Главные вкладки

    ПМ 01 МДК 01.01 Основы проектирования строительных конструкций
    учебно-методический материал

    Лагунова Марина Леонидовна

    Практческая работа №32. Расчет продольного ребра в железобетонной пустотной плите

    Скачать:


    Предварительный просмотр:

    Практическая работа№32.

    Расчет продольного ребра в железобетонной пустотной плите.

    Цель: Дать обучающимся практические навыки по расчету и конструированию продольной арматуры в предварительно напрягаемой пустотной плите.

    Приобретаемые умения и навыки: Умение выполнять расчет прочности по нормальному сечению с выбором предварительно напрягаемой арматуры.

    Дано: пустотная плита размером 1,2 х 6 м; размеры типовые; нагрузка q = 10937,62 Н/мп

    Решение.

    Расчет продольного ребра по нормальному сечению

    1. Определение расчетного пролета

    Расчетным пролетом называется расстояние между центрами опирания плиты. Его определяют в зависимости от схемы опирания плиты.

    Рисунок 32.1  Схема опирания плиты

    где   – номинальная длина плиты;

          – глубина опирания плиты.  

    2. Расчетная схема

    Независимо от назначения здания расчетной схемой плиты является балка свободно лежащая на двух опорах и загруженная равномерно распределённой нагрузкой.

    444444444

    Рисунок 32.2  Расчетная схема

    3. Определение расчетных усилий.

    Изгибающий момент

    где – полная расчетная нагрузка на 1 м2 плиты;

             – расчетный пролет.

    Поперечная сила

    4. Определение действительного поперечного сечения плиты и размеров расчетного сечения.

    555555

    Рисунок 32.3 Действительное сечение  

    666666

    Рисунок 32.4  Расчетное сечение

    Заменяем площадь круглых пустот той же площадью или тем же моментом инерции.

    hi = 0,9⋅ d,

    где d – диаметр пустот.  

     hi = 0,9 ⋅ 159 = 143,1 мм.  

    где  высота сечения плиты;  

            – сторона вписанного квадрата.

    где n – количество пустот;

             – ширина плиты по верху.

    Если условие не выполняется, то  принимается равной ширине .

    Если условие выполняется, то  принимаем по расчету.

    Условие не выполняется, значит:  

    h0 = h-a,

    где h – высота сечения плиты;    

          а  = 0,04 м (защитный слой бетона в растянутой зоне ).

    h0 = 0,22 - 0,04 = 0,18 м.

    Расчет прочности плиты по нормальному сечению

    5. Исходные данные

    Rb = 22 МПа (по классу бетона В40),     Rbt = 1,4МПа (В40) – таблица 6.8,

    Rs = 435 МПа (по классу напрягаемой арматуры В500 Ø5 ) – таблица 6.14,

    Rs,ser = 500МПа(по напрягаемой В500 Ø5) – таблица 6.13,  

    Rs = 210 МПа (по не напрягаемой А240) – таблица 6.14,

    Es = 200000 Мпа (по В500) – п. 6.2.12,  

    Eb = 36000 МПа (по В40) – таблица 6.11.

    6. Определение расчетного случая

    где  Rb – расчетное сопротивление бетона сжатию;  

           –  ширина полки таврового сечения;

           – коэффициент работы бетона;  

           – высота полки расчетного сечения;

          h0 – рабочая высота сечения.

    Проверяем условие

    Если условие выполняется, значит, имеет место первый расчетный случай, то есть, нейтральная ось проходит в полке сечения х и тавровое сечение рассчитывается как прямоугольное.

    Назначаем величину предварительно напряженной арматуры  sp = Rs = 435 МПа.

    Так как способ натяжения механический, то величина отклонения предварительного напряжения

    Проверяем правильность выбора напряжения.

    где  – предварительное напряжение,

          расчетное сопротивление арматуры по  II предельному случаю.

    Вывод: условие выполняется, следовательно, величина предварительно выбранной арматуры выбрана правильно.

    7.  Определение коэффициента точности напряжения

    где ζ –  относительная высота сжатой зоны бетона.

    находим по таблице 25.2 (методом интерполяции)  ξ = 0,068, η = 0,966;

    = 0,542 – таблица 25.1 – граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона;

     – коэффициент, принимаемый для арматуры классов:

    А600  = 1,2;

    А1000 = 1,1;

    для арматуры остальных классов  = 1,15.

      Если условие не выполняется, то принимаем   .

    8.  Определение  площади  сечения

    По приложению 3 принимаем 7 стержней ∅ 12  As = 7,92 см2.

