- •Курсовой проект
- •«Железобетонные и каменные конструкции»
- •Пояснительная записка
- •Оглавление
- •Введение
- •1. Компоновка каркаса здания
- •1.1. Разработка схемы поперечных рам, связей и фахверка
- •1.2. Определение генеральных размеров поперечной рамы цеха
- •2. Установление нагрузок на поперечную раму цеха
- •2.1 Определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций и от стеновых ограждений
- •Сбор нагрузок на 1 м² покрытия
- •1) Постоянная расчетная нагрузка от покрытия на крайнюю колонну составит:
- •2.3. Определение нагрузок от давления снега и ветра
- •3. Статический расчет поперечной рамы
- •3. Расчёт предварительнонапряженной балки покрытия
- •3.1. Исходные данные для проектирования
- •3.2. Определение нагрузок
- •3.3. Определение усилий в сечениях балки.
- •3.4. Предварительный подбор продольной арматуры.
- •3.5.Геометрические характеристики поперечных сечений балки
- •3.6.Предварительное напряжение арматуры и его потери
- •3.7.Расчёт прочности балки в стадии эксплуатации.
- •3.7.1. Проверка размеров бетонного сечения.
- •3.7.2. Прочность нормальных сечений.
- •3.7.3. Прочность наклонных сечений.
- •3.7.4. Прочность балки в коньке.
- •3.8. Расчет балки по образованию трещин
- •3.8.1. Расчет нормальных сечений.
- •3.9. Определение прогибов балки.
- •4. Расчёт сечения колонны
- •4.1. Исходные данные для проектирования
- •4.2. Расчет надкрановой части
- •4.3. Расчет подкрановой части
- •5. Расчет внецентреннонагруженного фундамента
- •5.1. Исходные данные для проектирования
- •5.2. Определение размеров подколонника
- •5.3. Определение размеров подошвы фундамента
- •5.4 Расчет прочности фундамента на продавливание
- •2. Продавливание от стакана фундамента
- •3. Продавливание от второй ступени фундамента
- •5.4. Определение сечения арматуры плитной части фундамента
- •5.5. Расчет подколонника
- •Литература:
3.3. Определение усилий в сечениях балки.
Расчетный пролет принят равным расстоянию между анкерными болтами L = 13000 – 300 = 12700мм = 12,7м.
Схема балки показана на рис. 6.3.1.
В качестве расчетных принимают следующие сечения:
0 – 0 ………………………на грани опоры;
1 – 1 ………………………в месте резкого изменения ширины балки;
2 – 2 ………………………в месте установки монтажных петель;
3 – 3 ………………………на расстоянии 1/6 пролета от опоры;
4 – 4 ………………………то же, 1/3 пролета от опоры;
5 – 5 ………………………на расстоянии 0,37 пролета от опоры (опасное сечение при изгибе);
6 – 6 ………………………в середине пролета;
Расстояние от опоры до опасного сечения определяем из уравнения:
, где =1/12,,
Решив данное уравнение, получим .
Изгибающие моменты в сечениях балки М = 0,5gLx (L – Lx), где Lx – расстояние от оси опоры до рассматриваемого сечения.
Вычисленные значения изгибающих моментов в расчетных сечениях балки приведены в табл. 6.2.
Табл. 6.2. Изгибающие моменты в сечениях балки.
Сечение балки |
Lx/L |
Lx,м |
Значение моментов, кНм, при нагрузках | ||
расчетных при f = 1 |
полных расчетных при f > 1 | ||||
продолжительно действующих |
полных | ||||
0 – 0 |
0,0082 |
0,105 |
21,3 |
24,0 |
33,2 |
1 – 1 |
0,029 |
0,37 |
73,7 |
82,8 |
114,6 |
2 – 2 |
0,084 |
1,064 |
200,5 |
225,2 |
311,8 |
3 – 3 |
1,17 |
2,12 |
378,8 |
425,5 |
589,1 |
4 – 4 |
0,33 |
4,23 |
603,1 |
677,5 |
937,9 |
5 – 5 |
0,37 |
4,699 |
620,7 |
697,2 |
965,2 |
6 – 6 |
0,5 |
6,35 |
681,0 |
765,0 |
1059,1 |
Поперечные силы V на опоре, кН:
от продолжительно действующих расчетных нагрузок при
f = 1 VL = 202,9 кН;
от полной нагрузки при f = 1 V = 228,6 кН;
от полной расчетной нагрузки при f > 1 V = 316,2 кН;
3.4. Предварительный подбор продольной арматуры.
Сечение 1-1. Надо подобрать сжатую ненапрягаемую арматуру, чтобы нейтральная ось проходила в верхнем поясе.
Проверяем условие, определяющее положение нейтральной оси
Предельное усилие в арматуре растянутой зоны определяется при напряжениях, равных расчетным сопротивлениям арматуры растяжению при высоте условной сжатой зоны сечения меньше граничной ().Для того, чтобы получить наименьшую площадь сжатой арматуры необходимо, чтобы изгибающий момент воспринимаемый сжатой зоной бетона был максимальный, т.е. прии
Принимаем 4 стержня диаметра 14 мм с площадью поперечного сечения
Следовательно, граница сжатой зоны проходит в верхней поясе.
Определим площадь поперечного сечения напрягаемой арматуры расположенной в растянутой зоне методом предельных усилий.
Определяем граничное значение относительной высоты сжатой зоны:
;где характеристика бетона
-для тяжелого бетона принимается 0,85;
-величина предварительного напряжения арматуры, допускается принимать величину , тогда
-начальное преднапряжение в арматуре (см. исх. данные);
-при длительно действующей нагрузке;
Коэффициент
Коэффициенту соответствует коэффициент, то разрушение будет происходить по растянутой зоне.
Вычисляем значение коэффициента по п.9.1.4[4]для арматуры класса S800
Требуемая площадь напрягаемой арматуры
Поэтому принимаем 6 стержней диаметра 16мм с площадью поперечного сечения 12 см2.Располагаем их в нижней части сечения как показано на рис. 6.5. При этом
Рис. 6.5. Размещение арматуры в сечении.