Расчет электронной пушки

Расчет электронной пушки

Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет

Институт экономики, управления и права

Кафедра железобетонных и каменных конструкций

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине

«Железобетонные конструкции» по теме:

«РАСЧЕТ СБОРНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ МНОГОЭТАЖНОГО ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ЗДАНИЯ»

Нижний Новгород - 2010г.

1. Исходные данные

Район строительства - г.Ярославль (IV снеговой район).

Сетка колонн: поперёк здания - 5.7 м х 4 шт, вдоль здания - 6.7 м х 6 шт.

Высота этажа - 3.3 м.

Количество этажей - 4.

Временная нормативная нагрузка - р= 8.5 кН/м2.

Коэффициенты - к1= 0.75, К2= 0.8.

Бетон тяжелый класса для: плиты - В25, ригеля - В20, колонны - В25.

Рабочая арматура класса для: полка сборной плиты - А400, продольные рёбра плиты - А500, ригель - А500, колонны - А400.

Проектирование элементов железобетонных конструкций выполняется в соответствии с действующими Нормами.

План и поперечный разрез проектируемого здания, решенного в сборном железобетоне, представлены на рисунке 1.

Сборное железобетонное перекрытие компонуется из двух элементов: сборных ребристых плит (именуемых ниже «плиты») и сборных ригелей. Ригели поперечных рам во всех зданиях направлены поперек, а плиты - вдоль здания.

Ригели проектируются с ненапрягаемой рабочей арматурой. Поперечное сечение ригеля принимается прямоугольным.

Изгибающий момент в полке (в пролете и на опорах) по абсолютной величине равен:

М = , кН•м. (4.2)

М =13.61·(0.885)2/11= 0.97 кН•м.

По заданию полка армируется сварными сетками из обыкновенной арматурной проволоки класса А400.

Расчетное сопротивление Rs = 355 МПа

h0 = hѓ? - a = 50 - 17,5 = 32,5 мм; b = 1000 мм,

где а = 17.5 - 19 мм, примем а = 17.5 мм

По формулам имеем:

(4.3.)

Проверяем условие бm < бR:

. (4.4.)

Граничная относительная высота сжатой зоны:

(4.5.)

бR = оR(1-0,5 оR) (4.6.)

бR = 0,531(1-0,5•0,531) = 0,39

Таким образом, условие бm = 0,063 < бR = 0,39 выполняется.

Находим площадь арматуры:

Аs= (4.7.)

Аs=14.5/355·1000·32.5·(1-v1-2·0.063) = 86 мм2

Нижние (пролётные) и верхние (надопорные) сетки принимаем:

С1(С2) ; Аs =141 мм2 (+8,5%).

Процент армирования полки:

м%=0.43%.

2. Каждое поперечное торцовое ребро армируется -образным сварным каркасом с рабочей продольной арматурой 3 Ш 6 А400 и поперечными стержнями Ш 4 В500 с шагом 100 мм.

3. Расчет продольных ребер. Продольные ребра рассчитываются в составе всей плиты, рассматриваемой как балка П-образного сечения с высотой h =500 мм и конструктивной шириной В1=1125 мм (номинальная ширина В=1,14 м). Толщина сжатой полки h?ѓ = 50 мм.

Расчетный пролет при определении изгибающего момента принимаем равным расстоянию между центрами опор на ригелях:

l=lk - 0,5b = 6,7 - 0,5 • 0,3 = 6.55 м;

расчетный пролет при определении поперечной силы:

l0 = lk - b = 6,7 - 0,3=6.4 м,

где b=0,3 м - предварительно принимаемая ширина сечения ригеля.

Нагрузка на 1 пог. м плиты (или на 1 пог. м двух продольных ребер) составит:

а) расчетная нагрузка для расчета на прочность (первая группа предельных состояний, гѓ >1): постоянная

7.29 кН/м

где- расчётная нагрузка от собственного веса двух рёбер с заливкой швов

кН/м, где

=220 мм - средняя ширина двух рёбер.