    9.  Проверяем прочность сечения.  

    Определяем высоту сжатой зоны бетона

    где Rs – расчетные сопротивления арматуры растяжению;  

          As – площадь сечения напрягаемой части арматуры;

          Rb – расчетные сопротивления бетона осевому сжатию;

           b – ширина расчетного поперечного сечения  плиты;

     10. Определяем несущую способность

    где Rs – расчетное сопротивление арматуры растяжению;

          As – площадь сечения напрягаемой части арматуры;    

          х – высота сжатой зоны бетона;

          hо – рабочая высота сечения.

    Проверяем условие

    М = 0,0476 МН⋅м ≤ Мсеч = 0,0517 МН⋅м

    Вывод: Условие выполняется, прочность достаточна. Окончательно принимаем 7 стержней ∅ 12 арматура класса В500.

    Если условие не выполняется, то увеличиваем диаметр арматуры и делаем перерасчет по пунктам 9 и 10.


       

    Исходные данные

    Вариант

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    9

    10

    Размеры плиты, м

    3х1,2

    6,3х1,2

    6х1,8

    6х1,5

    7,2х1,5

    6х1,2

    3,6х1,5

    6,3х3

    6,4х1,2

    7,9х2,1

    Количество пустот

    6

    6

    8

    7

    7

    6

    7

    12

    6

    9

    Нагрузка q, Н/мп

    11496

    5309,5

    12149

    8836,7

    6254

    12010

    6741,2

    13743

    9842,9

    17848

    Глубина опирания плиты b, мм

    200

    180

    150

    200

    180

    150

    200

    180

    150

    200

    Арматура класса напрягаемой

    А800

    А800

    А800

    А600

    А600

    А600

    А800

    А1000

    А800

    А1000

    Арматура класса ненапрягаемой

    А300

    А400

    А400

    А400

    А400

    А500

    А400

    А400

    А400

    А400

    Бетон класса

    В30

    В30

    В20

    В30

    В30

    В30

    В30

    В40

    В30

    В40

    Вариант

    11

    12

    13

    14

    15

    16

    17

    18

    19

    20

    Размеры плиты, м

    4,2х1,2

    4,8х1,5

    5,9х1

    5,1х1,5

    5,6х1,2

    6х1,5

    6х1,2

    5,8х1,2

    2,7х1,5

    6х1,0

    Количество пустот

    6

    7

    5

    7

    6

    7

    6

    6

    7

    5

    Нагрузка q, Н/мп

    6548,3

    9309,5

    4049,2

    7293,2

    6385,2

    7258,7

    8935,7

    6697,2

    10842

    7805

    Глубина опирания плиты b, мм

    200

    180

    150

    200

    180

    150

    200

    180

    150

    200

    Арматура класса напрягаемой

    А600

    А800

    А800

    Вр1200

    А600

    А600

    А600

    А600

    А600

    А800

    Арматура класса ненапрягаемой

    А300

    А400

    А300

    А400

    А400

    А500

    А400

    А400

    А300

    А300

    Бетон класса

    В20

    В30

    В40

    В30

    В40

    В30

    В30

    В30

    В25

    В40

    п. 6.2.12 Значения модуля упругости арматуры Es принимают одинаковыми при растяжении и сжатии и равными:

    Es = 1,95⋅105 МПа – для арматурных канатов (К);

    Es = 2,0⋅105 МПа – для остальной арматуры (А и В).

