Занятие № 5. Расчет железобетонных элементов по прочности сечений, наклонных к продольной оси элемента.

Цель расчета – обеспечить несущую спо собность изгибаемого железобетонного элемента по наклонным сечениям.

Задачи расчета – подобрать необходимую площадь сечения (диаметр и количество стержней в нормальном сечении) и шаг поперечной арматуры в железобетонном элементе таврового профиля и проверить прочность элемента по наклонным сечениям.

Контрольные вопросы для проверки знаний.

1. Укажите расчетное условие, обеспечивающее прочность сжатой полосы между наклонными трещинами:

а) Q ≤ 0.3 φ_в1∙ φ_w1∙ R_bt ∙b∙ h₀;

б) Q ≤ 0.3 φ_в1∙ φ_w1∙ R_b ∙b∙ h₀;

в) Q ≥ 0.3 φ_в1∙ φ_w1∙ R_b ∙b∙ h₀;

2. Укажите расчетное условие, обеспечивающее прочность по наклонному сечению без поперечной арматуры:

а) Q ≤ Q_b ;

б) Q ≤ 0.5 Q_b ;

в) Q ≤ 0.75 Q_b ;

3. Условие прочности по наклонным сечениям на действие изгибающего момента?

а) M ≥ M_s + M_sw;

б) М ≤ M_s + M_sw;

в) M ≤ M_s - M_sw.

4. Назовите конструктивные требования по установке поперечной арматуры в железобетонных балках?

5. Дайте характеристику параметрам: q_sw, R_sw, c, S, Q_b, Q_sw.

6. Покажите эскиз плоского и объемного сварных и вязанных каркасов.

7. Какая арматура может быть использована в качестве поперечной?

а) А240;

б) А240, А300, А400, А500;

в) А240, А300Q;

г) любая.

 

Порядок расчета прочности наклонного сечения.

Условие прочности наклонного сечения: (27)

 

где: – поперечное усилие, воспринимаемое бетоном сжатой зоны сечения:

; (28)

– коэффициент условия работы, ;

с – длина проекции наклонной трещины (не менее h₀ и не более 2 h₀).

 

Рис. 4. Расчётная схема.

 

(29). Минимальное значение Q_b^min = 0.6 R_bt bh₀, (30)

– усилие воспринимаемое хомутами;

- коэффициент условия работы для стержневой арматуры:

Q_sw = (R_sw A_sw /S_w)h₀; (31)

– усилие воспринимаемое отогнутой арматурой;

. (32)

 

Прядок расчета прочности сжатой полосы между наклонными трещинами:

(33)

Q – значение поперечной силы в расчетном сечении;

; (34)

S_W – расстояние между хомутами: S_W ≤ h₀/3;

А_SW – площадь поперечной арматуры в нормальном сечении;

(35)

Последовательность практического расчета прочности наклонного сечения изгибаемого элемента.

Пример расчета №5. Дано: Q, b, h, В, R_s, R_b, R_bt, E_s, E_b: 100 кН, 25см, 50см, В25, 350 МПа, 13 МПа, 0.9 МПа,

Необходимо определить минимальное поперечное армирование в изгибаемом элементе (балке или в плите): n_w, d_w, S_w

1. Определяется значение рабочей высоты сечения элемента с учетом защитного слоя бетона: h₀ = 50 – 5 = 45см;

2. Согласно (30) определяется минимальное значение поперечного усилия, воспринимаемого бетоном: Q_b^min = 0.6х90х25х45 = 60.75 кН.

3. Из условий минимальной трудоемкости и стоимости в первом приближении принимаем минимальное конструктивное армирование балки вязанными каркасами (хомутами): n_w = 2 при ширине балки 25см; d_w = 6мм – для вязанных каркасов; S_w = h₀/3 =45/3 = 15см.

4. Cогласно формул (31 и 32) определяем минимальное значение поперечного усилия, воспринимаемое хомутами при A_sw = 2x0.283 = 0.57cм²:

Q_sw = (0.8х350(100)х0.57/15)х45 = 47.88 кН.

5. Поперечное усилие, воспринимаемое бетоном и арматурой:

Q_b + Q_sw = 60.75 + 47.88 = 108.63кН,

что больше Q = 100 кН. Условие прочности выполнено при минимальном поперечном армировании.

6. Проверка прочности сжатой полосы между наклонными трещинами.

- cогласно (34) определяем коэффициент, учитывающий влияние поперечного армирования на прочность бетона сжатой полосы:

;

- согласно (35) определяем коэффициент:

 

;

- согласно (33) определяем прочность сжатой полосы:

 

= 0.3х1.05х0.87х1300х25х45 = 400.8 кН. Условие прочности сжатой полосы выполняется.

