- •Проектирование железобетонных прямоугольных резервуаров
- •1 Проектирование предварительно напряженной панели покрытия 6
- •2 Проектирование железобетонной колонны 24
- •2.1 Выбор материалов 24
- •3 Расчет осадок фундаментов методом послойного суммирования 26 задание на курсовой проект по курсу «строительные конструкции зданий и сооружений»
- •Введение
- •1 Проектирование предварительно напряженной панели покрытия
- •1.1 Выбор материалов
- •1.2 Сбор нагрузок и статический расчет
- •1.3 Расчет панели по первой группе предельных состояний
- •1.3.1 Расчет прочности панели по сечению, нормальному к продольной оси
- •1.3.2 Расчет полки панели на местный изгиб
- •1.3.3 Расчет прочности панели по сечению, наклонному к продольной оси
- •1.4 Расчет панели по второй группе предельных состояний
- •1.4.1 Определение геометрических характеристик сечения
- •1.4.2 Определение потерь предварительного напряжения
- •1.4.3 Расчет по образованию трещин, нормальных к продольной оси
- •1.4.4 Расчет по раскрытию трещин, нормальных к продольной оси
- •1.4.5 Расчет прогиба панели
- •2 Проектирование железобетонной колонны
- •2.4 Конструирование колонны
- •3 Расчет осадок фундаментов методом послойного суммирования
1.4.2 Определение потерь предварительного напряжения
Потери предварительного напряжения определяются, руководствуясь п. 1.25 и табл. 5 (1), усилия предварительного обжатия и эксцентриситет его приложения в соответствии с п. 1.28 (1). Коэффициент точности натяжения арматуры при этом .
Первые потери
, так как при пропаривании форма нагревается вместе с изделием.
, так как при электротермическом способе натяжения эти потери учтены при определении значения полного удлинения арматуры.
Натяжение в бетоне от усилия обжатия и с учетом изгибающего момента от веса панели (для определения ):
,
где .
.
Момент от веса панели:
,
.
По табл. 5 (1) находим :
,
где ,
.
Первые потери составят:
.
Вторые потери:
.
По табл. 5 (1):
,
.
.
Полные потери:
.
Усилие обжатия с учетом всех потерь:
.
1.4.3 Расчет по образованию трещин, нормальных к продольной оси
,
где ядровый момент усилия обжатия: ,
,
,
,
Момент образования трещин вычислен по приближенному способу ядровых моментов
Проверяем условие:
159,07 67,46
Поскольку условие не выполняется, поэтому проверяем:
- расчетное сопротивление растяжению при с
476,27 * (16,66 - 20,41) - 927,78 < 0,087 * 41298,14
- 2713,79 < 3592,94
Условие выполняется, следовательно, начальные трещины в верхней зоне не образуются.
1.4.4 Расчет по раскрытию трещин, нормальных к продольной оси
В соответствии с таблицей 2 [1] определена предельная ширина раскрытия трещин: непродолжительная и продолжительная .
Ширину раскрытия трещин определяем по формуле:
d = 25 (мм), , .
По п. 4.14[1] определяем значения:
для изгибаемых и внецентренно сжатых элементов = 1,
для стержневой арматуры периодического профиля = 1
- коэффициент армирования сечения.
.
Значение приращения напряжений от действия внешней нагрузки определяем по формуле: ,
где,
,
,
,
Расчет ширины раскрытия трещин от непродолжительного действия всей нагрузки (M=Mn, ):
.
Расчет ширины от непродолжительного действия постоянной и длительной нагрузок (M=Mnl, ):
Расчет ширины от продолжительного действия постоянной и длительной нагрузок (M=Mnl, ):
.
Высчитываем ширину раскрытия трещин:
=
Проверяем выполнение условий:
;
0,238 < 0,2
0,223 < 0,1
условия не выполняются, поэтому в соответствии с сортаментом горячекатаной арматурной стали, повышаем диаметр стержней и получаем:
= 12,32 (см²) (2Ø28 AV)
1.4.5 Расчет прогиба панели
Расчетный прогиб не должен превышать предельный прогиб , определенный в соответствии с разделом 10 [3]
где
S принимается от непродолжительного действия всей нагрузки, при непродолжительном действии постоянной и длительной нагрузок и от продолжительного действия постоянных и длительных нагрузок.
При выгибе вследствие усадки и ползучести бетона от усилия предварительного обжатия коэффициент S = .
Полный прогиб вычисляется по формуле: .
Рассчитываем кривизну :
,иопределяются по формуле: .
Здесь:
Z – расстояние от центра тяжести площади арматуры S до точки приложения равнодействующей усилий в сжатой зоне сечения над трещиной.
,
,
Для тяжелого бетона = 1,8;
, ()
Коэффициент армирования -
- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения деформаций крайнего сжатого волокна бетона по длине участка с трещинами и принимаемый для тяжелого бетона класса выше B7,5 – 0,9.
- коэффициент, учитывающий работу растянутого бетона на участке с трещинами,
определяется по формуле:
,
при этом следует принимать .
Коэффициент учитывает влияние длительности действия нагрузки и принимается по таблице 36 [1].
При непродолжительном действии нагрузки и арматуре периодического профиля =1,1.
При продолжительном действии нагрузки =0,8.
рассчитываем по формуле:
,
здесь .
Для :
.
Для :
Рассчитаем для трех случаев:
=,
=,
=
,
Рассчитаем коэффициент для трех случаев:
Рассчитаем расстояние Z для трех случаев:
,
.
Вычисляем кривизну:
- кривизна от непродолжительного действия всей нагрузки ():
=
= 0,0000992 ().
- кривизна от непродолжительного действия постоянной и длительной нагрузок ():
=
.
- кривизна от продолжительного действия постоянных и длительных нагрузок ()
=
.
- кривизна, обусловленная выгибом элемента вследствие усадки и ползучести бетона от усилия предварительного обжатия.
; ;
= 44 + 35 + 128 = 207 (МПа)
=0
,
.
Вычисляем прогибы:
Полный прогиб высчитывается по формуле
.
Условие выполняется ().
1.5 Конструирование панели
Для обеспечения трещиностойкости и прочности опорного узла устанавливаются сетки С-3 из арматуры диаметром 6 мм класса AIII. Сетки установлены на длине .
Принимаем = 27 (cм), так как
= 0,6 44,1 = 26,46 (cм);