    Таблица 25.2  Значение коэффициентов ξ, η, А0

    ξ

    η

    А0

    ξ

    η

    А0

    ξ

    η

    А0

    0,01

    0,995

    0,01

    0,25

    0,875

    0,219

    0,49

    0,755

    0,37

    0,02

    0,99

    0,02

    0,26

    0,87

    0,226

    0,50

    0,75

    0,375

    0,03

    0,985

    0,03

    0,27

    0,865

    0,236

    0,51

    0,745

    0,38

    0,04

    0,98

    0,039

    0,28

    0,86

    0,241

    0,52

    0,74

    0,385

    0,05

    0,975

    0,048

    0,29

    0,855

    0,248

    0,53

    0,735

    0,39

    0,06

    0,97

    0,058

    0,30

    0,85

    0,255

    0,54

    0,73

    0,394

    0,07

    0,965

    0,067

    0,31

    0,845

    0,262

    0,55

    0,725

    0,399

    0,08

    0,96

    0,077

    0,32

    0,84

    0,269

    0,56

    0,72

    0,403

    0,09

    0,955

    0,085

    0,33

    0,835

    0,275

    0,57

    0,715

    0,408

    0,1

    0,95

    0,095

    0,34

    0,83

    0,282

    0,58

    0,71

    0,412

    0,11

    0,945

    0,104

    0,35

    0,825

    0,289

    0,59

    0,705

    0,416

    0,12

    0,94

    0,113

    0,36

    0,82

    0,295

    0,60

    0,7

    0,42

    0,13

    0,935

    0,121

    0,37

    0,815

    0,301

    0,61

    0,695

    0,424

    0,14

    0,93

    0,13

    0,38

    0,81

    0,309

    0,62

    0,69

    0,428

    0,15

    0,925

    0,139

    0,39

    0,805

    0,314

    0,63

    0,685

    0,432

    0,16

    0,92

    0,147

    0,40

    0,8

    0,32

    0,64

    0,68

    0,435

    0,17

    0,915

    0,155

    0,41

    0,795

    0,326

    0,65

    0,675

    0,439

    0,18

    0,91

    0,164

    0,42

    0,79

    0,332

    0,66

    0,67

    0,442

    0,19

    0,905

    0,172

    0,43

    0,785

    0,337

    0,67

    0,665

    0,446

    0,20

    0,9

    0,18

    0,44

    0,78

    0,343

    0,68

    0,66

    0,449

    0,21

    0,895

    0,188

    0,45

    0,775

    0,349

    0,69

    0,655

    0,452

    0,22

    0,89

    0,196

    0,46

    0,77

    0,354

    0,70

    0,65

    0,455

    0,23

    0,885

    0,203

    0,47

    0,765

    0,359

    0,24

    0,88

    0,211

    0,48

    0,76

    0,365

    Таблица 25.1. Предельные значения коэффициентов ξ и А0

    Класс арматуры, коэффициенты

    Класс прочности бетона

    В12,5

    B15

    B20

    B25

    B30

    B35

    B40

    A400

    Bp500

    ξR

    0,662

    0,652

    0,627

    0,604

    0,582

    0,564

    0,542

    A0R

    0,443

    0,440

    0,430

    0,422

    0,413

    0,405

    0,395

    A300

    ξR

    0,689

    0,680

    0,650

    0,632

    0,610

    0,592

    0,571

    A0R

    0,452

    0,449

    0,439

    0,432

    0,424

    0,417

    0,408

    A240

    ξR

    0,708

    0,698

    0,674

    0,652

    0,630

    0,612

    0,591

    A0R

    0,457

    0,455

    0,447

    0,439

    0,432

    0,425

    0,416

    A400в

    ξR

    0,71

    0,680

    0,66

    0,640

    0,620

    0,600

    A0R

    0,458

    0,449

    0,442

    0,435

    0,428

    0,420

    А500

    ξR

    0,59

    0,560

    0,54

    0,510

    0,500

    0,480

    A0R

    0,416

    0,403

    0,394

    0,380

    0,375

    0,365

    А600

    ξR

    0,540

    0,520

    0,500

    0,480

    0,460

    A0R

    0,394

    0,385

    0,375

    0,365

    0,354

    В1200

    Вр1200

    ξR

    0,510

    0,480

    0,460

    0,450

    0,420

    A0R

    0,380

    0,365

    0,354

    0,349

    0,332

    Примечание. Данные таблицы соответствуют коэффициенту условия работы бетона γb2 = 0,9.

    Таблица 6.8

    Таблица 6.11

    Бетон

    Значения начального модуля упругости бетона при сжатии и растяжении Eb, МПа⋅103, при классе бетона по прочности на сжатие

    В1,5

    В2

    В2,5

    В3,5

    В5

    В7,5

    В10

    В12,5

    В15

    В20

    В25

    В30

    В35

    В40

    В45

    В50

    В55

    В60

    В70

    В80

    В90

    В100

    Тяжелый

    -

    -

    -

    9,5

    13,0

    16,0

    19,0

    21,5

    24,0

    27,5

    30,0

    32,5

    34,5

    36,0

    37,0

    38,0

    39,0

    39,5

    41,0

    42,0

    42,5

    43,0

    Мелкозернистый групп:

    А

    естественного твердения

    Б

    автоклавного твердения

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    7,0

    -

    10,0

    -

    13,5

    -

    15,5

    -

    17,5

    -

    19,5

    16,5

    22,0

    18,0

    24,0

    19,5

    26,0

    21,0

    27,5

    22,0

    28,5

    23,0

    -

    23,5

    -

    24,0

    -

    24,5

    -

    25,0

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    Легкий и поризованный марки по средней плотности:

    D800

    D1000

    D1200

    D1400

    D1600

    D1800

    D2000

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    4,0

    5,0

    6,0

    7,0

    -

    -

    -

    4,5

    5,5

    6,7

    7,8

    9,0

    -

    -

    5,0

    6,3

    7,6

    8,8

    10,0

    11,2

    -

    5,5

    7,2

    8,7

    10,0

    11,5

    13,0

    14,5

    -

    8,0

    9,5

    11,0

    12,5

    14,0

    16,0

    -

    8,4

    10,0

    11,7

    13,2

    14,7

    17,0

    -

    -

    10,5

    12,5

    14,0

    15,5

    18,0

    -

    -

    -

    13,5

    15,5

    17,0

    19,5

    -

    -

    -

    14,5

    16,5

    18,5

    21,0

    -

    -

    -

    15,5

    17,5

    19,5

    22,0

    -

    -

    -

    -

    18,0

    20,5

    23,0

    -

    -

    -

    -

    -

    21,0

    23,5

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    Ячеистый автоклавного твердения марки по средней плотности:

    D500

    D600

    D700

    D800

    D900

    D1000

    D1100

    D1200

    1,4

    1,7

    1,9

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    1,8

    2,2

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    2,1

    2,5

    2,9

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    2,9

    3,4

    3,8

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    4,0

    4,5

    5,0

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    5,5

    6,0

    6,8

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    7,0

    7,9

    8,4

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    8,3

    8,8

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    8,6

    9,3

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    Примечания

    1. Для мелкозернистого бетона группы А, подвергнутого тепловой обработке или при атмосферном давлении, значения начальных модулей упругости бетона следует принимать с коэффициентом 0,89.

    2. Для легкого, ячеистого и поризованного бетонов при промежуточных значениях плотности бетона начальные модули упругости принимают по линейной интерполяции.

    3. Для ячеистого бетона неавтоклавного твердения значения Eb принимают как для бетона автоклавного твердения с умножением на коэффициент 0,8.

    4. Для напрягающего бетона значения Eb принимают как для тяжелого бетона с умножением на коэффициент α = 0,56+0,006В.


    По теме: методические разработки, презентации и конспекты

    Методические рекомендации по выполнению курсовой работы ПМ 01 "Участие в проектировании зданий и сооружений" тема 2.1 "Основы проектирования строительных конструкций"

    Методические рекомендации по выполнению  курсовой работы являются частью учебно-методического комплекса (УМК) по ПМ.01  Участие в проектировании зданий и сооружений.Методические рекоме...

    ПРАКТИКУМ (методическое учебно-практическое издание) по проведению учебно-практического занятия по междисциплинарному курсу МДК 01 Проектирование зданий и сооружений Тема 2.1 Основы проектирования строительных конструкций т.4 Основы расчета строит

    ПРАКТИКУМ адресован будущим техникам строителям. В издании приведена методика расчета стальных колонн. Приведены необходимые извлечения из нормативной документации, требуемые к расчету таблицы. Привед...

    КОС МДК 01.01. Тема 2.1. Основы проектирования строительных конструкций

    Комплект оценочных средств МДК 01.01. Тема 2.1. Основы проектирования строительных конструкций. СПО. Строительство и эксплуатация зданий и сооружений....

    Конспект занятия. Тема 2.1. Основы проектирования строительных конструкций. 1. Основы расчета строительных конструкций Тема: 3. Конструктивные и расчетные схемы. Балки. Расчетные и конструктивные схемы простейших бал

    Конспект занятия . Лекция. Конструктивные и расчетные схемы колонн и балок. СПО. Специальность "Строительство и эксплуатация зданий и сооружений"...

    конспект занятия МДК 01.01. Тема 2.1. Основы проектирования строительных конструкций.. Практическое занятие по теме 4. Основы расчета строительных конструкций, работающих на сжатие. Расчет стальных колонн.

    МДК 01.01. Тема 2.1. Основы проектирования строительных конструкций.  Тема 2.1. Основы проектирования строительных конструкций. Практическое занятие по теме 4. Основы расчета строительных  к...

    Конспект занятия МДК 01.01. Тема 2.1. Основы проектирования строительных конструкций. 2. Нагрузки и воздействия. Классификация нагрузок. Нормативные значения нагрузок. Определение норматив

    МДК 01.01. Тема 2.1. Основы проектирования строительных конструкций.2. Нагрузки и воздействия.Классификация нагрузок. Нормативные значения нагрузок. Определение нормативного значения нагрузок.СПО. Спе...