= 25 кн/м3.

временная p = гn p0 B = 0,95 · 10.2 · 1,14 = 11.05 кН/м;

полная q = g + p = 7,29 + 11.05 = 18.34 кН/м;

б) расчетная нагрузка для расчета прогиба и раскрытия трещин (вторая группа предельных состояний, гѓ=1):

qII = qn = 15.84 кН/м.

Усилия от расчетной нагрузки для расчета на прочность

М =98.4 кН·м;

Q =58.7 кН.

Изгибающий момент для расчета прогиба и раскрытия трещин

МII =84.95 кН·м.

4.2 Расчет прочности нормальных сечений

Продольная рабочая арматура в ребрах принята в соответствии с заданием класса А500, расчетное сопротивление Rs=435 МПа. Сечение тавровое с полкой в сжатой зоне; расчетная ширина полки:

bґf = B1 - 40 мм = 1125 - 40 = 1085 мм;

h0 = h - a = 500 - 50 = 450 мм (а=50 мм при двухрядной арматуре).

Полагая, что нейтральная ось лежит в полке, имеем:

m =0,031;

== 0,031;

x = h0 = 0,031 450 = 14 мм < hf=50мм;

Проверяем условие бm < бR:

Граничная относительная высота сжатой зоны:

бR = оR(1-0,5 оR) = 0,49(1-0,5•0,49) = 0,370.

Таким образом, условие бm = 0,031 < бR = 0,370 выполняется.

Площадь сечения продольной арматуры:

As=

As517 мм2

Принимаем продольную арматуру 414 А400 с Аs = 616 мм2 по два стержня в каждом ребре.

м%=1.37% < 5%.

4.3 Расчет прочности наклонных сечений на поперечную силу

Поперечная сила на грани опоры Qmax = 58.7 кН. В каждом продольном ребре устанавливается по одному каркасу с односторонним расположением двух рабочих стержней диаметром d = 14 мм (рис. 2). Диаметр поперечных стержней должен быть не менее 4 мм. Принимаем поперечные стержни диаметром dsw= 4 мм из проволоки класса В500, Asw1=12,6 мм2; расчетное сопротивление Rsw = 300 МПа. При Asw1=12,6 мм2 и n = 2 (на оба ребра) имеем:

Asw = n Asw1=212,6 = 25,2 мм2.

Бетон тяжелый класса В25 (Rb = 14.5 МПа; Rbt = 1.05 МПа; коэффициент условий работы бетона гb1=1,0 т.к. кратковременная нагрузка составляет более 10% от всей временной нагрузки).

Шаг хомутов предварительно принимаем:

Sw1 = 150 мм (S1 ? 0,5h0 = 0,5 •450 = 225 мм; S1?300мм)

Sw2=300мм (S2 ? 0,75 h0 = 0,75 • 450 = 337мм; S2 ?500мм).

Прочность бетонной полосы проверим из условия (7):

>Qмах = 58700 Н

т.е. прочность полосы обеспечена

Интенсивность хомутов определим по формуле:

, Н/мм (4.8.)

Н/мм

Поскольку qsw=50.4 Н/мм > 0,25Rвtb = 0,251.05170 =44.6 Н/мм - хомуты полностью учитываются в расчете и значение Мb определяется по формуле:

, Н•мм (4.9.)

Н•мм

Определим длину проекции самого невыгодного наклонного сечения с:

кН/м.

Поскольку

значение с определяем по формуле:

, но не более 3h0 (4.10.)

мм > 3h0=3450=1350 мм,

следовательно, принимаем с=1350 мм.

Длина проекции наклонной трещины с0 - принимается равной с, но не более 2h0. Принимаем

с0 = 2h0 = 2 450 =900 мм. Тогда

QSW = 0,75qSW c0 = 0,75 50.4 900 = 34020 Н = 34.02 кН

кН,

кН.

