Проектирование ребристой плиты 3ПГ6-5 АтIVC

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 13 Января 2014 в 17:00, курсовая работа

Краткое описание

1.Марка плиты: 3ПГ6-5 АтIVC.
2.Нагрузки:
2.1.Расчетная с учетом собственного веса (g¦>1): 830 кгс/м2.
2.2.Нормативная с учетом собственного веса (g¦=1): 650 кгс/м2

Прикрепленные файлы: 1 файл

расчет_ребристой_плиты.doc

— 519.50 Кб (Скачать документ)

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Пермский государственный  технический университет

Строительный факультет

Кафедра строительных конструкций

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовой проект на тему:

«Проектирование ребристой плиты 3ПГ6-5 АтIVC»

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                        

 

 

 

                                                                          Выполнил: студент гр.ПСКз-06

                                                                          Проверил: Логинов А.С.

 

 

 

 

 

 

 

 

г.Пермь 2010г.

1. Исходные данные.

 

1.Марка плиты: 3ПГ6-5 АтIVC.

2.Нагрузки:

2.1.Расчетная с учетом собственного веса (g¦>1): 830 кгс/м2.

2.2.Нормативная с учетом собственного веса (g¦=1): 650 кгс/м2.

2.3.Расчетная без собственного веса (g¦>1): 655 кгс/м².

2.4.Нормативная без собственного веса (g¦=1): 490 кгс/м².

3.Класс бетона: В25.

4.Шаг поперечных ребер: 1000 мм.

5.Степень агрессивности среды: неагрессивная.

6.Категория трещиностойкости: 3.

7.Ширина раскрытия трещин: аcrc1=0,4 мм, аcrc2=0,3 мм.

8. Расчетные сопротивления бетона:

    Rb = 148 кгс/см2;

    Rbt = 10,7 кгс/см2;

    Rb,ser=188 кгс/см2;

    Rbt,ser=15,8 кгс/см2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Расчет полки панели по прочности.

 

= =2,8>2ÞРасчетный 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.

 

Определяем нагрузку на полку плиты:

gnпол = ρ·δ = 2500·0,03 = 75 кгс/м2

gраспол = ρ·δ·γs = 2500·0,03·1,1 = 82,5 кгс/м2

γs- коэффициент надежности по нагрузке

qпол = gраспол + qn = 82,5 + 655 = 737,5 кгс/м2

Определяем расчетные  моменты 

для крайнего пролета:     = = =65,05 кг.м

для среднего пролета:    = = =46,1 кг.м

Выбираем максимальный момент: М = Мкр=65,05 кг.м

Определяем коэффициент:

=

gb2=0,9 – коэффициент условий работы бетона, учитывающий длительность действующей нагрузки

Rb=148·104 кг/м2 - расчетное сопротивление бетона осевому сжатию (призменная прочность)

b¦Ô=1 м - ширина сжатой зоны (полосы)

h0 - рабочая высота сечения, h0= 30-1,25= 28,75 мм

am= = 0,059

По методичке в зависимости  от am принимаем h=0,97

Определим площадь сечения арматуры на полосу шириной 1м:

Аs= ,

где ξ – относительная высота сжатой зоны бетона

Rs-расчетное сопротивление арматуры класса В500 (Вр-I)

Rs = 415 МПа = 4250 кгс/см2

Аs= = 0,6 см2

По сортаменту принимаем 4 стержня диаметром 5 мм, Аs=0,785 см2, шаг = 250 мм.

В другом направлении  принимается арматура класса В500 диаметром 3 мм конструктивно с шагом 300 мм.

Сетка полки плиты  – С-1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Расчет поперечных ребер по прочности.

