мм.


2.3.3 Розрахунок поздовжніх ребер

Для розрахунку плити в подовжньому напрямі наводимо її перетин до розрахунковому (рис. 3).

Малюнок 3. – дійсне і розрахункове перетин плити

Розміри перерізу:

b>f=144.5 див – ширина плити по горі; h>f=5 див – товщина полки;h=45 див – висота плити;

>b=2(10+8.5)/2=18.5 див – середня сумарна ширина ребер.

Значимість попереднього напруги подовжньої робочої арматури приймаємо:>sр=>0.6R>sn=0.6785=471МПа.

Довжинанапрягаемого стрижня: lст=555+25=580см=5.8 м.

Можливе відхилення попереднього напруги:

Перевіряємо виконання умов:

Умови задовольняються, отже, величина попереднього напруги перебуває у допустимих межах.

Граничне відхилення попереднього напруги:


Де Пр=2 – кількістьнапрягаемих стрижнів (за одним в рубі).

>Граничная відносна висота вузьке зони:

Де е>s,>el – відносна деформація розтягнутої арматури, при напругах, рівних R>s;

Єb,>ult – відносна деформація стиснутого бетону, при напругах, рівних Rb,принимаемая рівної 0.0035.

Коефіцієнт, що характеризує відносну висоту вузьке зони:

Де h0=>h-2=45-3=42 див.

>о=0.024,з=0.988.

УмоваооR задовольняється.

Висота вузьке зони:

Отже, розрахунок перерізу може здійснюватися як прямокутного із шириною перерізу 144.5 див.

Коефіцієнт умов праці високоміцною арматури при напругах вище умовного краю плинності.

Де із1=1.15 – для арматури класуАт-800.

Площа поперечного перерізу подовжньої робочої арматури:

По сортаменту підбираємо 2-18Ат-800 з майданом поперечного перерізу А>sp=5.09 див2.

Для розрахунку перетинів, похилих до подовжньої осі, визначаємо коефіцієнти, що характеризують роботу перерізу:

Де Р2=>0.7А>spу>sp=0.7∙5.09∙471∙100=167817.3

М – зусилля попереднього напруги.

>Поперечная сила, сприйнята бетоном (мінімальна):


Де цb3=0.6 для важкого бетону.

Розрахунок необхідно продовжити.

Де цb2=2 для важкого бетону.

ПриймаємоС=84 див.

>Поперечная сила, сприйнята бетоном:

>Поперечная арматура із розрахунку непотрібен. Конструктивно приймаємо поперечну арматуру 4Вр- з кроком:

Наприопорних ділянках:

У середній частини:


Міцність похилою смузі між тріщинами перевіряємо з умови:

Децw1=1+5бмw≤1.3

Міцність похилій смуги між тріщинами забезпечена.

2.4 Визначення геометричних характеристик наведеного

перерізу плити

>Поперечное перетин плити представлене рис. 5.

Малюнок 4 – Розрахунковий перетин плити

Площа наведеного перерізу плити:


Статичний момент наведеного перерізу щодо нижньої межі:

Відстань від нижньої межі до центру ваги наведеного перерізу:

Момент інерції наведеного перерізу:

Момент опору наведеного перерізу по нижньої зоні:

Момент опору наведеного перерізу по верхньої зоні:

Відстань відядровой точки, найвіддаленішу розтягнутої межі, до центру ваги перерізу:


Де

Приймаємо

Відстань відядровой точки, найменш віддаленій від розтягнутої межі, до центру ваги наведеного перерізу:

>Упругопластический момент опору розтягнутої зоні:

Дег=1.75 – для таврових перетинів з полицею у стиснутій зоні.

>Упругопластический момент опору вузьке зоні:

Дег=1.5 – для таврових перетинів з полицею в розтягнутої зоні при b>f/>b2 і h>f/>h0.2.

2.5 Втрати попереднього напруги

Втрати від релаксації напруги в арматурі:

Втрати від температурного перепаду у2=0 (виріб піддається теплову обробку разом із силовий формою).

Зусилляобжатия з урахуванням втрати у1:

>Эксцентриситет цього зусилля щодо центру ваги наведеного перерізу:

l

Напруга в бетоні приобжатии:

>Передаточная міцність бетону мусить бути щонайменше:

Приймаємо R>bp=12МПа.

>Сжимающее напруга лише на рівні центру вагинапрягаемой арматури з урахуваннямизгибающего моменту від власної ваги плити і передавальної міцності бетону.

Втрати від швидконатекающей повзучості:

Разом, перші втрати:

Втрати від усадки бетону уb=40МПа.

Зусилляобжатия з урахуванням інтересів усіх перших втрат:

>Сжимающее напруга лише на рівні центру ваги розтягнутої арматури з урахуваннямизгибающего моменту від власної ваги плити:

Втрати від повзучості бетону:

Другі втрати:

Повні втрати:


Зусилляобжатия з урахуванням інтересів усіх втрат:

2.6 Розрахунок поздовжніх ребер плити за освітою тріщин,

нормальних до подовжньої осі елемента

>Ядровий момент зусилляобжатия:

Де>sp=>1->sp=1-0.13=0.87 – коефіцієнт натягу арматури.