Таблица 5

Варианты заданий

№№	в, мм	h, мм	Класс бетона, В	Класс арматуры	Поп. cила Q, кН
			В20	А300	102.0
			В25	А400	160.5
			В15	А300	85.6
			В20	А400	135.8
			В15	А300	58.3
			В15	А400	54.2
			В20	А300	126.6
			В20	А400	169.7
			В25	А300	132.5
			В25	А300	159.7
			В20	А300	208.0
			В25	А400	148.2
			В20	А300	251.5
			В25	А400	119.0
			В15	А300	61.5
			В20	А400	132.4
			В25	А300	128.6
			В20	А300	73.5
			В15	А400	111.8
			В25	А300	85.5
			В20	А400	201.2
			В20	А300	99.9
			В25	А400	164.8
			В25	А300	145.8
			В25	А400	250.0
			В20	А300	162.5
			В25	А300	231.0
			В20	А400	160.6
			В20	А300	90.4
			В20	А400	135.5

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1. СНиП 2.05.03-84* Мосты и трубы. Госстрой России, -М.,: ГУП ЦПП, 1998, 214 с.

2. Саламахин П.М. и др. Мосты и сооружения на дорогах. Ч.1-М., Транспорт, 1991, 344 с.

3. Власов Г.М., Устинов В.П. Расчет железобетонных мостов. М., Транспорт,1992, 256 с.

4. Петропавловский А.А. и др. Проектирование деревянных и

железобетонных мостов, М., Транспорт, 1978, 360 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

 

Расчетные сопротивления бетона

 

Вид сопротивления	Усл об.	Расчетное сопротивление, МПа (кг/см2) бетонов класса
В20	В22,5	В25	В27,5	В30	В35	В40	В45	В50	В55	В60
При расчетах по предельным состояниям первой группы
Сжатие осевое (призменная прочность)	Rb	10.5 (105)	11.75 (120)	13.0 (135)	14.30 (145)	15.50 (160)	17.50 (180)	20.0 (205)	22.0 (225)	25.0 (255)	27.50 (280)	30.0 (305)
Растяжение осевое	Rbt	0.85 (8.5)	0.90 (9.0)	0.95 (10.0)	1.05 (10.5)	1.10 (11.0)	1.15 (12.0)	1.25 (13.0)	1.30 (13.5)	1.40 (14.0)	1.45 (14.5)	1.50 (15.5)

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

 

Нормативные и расчетные сопротивления арматуры

 

Класс арматурной стали	Диаметр, мм	Нормативные сопротивления растяжению Rsn и Rph, МПа (кг/см2) при расчетах по предельным состояниям второй группы Rs,ser Rp,ser	Расчетные сопротивления растяжению при расчетах по предельным состояниям I группы для автодор. и городских мостов Rs и Rp/ Rsw, МПа (кг/см2)
Ненапрягаемая арматура
1. Стержневая: а) гладкая А-1	6-40	235 (2400)	210 (2150)/
б) перидического профиля А-II, Ac-II	10-40	295 (3000)	265 (2700)/
A-III	6 и 8	390 (4000)	340 (3450)/
10-40	390 (4000)	350 (3550)/

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

 

Модуль упругости бетона

 

Класс бетона по прочности на сжатие	В20	В22,5	В25	В27,5	В30	В35	В40	В45	В50	В55	В60
EBx10-3 МПа (кг/см2)	27,0 (275)	28,5 (290)	30,0 (306)	31,50 (321)	32,50 (332)	34,50 (352)	36,0 (367)	37,50 (382)	39,0 (398)	39,50 (403)	40,0 (408)

Примечания: Значение Е_В следует уменьшить на 10 % для бетона, подвергнутого термовлажностной обработке, а так же для бетона, работающего в условиях попеременного замораживания и оттаивания. Модуль сдвига бетона G_b следует принимать равным 0,4 Е_В.

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

«Проектирование железобетонных конструкций инженерных сооружений из обычного ненапряженного железобетона».

 

к практическим занятиям по курсу «Инженерные сооружения в транспортном строительстве» для студентов по направлению подготовки 270800.62 «Строительство», профиль «Автомобильные дороги»

Часть 1. Расчеты на прочность железобетонных изгибаемых моментов.

 

 

Составители: Иванов Г.П., Петропавловских О.К.

 

Редактор Ханафиева Л.З.

 

 

Издательство:

Казанского государственного архитектурно-строительного университета

Подписано в печать	Формат 60х84/16
Заказ №	Печать ризографическая	Усл.–печ.л. 2.43
Тираж 50 экз.	Бумага офсетная №1	Учетн.–изд.л. 2.43

________________________________________________________________

Отпечатано в полиграфическом секторе

Издательства КГАСУ

420043, г. Казань, ул. Зеленая, д.1

 

 

⇐ Предыдущая12345

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: