Порядок проектирования железобетонных элементов перекрытия. Расчет пустотной предварительно напряженной панели перекрытия. Особенности статического расчета ригеля рамного каркаса. Прочность средней колонны. Предварительные размеры подошвы фундамента.
Аннотация к работе
Бетон, как показывает практика, хорошо сопротивляется сжатию и значительно хуже растяжению, поэтому включение стальной арматуры в растянутую зону элементов существенно повышает их несущую способность. Сталь имеет высокое сопротивление не только растяжению, но и сжатию и включение ее в бетон в виде арматуры сжатого элемента заметно повышает его несущую способность. Курсовой проект включает в себя расчет и конструирование железобетонных элементов сборного перекрытия, а так же проектирование колонны фундамента. Внутри здания ригели опираются на промежуточные опоры-колонны, а по периметру - либо на несущие стены (здание с неполным каркасом), либо - на колонны (здание с полным каркасом).Требуется запроектировать пустотную панель перекрытия с номинальной шириной bpan = 1,8 м, номинальной длиной lpan = 6,1 м, при ее опирании на несущие стены. Панель (плита) рассматривается как однопролетная свободно лежащая балка, нагруженная равномерно распределенной нагрузкой по всему пролету. Расчетный пролет принимается равным расстоянию между центрами площадок опирания плиты на ригель (рис.1.1).Постоянная нагрузка, действующая на плиту, складывается из нагрузки от веса пола и нагрузки от собственного веса плиты. Нормативные значения нагрузки от веса отдельных элементов пола на 1 м2 площади плиты определяются как произведение толщины слоя материала на объемный вес этого материала. Нормативные значения временных нагрузок указываются в задании на проектирование: полная ?n и ее кратковременная часть ?n,sh. Подсчет значений нагрузок на 1 м2 перекрытия приведен в табл.1.1.Расчетная схема панели показана на рисунке 1.Принимается панель со следующими параметрами (рис 1.2): ширина панели по низу 180 - 1 = 179 см; ширина панели по верху 180 - 2?2 = 176 см; Рисунок 1.2 Компоновка поперечного сечения пустотной плиты перекрытия: а - поперечное сечение; б - приведенное сечение высота поперечного сечения пустотной предварительно напряженной плиты: , принимаем h = 21 см;Пустотная панель перекрытия проектируется предварительно напряженной с электротермическим натяжением арматуры на упоры форм. Изделие подвергается тепловой обработке при атмосферном давлении. В качестве ненапрягаемой арматуры плиты будем использовать стержневую арматуру класса Предварительное напряжение в напрягаемой арматуре должно удовлетворять условиям: ssp p ? Rsn и ssp - p ? 0,3?Rsn. Значение предварительного напряжения в арматуре ssp вводится в расчет с коэффициентом gsp, определяемым по формуле (при электротермическом способе натяжения): Вычислим граничную относительную высоту сжатой зоны по формуле: где w - характеристика сжатой зоны бетона, равная w =0,85 - 0,008 ? Rb; w = 0,85 - 0,008?0,9?17 = 0,728; ssc,u - предварительное напряжение в арматуре сжатой зоны, принимаемое равным 500 МПА, так как gb2 <1; SSR - напряжение в арматуре, МПА, принимаемое равным SSR =Rs 400 - ssp - Dssp, SSR = 680 400 - (1-0,1) ?690 = 321 МПА;Расчет прочности плиты выполняем как балки таврового сечения при максимальном изгибающем моменте в середине пролета М = 89,42 КН?м. Так как x=x?h0 =0,091?19,5 = 1,775 <5 см, то нейтральная ось сечения проходит в пределах полки и площадь сечения растянутой арматуры вычисляем по формуле: , где gs6 - коэффициент условий работы, учитывающий сопротивление напрягаемой арматуры выше условного предела текучести и равный: Коэффициент gs6 не должен превышать значения h, поэтому принимаем gs6 равным 1,15.Для расчета прочности наклонных сечений пустотной предварительно напряженной плиты используем следующие данные: Rbt = l,2 МПА; h = 21 см; h0=19.5 см; b =41 см; b"f =176 см; 1) На приопорном участке длиной 1/4 по конструктивным соображениям устанавливаем поперечные стержни с шагом см. 2) Проверяем необходимость учета этой арматуры при проверке прочности наклонного сечения на действие поперечной силы по выражениям Q ? 2,5Rblbh0.Приведенное сечение включает в себя сечение бетона, а также сечение продольной арматуры, умноженное на отношение модулей упругости арматуры и бетона. Отношение модулей упругости: , Площадь приведенного сечения: , где Ared - площадь приведенного сечения, см2 (рисунок 1.4) Расстояние от нижней грани до центра тяжести приведенного сечения: Момент инерции приведенного сечения относительно оси, проходящей через центр тяжести приведенного сечения: Момент сопротивления приведенного сечения относительно нижней грани: , Момент сопротивления приведенного сечения относительно верхней грани: Упругопластический момент сопротивления (с учетом неупругих деформаций растянутого бетона) относительно нижней и верхней граней, растянутых от действия внешней нагрузки: . см3Начальные предварительные напряжения в арматуре ssp не остаются постоянными, с течением времени они изменяются. Определим первые потери предварительного напряжения в арматуре, происходящие при изготовлении плиты и обжатии бетона, и вторые потери, происходящие после обжатия бетона. Поскольку напрягаемая арматура не отгибается, потери от трения арматуры s4 также равны нулю. Для это
Бетон, как показывает практика, хорошо сопротивляется сжатию и значительно хуже растяжению, поэтому включение стальной арматуры в растянутую зону элементов существенно повышает их несущую способность. Сталь имеет высокое сопротивление не только растяжению, но и сжатию и включение ее в бетон в виде арматуры сжатого элемента заметно повышает его несущую способность.
Курсовой проект включает в себя расчет и конструирование железобетонных элементов сборного перекрытия, а так же проектирование колонны фундамента.
Сборные железобетонные панели (плиты) перекрытии являются основным конструктивным элементом в составе балочных перекрытий. Нагрузка от панелей в таких перекрытиях передается на ригели, расположенные поперек здания (рис. 1).
Внутри здания ригели опираются на промежуточные опоры-колонны, а по периметру - либо на несущие стены (здание с неполным каркасом), либо - на колонны (здание с полным каркасом).
Проектирование железобетонных элементов перекрытия начинают с краткого описания их конструктивной схемы.
Затем определяют все необходимые исходные данные и приступают к статическому расчету. На стадии статического расчета дается описание расчетной схемы, определяются расчетные пролеты, подсчитываются значения нагрузок, находятся максимальные значения внутренних усилий и компонуется сечение с учетом расчетных ограничений.
После чего выполняют расчет элементов перекрытия по предельным состояниям.
В результате расчета по предельным состояниям первой группы определяется необходимое продольное и поперечное армирование. железобетонная каменная конструкция фундамент
Расчетом по второй группе предельных состояний проверяется пригодность конструкций к условиям нормальной эксплуатации.