Момент освіти тріщин:

Тріщини в розтягнутої зоні у процесі експлуатації утворюються. Необхідний розрахунок з розкриття тріщин. Перевірку освіти тріщин у верхній зоні у їїобжатии проводимо з умови:

Де Р1 – зусилляобжатия з урахуванням перших втрат;

М –изгибающий момент від власної ваги плити;

R>btp – міцність бетону на розтягнення на момент передачі напруги, відповідна передавальної міцності бетону.

>>sp=>1+>sp=1+0.13=1.13


Тріщини у верхній зоні плити у їїобжатии не утворюються.

2.7 Розрахунок з розкриття тріщин, нормальних до подовжньої осі

елемента

Дляизгибаемих елементів, армованих стрижневою арматурою, ширина розкриття тріщин визначається за такою формулою:

Де ц1 якщо дії навантаження – 1.4, при короткочасному – 1;

ц2=0.5 для арматури періодичного профілю;

ц3=1 дляизгибаемих елементів;

у>s – напруження у подовжньої розтягнутої арматурі, обумовлений за такою формулою:

Де М – момент від навантажень, врахованих у розрахунку;

>z>s – відстань від центру ваги розтягнутої арматури до точки докладання рівнодіючої зусиль у вузьке зоні елемента. Для елементівтавровой форми значенняz>s може з'явитися рівним:


l>s – базове відстань між суміжними нормальними тріщинами:

Значення lb має не меншим 10 див і 40 див. Приймаємо lb=40 див.

Де А>bt – площа перерізу розтягнутої зони бетону.

>s – коефіцієнт, враховує нерівномірний розподіл відносних деформацій розтягнутої арматури між тріщинами:

>Непродолжительная ширина розкриття тріщин:

Де а>crc1 – ширина розкриття тріщин від тривалої дії постійної і тимчасової тривалої навантажень;

а>crc2 – від нетривалого дії постійних і тимчасових (довгих і короткочасних) навантажень;

а>crc3 – від нетривалого дії постійних і тимчасових тривалих навантажень.

Припустима ширина розкриття тріщин 0.3 мм – недовга і 0.2 мм – тривала.

2.8 Розрахунок прогину плити

плита тріщина арматура ригель

Оскільки деформації плити обмежуються естетичними міркуваннями, розрахунок прогину плити проводимо на дію постійних і тривалих навантажень.

>Эксцентриситет подовжньої сили:

Де N>tot=>P2=167242.1 М.

Коефіцієнт, що характеризує нерівномірність деформації розтягнутої арматури:

>Плечо внутрішньої пари сил Z1=39.5 див.

Розмір площі вузьке зони бетону:

>Кривизна осі на вигині:

Прогин від дії тривалої та постійної навантажень:

Допустимий прогин дорівнює 2.5 див. Прогин плити від дії тривалої та постійної навантажень менше допустимої.


3. Розрахунокнеразрезного залізобетонного ригеля

Бетон ригеля важкий класуВ20. Робоча поздовжня і поперечна арматура без попереднього напруги класуА-400. Проліт середнього ригеля приймаємо рівним відстані між гранями колон 5.65 м (рис. 5), проліт крайнього ригеля рівним відстані від межі колони до центр опертя стіні 5.6 м (рис. 5).Сечение колон приймаємо 40*40 див,заделку ригеля на стіну – 30 див, центру опори посередині опорною майданчики. Розрахунковий ригель – середній.

Малюнок 5

3.1 Визначення навантаження на ригель

Визначаємо навантаження від власної ваги ригеля:

Де Ар=0.3625 м2 – площа перерізу ригеля;

з – об'ємна маса залізобетону;

р>f – коефіцієнт надійності за навантаженням.

Навантаження на ригель:


Постійна навантаження 1 м ригеля:

Тимчасова навантаження 1 м ригеля:

Сумарна навантаження:

3.2 Статичний розрахунок ригеля

>Изгибающие моменти в перетинах ригеля:

Де – коефіцієнт, залежить від Vклунь/>qклунь і південь від становища перерізу.Изгибающие моменти визначаємо з урахуванням пластичного перерозподілу моментів.

>Разбиваем прольоти п'ять рівних частин 17-ї та визначаємоизгибающие моменти через 1/5 прольоту. За результатами розрахунку будуємообъемлющиеепюриизгибающих моментів на першому (крайнього) та другого (середнього) прольотів.Эпюри наведено на рис. 6.


