Проектирование многопустотной предварительно напряженной плиты перекрытия при временной нагрузке. Расчет однопролетного ригеля. Определение усилий в колонне и ее прочностных характеристик. Конструирование фундамента под колонну. Расчет на продавливание.
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Смоленский государственный университет Курсовой проект по дисциплине: "Железобетонные и каменные конструкции" на тему: "Расчет сборного балочного перекрытия"В состав сборного балочного междуэтажного перекрытия входят плиты и ригели, опирающиеся на колонны (рис. Выбор типа поперечного сечения ригелей зависит от способа опирания на них плит. Тип плит перекрытия выбирается по архитектурно-планировочным требованиям и с учетом величины действующей временной (полезной) нагрузки. Плиты выполняются преимущественно предварительно напряженными, что позволяет получить экономию за счет сокращения расхода стали. Примечание: коэффициент надежности по нагрузке yf для временной (полезной) нагрузки принимается: 1,3 - при полном нормативном значении нагрузки менее 2 КПА (КН/м2);При расчете по прочности расчетное поперечное сечение плит принимается тавровым с полкой в сжатой зоне (свесы полок в растянутой зоне не учитываются). При расчете принимается вся ширина верхней полки b"f = 146 см, так как: , где l - конструктивный размер плиты. Положение границы сжатой зоны определяется из условия: M <= Mx=h"f = yb1Rb * b"f * h"f (h0-0,5 h"f), где M - изгибающий момент в середине пролета от полной нагрузки (g v); Если это условие выполняется, граница сжатой зоны проходит в полке, и площадь растянутой арматуры определяется как для прямоугольного сечения шириной, равной b"f. Для арматуры с условным пределом текучести значение ?sel определяется по формуле: , (арматура А 600 имеет условный предел текучести);Расчет предварительно напряженных элементов по сжатой бетонной полосе между наклонными сечениями производят из условия: ; Расчет предварительно напряженных изгибаемых элементов по наклонному сечению производят из условия: , где Q - поперечная сила в наклонном сечении; Qb - поперечная сила, воспринимаемая бетоном в наклонном сечении; Qsw - поперечная сила, воспринимаемая поперечной арматурой в наклонном сечении; Следовательно, поперечная сила, воспринимаемая бетоном, превышает действующую в сечении поперечную силу, поэтому поперечную арматуру можно не устанавливать.Первые потери предварительного напряжения включают потери от релаксации напряжений в арматуре, потри от температурного перепада при термической обработке конструкций, потери от деформации анкеров и деформации формы (упоров). Вторые потери предварительного напряжения включают потери от усадки и ползучести бетона. Потери от релаксации напряжений арматуры ??sp1 определяют для арматуры классов A600 - A1000 при электротермическом способе натяжения. Потери от деформации формы при электротермическом способе натяжения арматуры не учитывают; ??sp3 = 0. Потери от деформации анкеров при электротермическом способе натяжения арматуры не учитывают; ??sp4 = 0.Расчет изгибаемых элементов по прогибам производят из условия : , где f - прогиб элемента от действия внешней нагрузки; При действии постоянных, длительных и кратковременных нагрузок прогиб балок или плит во всех случаях не должен превышать 1/200 пролета. Для свободно опертой балки максимальный прогиб определяют по формуле: , где s - коэффициент, зависящий от расчетной схемы и вида нагрузки; при действии равномерно распределенной нагрузки ; при двух равных моментах по концам балки от силы обжатия - полная кривизна в сечении с наибольшим изгибающим моментом от нагрузки, при которой определяется прогиб. Полную кривизну изгибаемых элементов определяют для участков без трещин в растянутой зоне по формуле: , кривизна от непродолжительного действия кратковременных нагрузок; Кривизну элемента на участке без трещин определяют по формуле: ;Для опирания пустотных панелей принимается сечение ригеля высотой hb =45 см. Ригели могут выполняться обычными или предварительно напряженными. Расчетная нагрузка на 1 м длины ригеля определяется с грузовой полосы, равной шагу рам, в данном случае шаг рам 6 м. 1): - от перекрытия с учетом коэффициента надежности по ответственности здания : ;Вычисляем значение максимального изгибающего момента М и максимальной поперечной силы Q от полной расчетной нагрузки: .Граница сжатой зоны проходит в узкой части сечения ригеля, следовательно, расчет ведем как для прямоугольного сечения. Расчет по прочности нормальных сечений производится в зависимости от соотношения относительной высоты сжатой зоны бетона и граничной относительной высоты ?R, при которой предельное состояние элемента наступает по сжатой зоне бетона одновременно с достижением в растянутой арматуре напряжения, равного расчетному сопротивлению Rs Значение ?R определяется по формуле: , где, относительная деформация растянутой арматуры при напряжениях, равных Rs;Расчет ригеля по прочности при действии поперечных сил производится на основе модели наклонных сечений [3]. Ригель опирается на колонну с помощью консолей, скрытых в его подрезке, т.е. имеет место резко изменяющаяся высота сечения ригеля на опоре.
