Автор: Пользователь скрыл имя, 27 Мая 2012 в 22:53, курсовая работа
Задание на проектирование. Рассчитать и сконструировать предварительно напряженную двускатную балку (второй категории трещиностойкости) для покрытия
Спортивного корпуса РОВД . Расстояние между разбивочными осями здания l =12м, между осями опор балки шаг балок В = 12 м. Балка изготовляется из бетона класса В40 с тепловой обработкой; армирование выполняется высокопрочной проволокой периодического профиля диаметром 5 мм. класс Вр- натягиваемой на упоры.
Поперечная арматура из стали класса А- сварные сетки из стали класса Вр-I, конструктивная арматура из стали класса А – I.
РАСЧЕТ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННОЙ
Задание на проектирование. Рассчитать и сконструировать предварительно напряженную двускатную балку (второй категории трещиностойкости) для покрытия
Спортивного корпуса РОВД . Расстояние между разбивочными осями здания l =12м, между осями опор балки шаг балок В = 12 м. Балка изготовляется из бетона класса В40 с тепловой обработкой; армирование выполняется высокопрочной проволокой периодического профиля диаметром 5 мм. класс Вр- натягиваемой на упоры.
Поперечная арматура из стали класса А- сварные сетки из стали класса Вр-I, конструктивная арматура из стали класса А – I.
Расчетные данные. Из СНиП (1) выписываем характеристики сопротивлений принятых классов арматуры и бетона. Расчетное сопротивление высокопрочной проволочной арматуры периодического профиля диаметром 5мм класса Вр-II: для предельных состояний второй группы МПа; для предельных состояний первой группы МПа, МПа.
Для арматуры класса А-III соответственно и , при
d=6 мм и - при
Для бетона класса В40 : для бетона , подвергнутого тепловой обработке, коэффициент условий работы Прочность бетона в момент обжатия принимаем Предварительное контролируемое напряжение назначаем
При этом должны выполняться следующие условия:
где р – допускаемые отклонения значений предварительного напряжения.
р = 0,05 (при механическом способе натяжения арматуры).
Проверяем условия при
условия соблюдены.
Определяем
коэффициент точности
где - при механическом способе натяжения ; при неблагоприятном влиянии предварительного напряжения , а при благоприятном
Предварительное назначение размеров сечения балки. В общем случае, как уже отмечено, размеры сечений балок назначают из следующих соображений: высота сечения по середине балки где - пролет балки; уклон верхнего пояса 1/12;
ширина верхней сжатой полки (обычно 200 – 400мм); ширина нижнего пояса 200 300мм с учетом удобства размещения всей напрягаемой арматуры; толщина стенки b = 60 100 мм; толщина полок не менее 80 мм; уклоны скосов полок 30 - 45 ; высота сечения на опоре типовых балок 800 и 900мм.
Для
расчета балок на ЭВМ
Принятые размеры сечений балки:
Расчетный пролет балки:
, где
- расстояние от оси здания до торца
балки ( 25
30мм);
- расстояние от торца балки
до середины опоры ( 15
20см).
Определение нагрузок и усилий. Подсчет нагрузок на балку сведен в таблицу. Вычисляем изгибающие моменты и поперечные силы с учетом коэффициента надежности по назначению
Вид нагрузки | Нормативная нагрузка, кН/м | Коэффициент надежности
по нагрузке, |
Расчетная нагрузка, кН/м |
Постоянная | |||
От покрытия | - | ||
От собственного веса балки | 5,05 | 1,1 | 5,55 |
От вентиляционных коробов и трубопроводов | 1,2 | 7,2 | |
Итого | - | ||
Временная (снег): | |||
длительная | 1,4 | 5,04 | |
кратковременная | 1,4 | 21.6 | |
Полная | |||
Постоянная и длительная | 45,85 | - | 54,15 |
кратковременная | 38,4 | - | 53,8 |
Всего | q=107,95 |
Максимальный момент в середине пролета от полной расчетной нагрузки
Максимальный момент в середине пролета от полной нормативной нагрузки
Наибольшая поперечная силы от полной расчетной нагрузки
Изгибающий момент в 1/3 пролета балки от расчетной нагрузки
Нагрузки
на балку покрытия
Предварительный расчет сечения арматуры. Из условия обеспечения прочности сечение напрягаемой арматуры должно быть
в сечении на расстоянии 1/3 пролета от опоры балки
где
здесь - расстояние от торца балки до сечения в 1/3 расчетного пролета:
Ориентировочное сечение
где принимаем
Необходимое число проволоки диаметром 5 Вр-II,
Назначаем 98 Ø 5 Вр-II, Таким образом , для дальнейших расчетов предварительно принимаем: площадь напрягаемой арматуры площадь напрягаемой арматуры в сжатой зоне бетона (полке) конструктивно 4 Ø 10 A-III,
Можно также применить канаты класса К-7, d = 15мм,
В этом случае при
Число канатов
Определение геометрических
характеристик приведенного
сечения.
Отношение модулей упругости
Приведенная площадь арматуры
Площадь
приведенного сечения по
.
Статический момент сечения относительно нижней грани
Расстояние от центра тяжести приведенного сечения до нижней грани
тоже до верхней грани:
Момент инерции приведенного сечения относительно центра тяжести сечения
+
где - момент инерции рассматриваемого сечения относительно своего центра тяжести;
А – площадь сечения;
- расстояние от центра тяжести рассматриваемой части сечения до центра тяжести
приведенного сечения.
Момент
сопротивления приведенного
тоже для верхней грани балки:
Расстояние
от центра тяжести
где при тоже до нижней ядровой точки:
Момент
сопротивления сечения для
а=6,15;
приближенно можно принять здесь тоже для верхней грани балки:
Здесь
Можно также принимать
Определение
потерь предварительного
от релаксации напряжения арматуры
от температурного перепада ( при
от деформации анкеров у натяжных устройств при длине арматуры м
где
Усилие
обжатия бетона с учетом
Эксцентриситет действия силы
Расчет
на изгибающий момент в
нормативный
Напряжение
обжатия бетона на уровне
=
Отношение , что удовлетворяет п.1.26 СНиП (1)
Это отношение меньше для бетона класса В40 ;
принято Поэтому потери напряжений от быстронатекающей ползучести для бетона, подвергнутого тепловой обработке, будут
Первые потери:
Вторые потери: от усадки бетона класса В40, подвергнутого тепловой обработке при атмосферном давлении, от ползучести бетона при
Суммарные значения вторых потерь:
Информация о работе Расчет предварительно напряженной двутавровой балки покрытия