Малюнок 6. –Эпюриизгибающих моментів і поперечних сил крайнього

й середнього ригеля

>Изгибающие моменти у першому суцільному прольоті:

Відстань від межі колони до нульової точки верхньої галузіепюри:

Відстань від межі колони до нульової точки нижньої галузіепюри:

>Поперечная сила на крайньої опорі:

>Поперечная сила на першої проміжної опорі зліва:

>Изгибающие моменти у другому суцільному прольоті:

Відстань від межі колони до нульової точки нижньої галузіепюри:

>Поперечная сила на лівої і правої опорах середнього прольоту:

3.3 Розрахунок міцності перетинів ригеля

Розрахунок виконуємо для ригеля середнього прольоту. Висота ригеля задана і дорівнює 800 мм.Сечение ригеля розглядаємо, як прямокутне 300*800 мм; площаконсольнихсвесов до уваги не вводять, оскільки їх розташовано близько до середини висоти ригеля, тобто. поза вузьке зони. Робоча висота h0=>0.9h=720 мм,а=80 мм,b=475 мм.

>Граничная відносна висота вузьке зони:

Дещ=б-0.008Rb=0.85-0.00811.5=0.758; у>sR=365МПа.

Площа поперечного перерізу подовжньої робочої (нижньої) арматури середнього прольоту:

>о=0.165оR=0.62;з=0.918

По сортаменту підбираємо4х18А-400 А>s=10.18 див2.

Площа поперечного перерізу подовжньої робочої арматури над опорами загалом суцільному прольоті:

>о=0.19оR=0.62;з=0.904

По сортаменту підбираємо2х28А-400 А>s=12.32 див2.

Площа поперечного перерізу робочої арматури у верхній зоні ригеля у суцільному прольоті:

>о=0.03оR=0.62;з=0.985

По сортаменту підбираємо (з запасом)2х16А-400 А>s=4.02 див2.

Схема розташування подовжньої робочої арматури середнього ригеля приведено на рис. 9.

Мінімальна поперечна сила, яка сприймається бетоном похилого перерізу:

Це менше поперечних сил усім опорах. Розрахунок продовжуємо:

Розмір проекції найнебезпечнішого похилого перерізу на вісь елемента у середніх опор:

Для розрахунку похилих перетинів в усіх опор приймаємоС=138 див.Поперечная сила, сприйнята бетоном:

Це менше значень поперечних сил в усіх опор. Необхідний розрахунок поперечної арматури.

Згідно з умовами зварювання приймаємо поперечні стрижні 8А-400.

>Поперечная сила, сприйнята хомутами у крайньої опори:

>Поперечная сила, сприйнята хомутами у першої проміжної опори зліва:


>Поперечная сила, сприйнята хомутами у середніх опор:

>Требуемие погонні зусилля у хомутах у середніх опор:

Крок поперечної арматури у середніх опор:

По конструктивним вимогам крок поперечної арматури ні перевищувати:

 наприопорних ділянках

і середній частини ригеля.

Остаточно крок поперечної арматури приймаємо для середнього ригеля: наприопорних ділянках, рівних 1.4 м,S=20 див. У середній частиниS=60 див. Схеми розташування поперечної арматури наводяться на рис. 10.

Міцність поcжатой смузі між похилими тріщинами перевіряємо з умови:


Децw1=1+5бмw≤1.3

Для середніх опор:

Міцність по вузьке смузі забезпечена для похилих перетинів в усіх опор.

3.4 Конструювання арматури ригеля

Для побудовиепюри матеріалів визначаємоизгибающие моменти, що мислятьсясечениями ригеля.

Середній проліт.

>Изгибающий момент, сприймалася перерізом,армированним4х18А-400 А>s=10.18 див2 (рис. 9 мотор-січ. 3-3):

>Изгибающий момент, сприймалася перерізом,армированним2х18А-400 А>s=5.09 див2 (рис. 9 мотор-січ. 4-4):

>Изгибающий момент, сприймалася перерізом,армированним2х28А-400 А>s=12.32 див2 - опорною арматурою (рис. 9 мотор-січ. 4-4):

>Изгибающий момент, сприймалася перерізом,армированним2х16А-400 А>s=4.02 див2 (рис. 9 мотор-січ. 3-3):


Малюнок 7

Для конструювання арматури ригеля будуємоепюри матеріалів. Поепюре матеріалів визначаємо величиниизгибающих моментів в точках теоретичного обриву відповідні їм значення поперечних силQ. ВизначаємоQ графічно.

>Величини поперечних сил становлять:

>Величини поперечних наснаги в реалізації перетинах, відповідних точкам теоретичного обриву стрижнів середнього ригеля:

У точці обривуQ1=177.7кН

У точці обривуQ2=184.8кН

Обидві точки розташовані на півметровійприопорном ділянці ригеля.

Зусилля в хомутах на одиницю довжини:

>Длинианкеровкиобриваемих стрижнів:

 


>Библиографический список

1.СНиП 2.03.01-84*. Норми проектування. Бетонні і залізобетонні конструкції./ Держбуд СРСР. - Москва:Стройиздат, 1989.

2.СНиП 2.01.07-85. Норми проектування.Нагрузки і впливу./ Держбуд СРСР. - Москва:Стройиздат, 1985.

3. СП 52-101-2003. Бетонні і залізобетонні конструкції без попереднього напруги арматури. -

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація