Автор работы: Пользователь скрыл имя, 21 Января 2014 в 05:26, курсовая работа
Расчетный случай №2: полка плиты работает как многопролетная балка. Рассматриваем расчетную полосу шириной 1 м. Рабочая арматура устанавливается в направлении короткого пролета ячейки полки, т.е. вдоль длинной стороны всей плиты.
- потери от деформации формы, воспринимающей усилие натяжения, так как учитываются только при механическом способе натяжения.
- потери от деформации анкеров, так как учитываются только при механическом способе натяжения.
=16,2 МПа
Потери, происходящие после обжатия бетона.
- потери от усадки бетона,
где - деформация усадки бетона, принимаемая равной 0,0002 для бетона класса В25.
- потери напряжений от ползучести бетона, зависят от уровня обжатия (отношение )
a= = 6,53- коэффициент приведения арматуры к бетону
=2,5 – коэффициент ползучести бетона, определяемый по т.4 методички.
- напряжение в бетоне на уровне центра тяжести напрягаемой арматуры
-усилие предварительного обжатия с учетом первых потерь.
- эксцентриситет усилия относительно центра тяжести приведенного сечения элемента. При отсутствии напрягаемой арматуры в верхней зоне и , а . Так как напряжение определяется на уровне нижней напрягаемой арматуры и отсутствует напрягаемая арматура в верхней зоне, то .
М – изгибающий момент от собственного веса элемента, действующий в стадии обжатия в рассматриваемом сечении. При расчете ребристых плит, изготовляемых по агрегатно-поточной технологии можно принимать М=0, так как монтажные петли в типовых плитах расположены по торцам изделия.
- площадь приведенного сечения
и момент его инерции
=22-3=19 см
Определяем полные потери напряжений:
Напряжение в арматуре с учетом всех потерь:
Усилие обжатия с учетом всех потерь:
5.3. Расчет по образованию трещин, нормальных к продольной оси.
Момент трещинообразования:
Mcrc=Rb,.ser.Wpl+Mrp,
Rbt.ser - расчетное сопротивление бетона осевому растяжению,
Rbt.ser=1,55 МПа,
Wpl=7359,82 cм3.
Момент обжатия бетона напрягаемой арматурой относительно ядровой точки, наиболее удаленной от зоны, в которой определяется трещинообразование:
Mrp=P(2).(e0р+ ).gsp;
gsp=0,9 – коэффициент точности натяжения.
Mrp=2294.(19+3,87).0,9=47217,4
Mcrc=1,55.7359,82+47217,4=
Mcrc =5862,51 кг.м,
Mtot =10617,46 кг.м,
Mn=8314,88 кг.м,
Mln=5820,42 кг.м.
Mcrc<MnÞ от нормативных нагрузок трещины образуются.
Ширину раскрытия нормальных трещин определяем по формуле
Рассчитаем ширину раскрытия трещин при действии постоянных и длительных нагрузок. При продолжительном действии нагрузки ; для арматуры периодического профиля ; для изгибаемых элементов ; предварительно назначаем .
см
Тогда
Базовое расстояние между трещинами определяем по формуле . Для этого найдем площадь растянутого бетона
< , поэтому принимаем ; тогда площадь растянутого бетона
Отсюда
Принимаем (принимается не менее 10ds и 10 см и не более 40ds и 40 см).
Получаем:
мм <
- предельно допустимая ширина
раскрытия трещин согласно
Рассчитаем ширину раскрытия трещин от кратковременного действия полного момента. При непродолжительном действии нагрузки . Остальные коэффициенты и те же, что и для .
Получаем:
Рассчитаем ширину раскрытия трещин от кратковременного действия момента от постоянных и длительных нагрузок. При непродолжительном действии нагрузки . Остальные коэффициенты и те же, что и для ; .
Получаем:
Полную ширину раскрытия трещин (при непродолжительном раскрытии) рассчитывается по формуле
<
Трещиностойкость обеспечена.
6. Расчет панели в стадии изготовления транспортирования и монтажа.
6.1. Проверка прочности.
Прочность бетона принимается равной передаточной:
Rbp=0,7·25=17,5 МПа
Призменная прочность:
Rb=14,5 Мпа =148 кгс/см2
Прочность на растяжение:
Rbt,ser=1,55 Мпа=15,8 кгс/см2
Усилие обжатия в предельном состоянии:
Pоп=(γsp·ssp-ssu)·Asр, где
γsp– коэффициент точности натяжения.
gsp=1,1
Предварительное напряжение за вычетом первых потерь:
ssp =540 – 16,2 = 523,8 МПа.
Для стержневой арматуры ssu=330МПа.
Pоп=(1,1.5238 - 3300)·6,28 = 15460,1 кг
Изгибающий момент относительно верхней (в данном случае растянутой) арматуры:
Моп = Pоп ·(h0-a´) =15460,1(0,27 – 0,015) =3942,3 кг·м
Момент от собственного веса плиты в месте размещения монтажной петли:
Мg= , где
γf = 1,1
k=1,6 – коэффициент динамичности при транспортировании
gn=160*3=480 кг/м – погонная нагрузка от собственного веса панели
l0 = 5,87м – пролет панели.
Мg= = 3638,65 кг·м
am=
b=200 мм=0,2 м – ширина двух рёбер.
h0´= h-a=300-20 =280 мм = 28 см.
am= < 0,4 =>
Прочность сжатой зоны обеспечена.
6.2. Проверка трещиностойкости панели на стадии изготовления.
Определяется усилие обжатия с учётом первых потерь при γsp=1.