Расчетный пролет поперечного ребра l0 = 2970 – 100 = 2870 мм

 

Собственный вес поперечного ребра:

g = A.ρ.1,1

A-площадь сечения поперечного ребра

g = МПа

q1=qпол.a ,

а - расстояние между осями поперечных ребер, а = 1,0 м

q1=737,5.1,0 = 737,5  кг/м

Расчетный момент:

М= = =781,4  кг.м

Определяем коэффициент am:

am= = =0,035

bf = l1= 1,0 м – ширина сжатой зоны

ho=15-2=13cм – расстояние от центра рабочей арматуры до сжатой грани

am=0,035 Þ h=0,982 , x=0,036

Определяем площадь  сечения рабочей арматуры:

Аs= = = 1,7·10-4 м2 = 1,7 см2

Армирование поперечного  ребра арматурой АΙΙΙ (Rs= 360·105 кгс/м2)

Принимаем по сортаменту 1 стержень диаметром 16 мм АIII Аs=2,011 см2

В качестве поперечной арматуры (хомуты) принимаем проволочную арматуру класса В500 диаметром 5 мм с шагом 100 мм. Первые два шага от края каркаса принимаются по 50 мм для надежной заделки его в бетоне.

Проверяем принятое количество продольной арматуры из                 условия переармирования:

xR= , где

- относительная деформация растянутой зоны арматуры с физическим пределом текучести;

- предельная относительная деформация  сжатого бетона, принимаемая равной 0,0035.

xR= = 0,528

Уточним относительную  высоту сжатой зоны бетона:

x= = =0,04

Мы получаем, что x<xRÞсечение не переармировано.

Каркас поперечного  ребра – КР-1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Расчет прочности продольных ребер по первой группе предельных состояний.

              

l0= lк – 0,1 = 5970-100 = 5870 мм

l0-расчетный пролет по осям опорных площадок

Определяем нагрузки на продольные ребра:

полная расчетная нагрузка(gf>1): qtot=830.2,97 = 2465,1 кг/м

полная нормативная нагрузка(gf=1): qn=650.2,97=1930,5 кг/м

длительная нагрузка: задаемся при условии 70% от полной нормативной нагрузки qln=0,7.qn=0,7.1930,5=1351,35 кг/м

кратковременная нагрузка: qsh=0,3.qn=0,3.1930,5=579,15 кг/м

Определяем моменты  и поперечные силы:

Мtot= = =10617,46 кг.м

Мn= = =8314,88 кг.м

Мln= = =5820,42 кг.м

Мsh= = =2494,46 кг.м

Qtot= = =7235,07 кг

 

a = 30мм ; b=200мм ; ho=270мм ;  h’f = 30мм

 

Находим коэффициент  :       

am= = =0,051

am=0,051 Þ h=0,974

Определяем относительную  высоту сжатой зоны:

Определяем граничную высоту сжатой зоны бетона:

xR= =

где – относительная деформация в арматуре растянутой зоны, для арматуры с условным пределом текучести

= 0,0035 – предельная относительная  деформация сжатого бетона.

Предварительное напряжение

Так как минимальные потери напряжений 100 МПа, то в формулу  вводим с коэффициентом ; т.е. . Принимаем .

При расчете прочности  железобетонных элементов с высокопрочной  арматурой при условии  расчетное сопротивление арматуры умножается на коэффициент условий работы арматуры :

Принимаем

Аs= = = 6,19 см2

Rs=5300 кгс/см2 – предел прочности при растяжении для АтIVC

По сортаменту принимаем:

2 стержня диаметром 20 мм АтIVC Аs=6,28 см2

 

4.2. Расчет прочности наклонных сечений.

 

Задаемся диаметром  поперечной арматуры в каркасе: 6 Вр-I.

Проверяется выполнение условия:

Q £ 0,3.jw1.jb.Rb.b.h0 ,

jw1 – коэффициент, учитывающий влияние хомутов,

jw1=1+5.a.mw £ 1,3

a= - коэффициент приведения арматуры к бетону

Es=200.104 кгс/см2; Eb=306.103 кгс/см2

a= =6,53

mw= - коэффициент армирования

b=0,01-для тяжелого бетона

 Asw=0,283 см2, b-ширина двух ребер: b=200 мм,

nw- число ветвей хомутов в поперечном сечении: nw=2,

- шаг хомутов в см.

