Пособие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов icon

Пособие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов




НазваниеПособие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов
страница40/40
Дата конвертации03.08.2013
Размер4.1 Mb.
ТипДокументы
источник
1   ...   32   33   34   35   36   37   38   39   40

Примеры расчета


Пример 27. Дано: предварительно напряженная подкрановая балка с поперечным сечением по черт. 37, а; бетон тяжелый класса В30; геометрические характеристики приведенного поперечного сечения (определенные при коэффициенте приведения a = Еs / Еb): площадь Ared = 339 100 мм2; расстояние от центра тяжести сечения до нижней грани y0 = 728 мм, момент инерции Ired = 85 850 • 106 мм4, продольная арматура S и S' — предварительно напряженная класса A-IV, площадью соответственно Asp = 4021 мм2 и A'sp = 942 мм2; поперечная арматура в виде сварных хомутов класса A-III, диаметром 12 мм, шагом 100 мм, по два в сечении; усилие предварительного обжатия с учетом всех потерь напряжений Р = 1536 кН, его эксцентриситет относительно центра тяжести сечения e0p = 357 мм; предварительное напряжение с учетом всех потерь в арматуре S ssp = 290 МПа; нагрузка: сосредоточенная от крана F = 290 кН, равномерно распределенная от собственного веса балки и подкранового пути g = 11 кН/м; случаи невыгоднейшего расположения кранов приведены на черт. 37,б,в; краны — среднего режима работы; расчетный пролет балки 11,7 м.

Требуется рассчитать подкрановую балку на выносливость по нормальным и наклонным сечениям.



Черт. 37. К примеру расчета 27

а - поперечное сечение балки; б, в - схемы невыгоднейшего
расположения нагрузки; 1 - центр тяжести приведенного сечения;
2 - точка приложения усилия обжатия Р

Р а с ч е т. Рассчитаем нормальные сечения. Определим наибольший изгибающий момент в сечении I-I при невыгоднейшем расположении крана (см. черт. 37, б) :

Мmax = 290 = 1229 кН×м.

Наименьший изгибающий момент в сечении I-I (при отсутствии крана) равен:

Mmin = = 180 кН×м.


Проверяем возможность образования трещин в растянутой зоне согласно п. 4.8. Для этого определяем напряжения бетона по нижней грани sb,max и sb,min - учитывая полное приведенное сечение (при a = Еsb).

От действия усилия P сжимающее напряжение по нижней грани равно:

= 9,2 МПа.

Тогда

= 1,22 МПа ;

= -7,67 МПа < 0 ,

т.e. при действии момента Mmin сечение полностью сжато.

Поскольку sb,max = 1,22 МПа > Rbt = 1,2 МПа, т.e. даже без учета коэффициента gb1 условие (182) не выполняется, трещины в растянутой зоне образуются.

Согласно п. 3.58, приведенное сечение определяется без учета растянутого бетона.

Относительную высоту сжатой зоны x определяем из уравнения (156). Для этого находим величины jf , esp , es,tot , ma¢ и df.

Из табл. 34 находим a¢ = 15; h0 = n - a = 1400 - 60 = 1340 мм;

= 0,47 ;

esp = y0 - e0p - a = 728 - 357 - 60 = 311 мм ;

= 1110 мм ;

ma¢ = = 0,322 ;

= 0,15 .

Представляя уравнение (156) в виде

f(x) = x3 - ax2 + bx + c = 0 ,


определяем коэффициенты a, b и с:

= 0,515 ;

= 1,33 ;





Таким образом, f(x) = x3 - 0,515x2 + 1,33x - 1,585 = 0.

Решаем уравнение методом Ньютона. Первая производная выражения f(x) имеет вид

f(x) = 3x2 - 2ax + b = 3x2 - 1,03x + 1,33 .


Принимая x0 = 1, получим в первом приближении


Во втором приближении, принимая x0 = x1 = 0,93, получим


Поскольку x2 мало отличается от x1, окончательно принимаем x = x2 = 0,93, т.е. х = xh0 = 0,93 × 1340 = 1246 мм.

Определяем характеристики приведенного сечения без учета растянутого бетона:

площадь

Ared = 510×200 + 140(1246-200) + 15×942 + 15×4021 = 322 880 мм2;


статический момент относительно растянутой арматуры

Sred = 510 × 200(1340 - 100) + 140 × 1046+

+ 15×942(1340 - 40) = 235,2 × 106 мм3 ;

расстояние от центра тяжести сечения до растянутой арматуры

728 мм ;


момент инерции



+ 140×1046×1112 + 15×942×5722 + 15×4021×7282 = 78820 × 106 мм4 ;

расстояние от усилия Р до центра тяжести сечения

e0p = ysp - esp = 728 - 311 = 417 мм .


Проверяем выносливость сжатого бетона из условия (150). Для этого определяем наибольшие и наименьшие напряжения sb,max и sb,min в верхнем краевом волокне бетона, т.е. на расстоянии у¢ = 1340 - 728 = 612 мм от центра тяжести сечения:



= 9,3 МПа .

Вследствие того, что при минимальной внешней нагрузке напряжения в бетоне по нижней грани сжимающие, напряжения в верхнем волокне бетона при этой нагрузке будем определять по полному приведенному сечению, т.е. при Ared = 339 100 мм2; Ired = 85 850 • 106 мм4; e0p = 357 мм; у¢ = 1400 - 728 = 672 мм:

= 1,65 МПа > 0,


т.е. растягивающие напряжения в верхней зоне не появляются.

Коэффициент асимметрии цикла найдем по формуле (158) :

rb = sb,min / sb,max = 1,65 / 9,3 = 0,177.


