Расчет и конструирование предварительно напряженной железобетонной двускатной балки покрытия таврового сечения - Курсовая работа

Расчет и конструирование предварительно напряженной железобетонной двускатной балки покрытия таврового сеченияТребуется рассчитать двускатную балку покрытия пролетом 18 м для 2-го снегового района (г. На балку укладываются плиты покрытия размером 3 x 12,0 м., по которым уложена рулонная кровля. Балка эксплуатируется в закрытом помещении, класс по условиям эксплуатации XC0.Расчетные характеристики арматуры: Для арматурных стержней класса S500 и арматурной проволоки класса S500: Габаритные размеры балки приняты в соответствии с типовым решением см.рис.12.Обычно за расчетный пролет принимается расстояние между центрами ее опирания на колонны.На балку действуют постоянная и переменная нагрузки. Постоянные нагрузки включают вес водотеплоизоляционного ковра, Ж/Б плит покрытия и балки. Величины нагрузок, действующих на балку, сведены в табл. Нагрузка на балку от плит покрытия передается сосредоточенным грузом в местах опирания их опорных ребер см рис. Погонную нагрузку на балку от веса кровли и снега собирают с грузовой площади шириной, равной шагу балок и суммируют с нагрузкой от веса конструкций.В связи с тем, что толщина и высота стенки балки переменны по длине пролета, при ее расчете необходимо рассматривать несколько характерных сечений см. рис. Сечения 1-1, 3-3, 5-5, 7-7 делят полупролет балки на 3 равные участка, необходимые для расчета прогибов балки. Сечение 2-2 в месте резкого изменения ширины стенки балки.(В этом сечении производится проверка прочности и трещиностойкости наклонных сечений). Сечение 4-4 в месте установки подъемной петли (используется при расчете прочности балки на стадии изготовления).Решив приведенное уравнение, получаем: За расчетное принимаем сечение 6-6,находящееся на расстоянии x=6,21м от грани опоры или на расстоянии 6,36 от торца балки. Расстояние от центра тяжести растянутой напрягаемой арматуры до нижней грани балки принимается ориентировочно с учетом диаметра арматурных элементов и величины защитного слоя бетона таб.11.12[1], и расположения арматуры в сечении. Определим площадь поперечного сечения напрягаемой арматуры расположенной в растянутой зоне методом предельных усилий. -величина предварительного напряжения арматуры, допускается принимать величину Вычисляем коэффициенты приведения арматуры к бетону.Рассчитать сечение, начало которого в растянутой зоне совпадает с наклонным сечением 2-2 т.е с местом резкого изменения толщины стенки в этом сечении = 0,12м., но по мере удаления она уменьшается и становится равной 0,8м., поэтому при расчете принимаем Высота сечения балки в сечении: Рабочая высота сечения: Поперечная сила, воспринимаемая ж/б элементом без учета поперечного армирования: где Расстояние от опоры на котором требуется установка поперечной арматуры по расчету: Для вычисления поперечной силы которую должна воспринимать поперечная арматура, определяем отношение деформации в бетоне в уровне ц. т. сечения, предварительно задавшись углом наклона диагональных трещин горизонтали. Главные растягивающие напряжения в расчетных сечениях балки где - ширина раскрытия наклонной трещины а - максимальный размер заполнителя а=20мм.; здесь - среднее расстояние м/ж диагональными трещинами, ориентировочно принимаем =300. Составляющая поперечной силы, которую должна воспринять поперечная арматураВ стадии изготовления и монтажа в качестве внешней нагрузки на балку действуют усилия в напрягаемой арматуре, усилия обжатия бетона. Учитывая, что при подъеме балки в местах установки монтажных петель возникают моменты, которые растягивают верхнюю зону балки то моменты от усилия и собственного веса суммируют в расчет вводим сечение в месте установки монтажной петли т.е. на расстоянии 1050мм от торца балки. Определяем усилие обжатия Положение ц.т бетонного сечения с учетом арматуры определяем по таблице Определим положение границы сжатой зоны: Область деформирования сечения при совпадении нейтральной оси с нижней гранью сжатой полки.Т.к. рассчитываемая балка относится к КЛАССУХС0 и эксплуатируется в закрытом помещении то согласно т.5.1[1] конструкций допускается образование трещин.При расчете элементов, армированных без анкеров, необходимо учитывать снижение предварительного напряжения на длинне зоны передачи напряжения умножением величины на отношение -коэффициент, принимаемый равным: при постепенной передаче усилия обжатия , при мгновенной передаче усилия обжатия коэффициент, принимаемый равным: для стержней и проволоки , для канатов напряжения сцепления по контакту напрягаемой арматуры с бетоном, определяемые по формуле: , здесь-коэффициент, принимаемый равным для высокопрочной проволоки и стержней периодического профиля=2.7, для канатов=3,2. -коэффициент, учитывающий условия сцепления: для арматуры периодического профиля принимается равным 0,7.

Содержание

1. Исходные данные

2. Определение расчетного пролета балки

3. Подсчет нагрузок на балку

4. Определение усилий в расчетных сечениях балки

5. Расчет прочности нормальных сечений балки в стадии эксплуатации

6. Расчет прочности наклонных сечений

7. Расчет прочности балки в стадии изготовления

8. Расчет по образованию нормальных трещин стадии эксплуатации

9. Расчет по образованию трещин, наклонных к продольной оси балки в стадии эксплуатации

1. Исходные данные