Минобрнауки РФ
ЧЕРЕПОВЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Инженерно-экономический институт
Кафедра СКиА
Расчетно-графическое задание
По дисциплине: «Железобетонные и каменные конструкции»
Вариант №9
Выполнила студентка:
Иванова Е.А.
Группа:5СП-42
Проверила преподаватель: Назмеева Т.В.
Череповец
2012 г.
С одержание
Расчетно-графическое задание 1
Группа:5СП-42 1
Задача№1.
На железобетонную балку действует изгибающий момент М = 180 кНм. Определить требуемую площадь продольной рабочей арматуры и произвести конструирование сечения балки. Исходные материалы: бетон тяжелый В25, продольная рабочая арматура класса А400, сечение прямоугольное: b=200 мм, h=500 мм.
Решение:
Определяем характеристики материалов:
Расчетное сопротивление сжатию бетона по [1, таб.5.1.]: Rb=14,5 МПа,
Расчетное сопротивление растяжению арматуры по [1,таб.5.8.]: Rs=355 МПа
Для того чтобы найти требуемую площадь арматуры, необходимо вычислить коэффициент αm.
Высота защитного слоя а=40 мм (для балок минимальная толщина защитного слоя по [1, таб.8.1.] 20 мм), тогда рабочая высота сечения:
h0 = h - a =500-40=460 мм
Используем для нахождения αm табличный метод:
.
По [3, таб.П.22.] в зависимости от класса бетона В25 и класса арматуры А400: , следовательно размеров поперечного сечения достаточно.
По [3, таб.П.21.] в зависимости от находим коэффициенты: , .
Предельная высота сжатой зоны в зависимости от класса бетона В25 и класса арматуры А400: по [3, таб.П.17.]: .
Условие выполняется, сжатая арматура по расчету не требуется.
Требуемая площадь сечения растянутой арматуры:
Принимаем 220 и 222 (Аs=6,28+7,60=13,88 см2).
Наименьшее допустимое расстояние между осями стержней одного направления 100мм и то же, продольных стержней при 2х-рядном их расположении в каркасе [3, таб.П.3]
Проверяем коэффициент армирования:
Максимальный процент армирования по [4, стр. 139] для балок составляет 1…2%, следовательно, количество и диаметр стержней арматуры подобраны верно.
Конструируем сечение:
Д иаметр стержней поперечной арматуры d принимается из условия ее свариваемости с продольной арматурой наибольшим диаметром ds = 25 мм:
dsw ≥ 0,25ds = 0,25·22=5,5 мм.
По сортаменту диаметр поперечной арматуры: d=6 мм А400.
Шаг стержней поперечной арматуры назначается в соответствии с конструктивными требованиями.
На приопорных участках длиной L0 = L/4 = 7/4 = 1,75 м при высоте сечения h > 450 мм
, тогда , принимаем S1=150 мм.
На остальной части пролета:
, принимаем S2=350 мм
Задача №2.
Определить диаметр рабочей арматуры для армирования железобетонной многопустотной плиты с круглыми пустотами. На плиту действует изгибающий момент М = 180 кНм. Длина плиты 5980 мм. Выполнить конструирование сечения плиты. Материалы: рабочая арматура - предварительно напряженная, класс А800. Сечение плиты bxh= 1,2х0,22 м.
Решение:
1) способ напряжения арматуры: электротермический. Согласно нормам для класса арматуры А800 требуется бетон марки не ниже В25[3, таб.П.1]:. Принимаем В30.
Расчетное сопротивление сжатию бетона по [1, таб.5.1.]: Rb=17,0 МПа; Rbt=1,15 МПа.
Расчетное сопротивление растяжению арматуры по [2, таб.8.]: Rs=695 МПа
Нормативное сопротивление растяжению арматуры по [2,таб.7.]:Rsn=800 МПа
2)Определяем размеры конструкции:
l=6м; ln=5,98 м.
Размеры поперечного сечения с учетом зазора в 5мм: 1190х220
Способ напряжения арматуры: электротермический.
Принимаем 6 пустот с зазором по 25 мм:
3) Определяем расчетное сечение плиты. Данное сечение приводим к
тавровому виду.
Толщина ребра таврового сечения: b=119-615,9=23,6 см
hf’= hf=(22-15,9)/2=3,05см
h0=22-3=19см
Центр арматуры по низу пустоты
4)Задаемся величиной предварительного напряжения , обычно в пределах:
sp= (0,6-0,8)Rs,ser= (0,6-0,8)Rsh
sp + p ≤ Rs,ser
sp - p ≥ 0,3Rs,ser
Определяем отклонение от Р. Для электротермического способа:
Р= 30+360/l=30+360/6=90 МПа.
sp=0,7785=549,5 МПа
549,5+90=639,5 МПа≤785МПа условие выполняется,
549,5-90=459,5МПа≥235,5МПа условие выполняется.
Поэтому оставляем предварительное напряжение sp=549,5 МПа
5)Устанавливаем расчетный случай:
=> второй случай расчёта, когда нейтральная ось пересекает ребро, а следовательно, тавровое сечение необходимо рассчитывать с учётом работы сжатого бетона в ребре.
Воспользуемся табличным методом:
По [3, таб.П.22.] в зависимости от класса бетона В30 и класса арматуры А800: . , следовательно размеров поперечного сечения не достаточно.
Меняем сечение: плиты bxh= 1,2х0,24 м.
По [3, таб.П.21.] в зависимости от находим коэффициенты: . Предельная высота сжатой зоны:
Проверяем условие - сжатая арматура по расчету не требуется.
Площадь арматуры:
Принимаем 716 А800 ( =14,07 см2).