P(1) = γsp(ssp-s sp(1)).As=1.(540 – 16,2)·6,28 = 3289,5 МПа·см2 = 32895 кг
Момент обжатия:
Mp = P(l)·eop = 32895·0,19 = 6250,05 кг·м
Момент от собственного веса без учёта коэффициента динамичности:
Mg= = =2067,4 кг·м
Эксцентриситет приложения усилия:
eop΄= = = 0,13 м = 13 см
Условие отсутствия трещин в верхней зоне панели в момент обжатия представлено выражением: Rbt,ser·Wpl’≥P(l)(eop΄-r΄inf)
Rbt,ser = 1,55 МПа
W'pl = 19461 см3
rinf = 10,6 см
Rbt,ser·W’pl=1,55·19461·10-²= 3016,5 кг·м
P(l)(eop΄-r΄inf)=32895(0,13 – 0,106) = 789,5 кг·м
Условие выполнено => трещин в верхней зоне панели нет.
6.3. Подбор монтажных петель.
Для монтажных подъёмных петель применяется арматура класcа А-I марок Bст 3сп2 и Bcт 3сп2.
Нормативное усилие, приходящееся на одну петлю, принимается при подъёме за 4 петли стропами:
Pn= , где G – собственная масса изделия.
G=2680 кг.
Pn= =893,3кг.
Принимаем диаметр стержня петли 12 мм, Pn=1100 кг.
6.4. Расчет по деформациям продольных ребер плиты.
Определение кривизны на участках с трещинами в растянутой зоне.
Полная кривизна определяется по формуле:
- кривизна от кратковременного
действия всей нормативной
- кривизна от длительной части нагрузок
- выгиб от действия усилия обжатия
- кривизна (обратный выгиб)
кг∙м
φb1=0,8 – коэффициент, учитывающий увеличение деформаций вследствие кратковременной ползучести бетона.
Ired = 124550,03 см4 – приведенный момент инерции сечения
Еb = 30∙103 МПа = 30,6∙104 - модуль упругости бетона
φb2 = 2 – (при влажности воздуха окружающей среды 40-75% для тяжелого бетона) – коэффициент, учитывающий увеличение деформаций сжатой зоны элемента вследствие длительной ползучести бетона.
–сумма потерь от ползучести бетона.
Es= 20∙104МПа – модуль упругости рабочей арматуры
h0 = 27см
Полная кривизна:
= 1,6∙10-5 + 3,8∙10-5 – 1,4∙10-6 – 3,2∙10-5 = 49,4∙10-6
Полная величина прогиба:
- Полная величина прогиба
удовлетворяет установленным
7. Проверка удлинения и определение длины заготовки при электротермическом способе натяжения арматуры.
7.1. Определение полного удлинения арматуры.
ΔLn=ΔL0+Δ Lc+Δ Lф+ΔLн+ сt
ΔLo- удлинение, соответствующее заданной величине предварительного напряжения,
Δ Lo= ,
Es=2.105МПа - начальный модуль упругости арматуры
Ly=6,4м=6400мм - расстояние между наружными гранями упоров на форме
ssp= 540 МПа - величина предварительного напряжения
k=1,085-коэффициент, учитывающий упругопластические свойства стали
.ΔLo= м=19 мм
ΔLс=4 мм=0,004 м – величина обжатия анкеров.
Δ Lф=0,0004.5970=2,4 мм=0,0024 м – продольная деформация формы.
ΔLн=0- остаточная деформация (учитывается только для высокопрочной проволоки).
ct=3,2 мм - дополнительное удлинение, обеспечивающее свободную укладку арматурного стержня в упоры с учетом остывания при переносе стержня, принимаемое не менее 0,5 мм на 1м длины арматуры.
ΔLп=19+4+2,4+0+3,2 = 28,6 мм.
7.2. Определение возможного удлинения с учетом
ограничения максимальной температуры нагрева.
ΔLt=(tp-to).Lk.at – возможное удлинение арматуры при нагреве до заданной максимальной температуры.
tp=400oC - рекомендуемая температура нагрева (но не более максимально допустимой),
to=20oC - температура окружающей среды,
Lk=5970мм - расстояние между токопроводящими контактами,
at =15.10-6 - коэффициент линейного расширения стали,
ΔLt=(400-20).5970.15.10-6=34,
ΔLt<ΔLnÞ принимаем max температуру нагрева: t=450oC,
ΔLt=(450-20).5970.15.10-6=38,5 мм;
Получили, что Δ Lt=38,5 мм > Δ Ln=28,6 мм => условие выполнено, значит, заданная ssp обеспечивается без перегрева арматуры.
7.3. Определение длины заготовки арматуры.
Длина арматурной заготовки
(расстояние между внутренними
Lз=Ly-ΔLc-ΔLф-ΔLн-ΔLo=6400-4-
Требуемая длина отрезаемого стержня:
Lo=Lз+2.a, где а длина стержня, используемая для образования временного анкера на стержне,
a=2,5.d+5=2,5.20+5=55 мм,
Lo=6374,6+2.55=6484,6 мм.
8. Список литературы:
1. СНиП 52-01-2003. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. – М., 2004.
2. СП 52-101-2003. Свод правил по проектированию и строительству. Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры. – М., 2004.
3. Пособие по проектированию
бетонных и железобетонных
4. СП 52-102-2004. Свод правил
по проектированию и строительс
5. Пособие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелого бетона (к СП 52-102-2004). – М., 2005.
6. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования по дисциплине «Железобетонные конструкции» / сост. Т.В. Юрина; строит. факультет ПГТУ. – Пермь, 2008.
Информация о работе Проектирование ребристой плиты 3ПГ6-5 АтIVC