Проверяем условие

кН >кН.

т.е. прочность наклонных сечений обеспечена.

Проверим требование:

> Sw1. (4.11.)

мм > Sw1=150 мм.

т.е. требование выполнено.

4.4 Определение приопорного участка

При равномерно распределённой нагрузке длина приопорного участка определяется в зависимости от:

Н/мм,

где

.

Поскольку

, тогда:

, Н/мм

Н/мм

Так как , то длина приопорного участка:

, (4.12.)

где (4.13.)

Н

мм

1. Расчет прогиба плиты

Исходные данные для расчета:

Изгибающий момент в середине пролета МII=84.95 кНм.

Модуль упругости: бетона Eb=30000 МПа, арматуры Es=200000 МПа.

Сечение тавровое. С учетом замоноличивания бетоном продольного шва между ребрами расчетная ширина полки будет bf=1140 мм и средняя ширина ребра

b=(255+185)/2=220 мм

Проверяем наличие нормальных к продольной оси трещин в растянутой зоне ребер. Трещины образуются при условии

MII > Rbt,serWpl. ( 4.14.)

Упругопластический момент сопротивления Wpl по растянутой зоне находим по формуле при Аs=0 и 1=0:

Wpl=(0,292+0,7521+0,151)bh2, (4.15.)

где 1=

1=

=

Wpl=(0,292+1,50,00566,67+0,150,42)·2205002 = 22,605106 мм3.

Rbt,serWpl.=1,5522,605106=35,04106 Нмм=35,0 4 кНм < MII=84,95 кНм,

т.е. растянутой зоне образуются трещины.

Кривизну 1/r определяем для элемента с трещинами в растянутой зоне, согласно пп. 4.27-4.29 СНиП 2.03.01-84* [2]. Для железобетонного изгибаемого элемента с ненапрягаемой арматурой формула (160) указанного СНиПа примет вид:

, (4.16.)

Где b = 0,9 - для тяжелого бетона (п. 4.27);

v = 0,15 - для тяжелого бетона при продолжительном действии нагрузки (п. 4.27, табл. 35).

Коэффициент s вычисляется по формуле (167) СНиП 2 при исключении третьего члена:

s=1,25 - lsm, (4.17.)

где ls=0,8 (п. 4.29, табл. 36, продолжительное действие нагрузки);

m= < 1

(формула (168) для изгибаемого элемента при отсутствии предварительного напряжения).

s=1,25 - 0,80,41 =0.922 < 1. Согласно п. 4.29 СНиПа 2, принимаем s=1,0.

Плечо внутренней пары сил и площадь сжатой зоны бетона определяется по приближенным формулам, полагая:

x= мм,

мм,

мм2.

Кривизна составит:

мм

Прогиб плиты в середине пролета будет

f= мм < fult= мм,

т. е. прогиб плиты лежит в допустимых пределах (см. 1, табл. 19).

2. Проверка ширины раскрытия трещин, нормальных к оси продольных ребер, производится согласно пп. 4.14 и 4.15 СНиП 2.03.01 - 84* [2]. Ширина раскрытия трещин определяется по формуле (144) СНиПа:

Для рассчитываемой плиты, загруженной только длительной нагрузкой, входящие в расчетную формулу для аcrc величины согласно п. 4.14 СНиПа равны:

< 0,02;

цl=1,6-15м=1,6-15*0,0062=1,507 (тяжелый бетон естественной влажности); д=1,0; з=1,0; d- диаметр принятой арматуры.

Напряжение в арматуре уs в сечении с трещиной при расположении арматуры в два ряда по высоте находится на основании формул (147) и (149) СНиПа [2] при значении Р=0 (предварительное напряжение отсутствует):

,

Где

Значения z и x принимаются такой же величины, как при расчете прогиба:

а1=50 мм; мм;

Страницы: 1, 2