= ,

Rsw-расчетное сопротивление поперечной арматуры:

Rsw=300 МПа=3060 кгс/см2.

Усилие, воспринимаемое хомутами на единице длины:

qsw= ,

jb2= 2 -для тяжелого бетона, Q =7235,07 кг

Rbt-осевое растяжение, Rbt = 1,05 МПа = 10,7 кгс/см2.

qsw= = 41,9 кг/см.

 

= = 41,3 см.

Проверяем £ max:

max= ,

jb4=1,5-для тяжелого бетона,

jn= = = 0,005≤0,5

Р – усилие предварительного обжатия

max= = 32,5 см.

=41,3 см > max=32,5 см => уменьшаем диаметр арматуры до 5 мм.

тогда Asw= 0,196 см2

= = 28,6 см.

 £ max - условие выполняется.

sконстр= h/2 = 150 мм

Выбираем минимальный  шаг: =sконстр=150 мм.

mw= = 0,0013

jw1=1+5.6,53.0,0013=1,042

0,3.jw1.jb.Rb.b.h0=0,3.1,042.0,8.148.20.27=19986,4 кг.

Q=7235,07 кг<19986,4 кг - условие выполняется  => прочность наклонных сечений обеспечена.

Каркас КР-2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Расчет продольных ребер по трещиностойкости

(вторая группа предельных  состояний).

 

5.1.Определение  геометрических характеристик приведенного  сечения.

 

 

b¦Ô = 2940мм =294см; h¦Ô = 30мм = 3см;

b = 200мм =20см; yp = 13,5см=135мм;

а = 30мм = 3см ;   Аs = 6,28см2  ;

h = 300мм = 30см ; hp = 27см = 270мм;

Площадь приведенного сечения :

Ared=A+a.As=b¦Ô.h¦Ô+b(h-h¦Ô)+a.As,

a= = = 6,53

Es=20·104МПа

Eb=30·103МПа

Аred=294.3+20.(30-3)+6,53.6,28=1463 см2.

Статический момент относительно нижней грани:

Sred=b¦Ô . h¦Ô . y¦ + b. hp. yp + a . As. а,

Sred=294.3.28,5+20.27.13,5+6,53.6,28.3 = 32550,03 см3

Расстояние от нижней грани до центра тяжести приведенного сечения:

y= = =22 см

Расстояние от центра тяжести напрягаемой арматуры до центра тяжести приведенного сечения: e0p= y - a = 22 - 3=19 см.

Момент инерции приведенного сечения:

Jred= ,

Jred= =     = 124550,03 см4.

Момент сопротивления сечения  относительно нижней грани:

Wred = = = 5661,4 см3.

Момент сопротивления сечения  относительно верхней грани:

WredÔ = = = 15568,8 см3.

Упругопластический момент сопротивления относительно нижней грани

при γ=1,30:

Wpl = 1,30.Wred = 1,3.5661,4=7359,82 см3

Упругопластический момент сопротивления  относительно верхней грани 

при γ=1,25:

WplÔ = 1,25.15568,8= 19461 см3.

Расстояние от центра тяжести приведенного сечения до верхней ядровой точки (наиболее удаленной от растянутой зоны):

= = =3,87 см

Расстояние от центра тяжести приведенного сечения до нижней ядровой точки:

rinf см.

 

5.2.Определение  потерь предварительных напряжений.

 

Потери, происходящие до обжатия бетона:

- потери от релаксации напряжений в арматуре при электротермическом способе натяжения для стержневой арматуры.

- потери от температурного перепада, так как они учитываются только для стендовой технологии.

Информация о работе Проектирование ребристой плиты 3ПГ6-5 АтIVC