Проектирование ребристой плиты 3ПГ6-5 АтIVC

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 21 Января 2014 в 05:26, курсовая работа

Описание работы

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.

Файлы: 1 файл

расчет_ребристой_плиты.doc

— 519.50 Кб (Скачать файл)

- 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 относительно  центра тяжести приведенного сечения.

=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).(e+ ).gsp;

gsp=0,9 – коэффициент точности натяжения.

Mrp=2294.(19+3,87).0,9=47217,4

Mcrc=1,55.7359,82+47217,4=58625,1 = 5862,51 кг∙м.

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.

 

  • 5.4. Расчет по раскрытию нормальных трещин.
  •  

      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 нормативным  документам.

    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 нагрузки 

    - кривизна от длительной части нагрузок

    - выгиб от действия усилия  обжатия

    - кривизна (обратный выгиб) преднапряженной  ЖБК за счет влияния усадки  и ползучести бетона

     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 нормам.

     

     

     

     

     

    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

    Lo= 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=34,03мм.

    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 поверхностями  анкеров):

    Lз=Ly-ΔLc-ΔLф-ΔLн-ΔLo=6400-4-2,4-0-19=6374,6 мм.

    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 конструкций  из тяжелого бетона без предварительного  напряжения арматуры (к СП 52-101-2003). – М., 2004.

    4. СП 52-102-2004. Свод правил  по проектированию и строительству. Предварительно напряженные железобетонные конструкции. – М., 2004.

    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