По табл. 35 при rb = 0,177 найдем gb1 = 0,79;

Rb = 0,79 × 17 = 13,4 МПа > sb,max = 9,3 МПа,


т.е. выносливость сжатого бетона обеспечена.

Проверяем выносливость растянутой арматуры из условия (151). Определяем наибольшие и наименьшие напряжения ss,max и ss,min на уровне растянутой арматуры по формуле (152):



= 300 МПа ;



= 179 МПа .

По формуле (161) находим коэффициент асимметрии цикла напряжений в арматуре:

= 0,60 .


По табл. 36 при rs = 0,60 и классе арматуры A-IV находим gs3 = 0,61:

Rs = 0,61 • 510 = 311 МПа > ss,max = 300 МПа,


т.е. выносливость растянутой арматуры обеспечена.

Рассчитаем на выносливость наклонные сечения.

Определяем изгибающий момент и поперечную силу в сечении II-II:

а) при невыгоднейшем расположении крана

= 400 кН×м ;

= 416 кН ;

б) при отсутствии крана

Qmin = 11 = 54 кН.


Аналогично вышеуказанному проверяем возможность образования нормальных трещин в этом сечении:

МПа < 0 ,


т.е. при действии Мmax все сечение сжато и трещины отсутствуют, поэтому расчет ведем по полному приведенному сечению.

Выносливость наклонных сечений проверяем на уровне центра тяжести приведенного сечения. Определяем статический момент верхней части Sred сечения относительно этого уровня, принимая

= 6,55 ;

Sred = 510 × 200+ 140(672 - 200) 0,5 + 6,55 × 942(672 - 40) =

= 77,84 × 106 мм3 .

Наибольшие и наименьшие касательные напряжения определяем по формуле (189):

2,69 МПа ;

0,35 МПа .

Нормальные напряжения на уровне центра тяжести сечения не зависят от внешней нагрузки и равны:

= 4,52 МПа .


Поскольку сечение II-II расположено от опоры и от первого груза на расстоянии 0,95 м » 0,7h, принимаем напряжение sу = sy,loc = 0.

Определяем по формуле (185) наибольшие и наименьшие главные растягивающие напряжения:

=

-2,26 + 3,52 = 1,26 МПа ;

=

= -2,26 + = 0,027 МПа .

Коэффициент асимметрии цикла для поперечной арматуры равен:

= 0,0214 .


По табл. 36 при rs = 0,0214 и классе арматуры А-III находим gb3 = 0,405. Поскольку поперечные стержни приварены к продольным точечной сваркой (поз. 1 обязательного прил. 3 СНиП 2.03.01-84), по табл. 37 при rs = 0,0214, классе арматуры А-III и 2-й группе сварных соединений находим gs4 = 0,605. Отсюда Rs = 0,405 • 0,605 • 365 = 89,4 МПа.

Проверяем условие (157), принимая Asw =226 мм2 (2Æ12) и Аs,inc = 0:RsAsw = 89,4 • 226/(140 • 100) = 1,44 МПа > smt,max = 1,26 МПа, т.е. выносливость наклонных сечений обеспечена.
1   ...   32   33   34   35   36   37   38   39   40



Похожие:

Пособие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов iconПособие по проектированию защиты от коррозии бетонных и железобетонных строительных конструкций
Ордена трудового красного знамени научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт бетона и железобетона...
Пособие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов iconМинистерство строительства Российской Федерации минстрой россии нормативные показатели расхода материалов сборник 07 монтаж бетонных и железобетонных конструкций сборных
В настоящий сборник включены строительные процессы на монтаж сборных бетонных и железобетонных конструкций в промышленном и жилищно-гражданском...
Пособие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов iconПособие по проектированию анкерных болтов для крепления строительных конструкций и оборудования
Центральный научно-исследовательский и проектно-экспериментальный институт промышленных зданий и сооружений
Пособие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов iconЦентральный ордена трудового красного знамени научно-исследовательский и проектный институт строительных металлоконструкций им. Мельникова
По контролю состояния строительных металлических конструкций зданий и сооружений в агрессивных средах, проведению обследований и...
Пособие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов iconКод эмитента: 0
Открытое акционерное общество по производству мостовых железобетонных конструкций ОАО “Мостожелезобетонконструкция”
Пособие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов iconГосударственный проектный и научно-исследовательский институт по проектированию учреждений здравоохранения “Гипронииздрав” пособие по проектированию учреждений здравоохранения
Рекомендовано к изданию научной секцией Научно-технического Совета “Гипронииздрава”
Пособие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов iconМинстрой россии торговый дом «Инженерное оборудование» пособие по проектированию автономных инженерных систем одноквартирных и блокированных жилых домов
Пособие по проектированию автономных инженерных систем од­ноквартирных и блокированных жилых домов (водоснабжение, канализа­ция,...
Пособие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов iconУчебное пособие по курсовому проектированию Под ред д. г м. н., проф. В. Ю. Керимова
Учебное пособие предназначено для студентов-геологов нефтегазового профиля 2 курса. Умение читать и анализировать геологическую карту,...
Пособие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов iconНормативные показатели расхода материалов устройство бетонных и железобетонных конструкций монолитных Сборник 06 бетонные и железобетонные конструкции монолитные
Кузнецовым В. И., Степановым В. А., Шутовым А. А. (Главное управление ценообразования, сметных норм и расхода строительных материалов...
Пособие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов iconСправочное пособие к сниП
Центральный научно–исследовательский институт строительных конструкций им. В. А. Кучеренко (цнииск им. В. А. Кучеренко) Госстроя...
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©sov.opredelim.com 2000-2015
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы