- •Курсовой проект Расчёт двускатной предварительно напряженной железобетонной балки покрытия
- •Содержание
- •1 Исходные данные
- •2 Нагрузки и расчетный пролет
- •3 Расчёт по предельным состояниям первой группы
- •3.1 Расчёт на прочность по изгибающему моменту
- •3.2 Расчёт на прочность по поперечной силе
- •4 Расчёт по предельным состояниям второй группы
- •4.1 Общие указания к расчёту
- •4.2 Геометрические характеристики
- •4.3 Определение потерь предварительного напряжения арматуры
- •4.4 Проверка расчётного сечения на образование трещин
- •4.5 Расчет балки по раскрытию трещин
- •4.6 Определение прогиба балки
- •Библиографический список
3 Расчёт по предельным состояниям первой группы
3.1 Расчёт на прочность по изгибающему моменту
l = 12 – 0,3 = 11,7 м.
Расстояние x = 0,37·l = 0,37·11,7 = 4,33 м.
Изгибающий момент в опасном сечении 1–1 от расчётных нагрузок
Нм
Высота балки в расчётном сечении (рисунок 1):
мм
Принимаем h1-1 = 1160 мм. h0 1-1 = h1-1 – а = 1160 – 85 = 1075 мм
Положение нейтральной оси находится из условия:
Следовательно, нейтральная ось находится в верхней сжатой полке и сечение рассчитывается как прямоугольное.
→m =0,16 < R = 0,4 (1-0,50,4) = 0,32
ξ = 1 – = 0,17 < ξR = 0,4
Величина предварительного напряжения:
Принимаем σsp = 450 МПа (кратно 50 МПа)
Напряжение в арматуре с учётом предварительно принятых первых и вторых потерь σlos = 210 МПа; σsp2 = σsp – σlos = 450 – 210 = 240 МПа
С учетом = 0,9σsp = 0,9240 = 216 МПа
Требуемое количество продольной арматуры в нижней полке балки
Принимаем 4Ø20 А600 с ASP = 1256 мм2 (+13,5%).
Рисунок 1. К расчету балки по нормальному сечению
3.2 Расчёт на прочность по поперечной силе
Рисунок 2. К расчету балки по нормальному сечению на действие поперечной силы
Сечение 1-1.
Начало наклонного сечения находится на расстоянии 1475 мм от торца балки или х1 = 1350 мм от оси опоры (рисунок 2).
Q1 = 174081 Н
Геометрические размеры поперечного сечения:
,
при
1. Проверяем необходимость расчёта поперечной арматуры
Следовательно, расчёт поперечной арматуры необходим.
х1 = 1350 мм < 3h01 = 3828 = 2484 мм
Принимаем с1 = 1350 мм
Определяем
Предварительно принимаем в качестве поперечной арматуры Ø8 A240 с шагом Sw1 = 125 мм и проверяем обеспечение прочности по наклонной сжатой полосе между наклонными сечениями
Прочность обеспечена.
Определяем
Принимаем Qb1 = Qb1,min =57589 H
Проверяем условие прочности:
Прочность наклонного сечения обеспечена.
Сечение 2-2
Начало наклонного сечения находится на расстоянии 2975 мм от торца балки или
х2 = 2850 мм от оси опоры (рисунок 2).
Q2 = 124343,6 Н
Геометрические размеры поперечного сечения:
,
при
1. Проверяем необходимость расчёта поперечной арматуры
Следовательно, расчёт поперечной арматуры необходим.
х2 = 2850 мм < 3h02 = 3953 = 2859 мм
Принимаем с2 = 2850 мм
Определяем
Принимаем в качестве поперечной арматуры Ø8 A240 с шагом Sw2 = 275 мм.
Определяем
Принимаем Qb2 = Qb2,min =61239,8 H
Проверяем условие прочности:
Прочность наклонного сечения обеспечена.
Сечение 3-3
Начало наклонного сечения находится на расстоянии 4475 мм от торца балки или
х3 = 4350 мм от оси опоры (рисунок 2).
Q3 = 74606,2 Н
Геометрические размеры поперечного сечения:
,
при
1. Проверяем необходимость расчёта поперечной арматуры
Следовательно, расчёт поперечной арматуры необходим.
х3 = 4350 мм > 3h03 = 31163 = 3234 мм
Принимаем с3 = 3234 мм
Определяем
Принимаем в качестве поперечной арматуры Ø6 A240 с шагом Sw3 = 300 мм.
Определяем
Принимаем Qb3 = Qb3,min =47675,7 H
Проверяем условие прочности:
Прочность наклонного сечения обеспечена.
Сечение 4-4
Начало наклонного сечения находится на расстоянии 5975 мм от торца балки или
х4 = 5850 мм от оси опоры (рисунок 2).
Q4 = 24868,7 Н
Геометрические размеры поперечного сечения:
,
при
1. Проверяем необходимость расчёта поперечной арматуры
Расчёт поперечной арматуры не производим. Поперечную арматуру принимаем конструктивно Ø6 A240 с шагом 300 мм.