• RU
  • icon На проверке: 13
Меню

Проектирование ребристой плиты 3ПГ6-1 АтV

  • Добавлен: 09.08.2012
  • Размер: 370 KB
  • Закачек: 0
Узнать, как скачать этот материал

Описание

В архиве есть расчеты, пояснительная записка, чертежи

Состав проекта

icon
icon ОпалубкаN.dwg
icon 2-14.dwg
icon 3-14.dwg
icon 4-14.dwg
icon 5-14.dwg
icon 6-14.dwg
icon арматураN.dwg
icon Задание3New.doc
icon 1-14.dwg

Дополнительная информация

Контент чертежей

icon ОпалубкаN.dwg

ОпалубкаN.dwg

icon 2-14.dwg

2-14.dwg

icon 3-14.dwg

3-14.dwg

icon 4-14.dwg

4-14.dwg

icon 5-14.dwg

5-14.dwg

icon 6-14.dwg

6-14.dwg

icon арматураN.dwg

арматураN.dwg

icon Задание3New.doc

ПЕРМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра строительных конструкций
Курсовой проект на тему:
“Проектирование ребристой плиты 3ПГ6-1 АтV”
Руководитель: Анферов В.А.
Задание: Расчет ребристой плиты 3ПГ6-1 АтV
Марка плиты: 3ПГ6-1 АтV.
1.Расчетная с учетом собственного веса (g¦>1): 340кгм2.
2.Нормативная с учетом собственного веса (g¦=1): 320кгм2.
3.Расчетная без собственного веса (g¦>1): 215кгм.
4.Нормативная без собственного веса (g¦>1): 160кгм.
Шаг поперечных ребер: 075м.
Степень агрессивности среды: неагрессивная.
Категория трещиностойкости: 3 категория.
Ширина раскрытия трещин: аcrc1=03мм аcrc2=02мм.
=>2Расчетный случай №2: полка плиты работает как многопролетная балка
Определяем нагрузку на полку плиты:
gnпол = ρ· = 2500·003 = 75кгм2
gраспол = ρ··γs = 2500·003·11 = 825кгм2
γs- коэффициент надежности по нагрузке
qпол = gраспол + qn = 825 + 215 = 2975кгм2
Определяем расчетные моменты
для крайнего пролета: ===1056кг.м
для среднего пролета: ===885 кг.м
Выбираем максимальный момент: М = Мкр=1056кг.м
Определяем коэфициент:
gb2=09 – коэффициент угловой работы учитывающий длительность действующей нагрузки
Rb-расчетное сопротивление бетона сжатию в призмах
Rb=117кгсм2 =117.104кгм2 (В20)
b¦=1м - ширина сжатой зоны(полосы)
h0 - рабочая высота сечения h0= 13мм = 13см
По методичке в зависимости от am принимаем h=0970
Определим площадь сечения арматуры на полосу шириной 1м:
Rs-расчетное сопротивление арматуры ВрI
Rs = 410МПа = 4200кгсм2
Принимаем 3 стержня диаметром 3мм Аs=0212см2 шаг = 300мм.
Шаг распределительной арматуры = 300мм
Сетка полки плиты – рис.1
Расчет прочности поперечных ребер.
Расчетный пролет поперечного ребра L0 = 2970 – 75 = 2895мм
Собственный вес поперечного ребра:
A-площадь сечения поперечного ребра
а - расстояние между осями поперечных ребер а = 075м
q1=2975.075 = 22313кгм
Определяем коэффициент am:
b’f = l1= 075м – ширина сжатой зоны
ho=12cм – расстояние от центра рабочей арматуры до сжатой грани
am=0022 h=0989 x=0022
Определяем площадь сечения рабочей арматуры:
Аs= == 583·10-5 м2 = 0583см2
Армирование поперечного ребра арматурой А (Rs= 365·105кгм2)
Выбираем по сортаменту:
стержень диаметром 10мм А Аs=0785см2
поперечную арматуру d3Вр с шагом 100мм
Проверяем принятое количество продольной арматуры из условия переармирования:
w-характеристика сжатой зоны бетона
w = a - 0008.Rb= 085-0008.115=0758
ssr-напряжение в арматуре;
ssr=Rs-ssp=365МПа; ssp=0-так как арматура ненапрягаемая
sscu-предельное напряжение в арматуре сжатой зоны
так как gb21 (gb2=0.9) то sscu=500МПа
Уточним относительную высоту сжатой зоны бетона:
Мы получаем что xxRсечение не переармировано.
Каркас поперечного ребра – рис.2
Расчет прочности продольных ребер по первой группе предельных состояний.
l0= lк – 01 = 5970-100 = 5870мм
l0-расчетный пролет по осям опорных площадок
Определяем нагрузки на продольные ребра:
полная расчетная нагрузка(gf>1): qtot=340.3 = 1020кгм
полная нормативная нагрузка(gf=1): qn=320.3=960кгм
длительная нагрузка: задаемся при условии 70% от полной нормативной нагрузки qln=07.qn=07.960=672кгм
Определяем моменты и поперечные силы:
a = 30мм ; b=150мм ; ho=270мм ; h’f = 30мм
gs6- коэффициент учитывающий условия работы конструкции
Rs=6950кгссм2 – предел прочности при растяжении для АтV
стержня диаметром 14 мм АтV Аs=308см2
2.Проверка несущей способности
γb2=09 ; RS=680МПа ;
AS=308cм ; RSC=410МПа(Вр) ;
Rb=115МПа ; bf’ = 2106м = 2106см ;
15cм 3cм т.е. сжатая зона в полке плиты
-е условие: M ≥ Mtot
M = γb2· Rb· bf’·x(ho-) + RSC· A’S· (ho- a’) = 09·115·2106·059(27-) + +375·0848·(27-15) = 5611063MПа·см3 = 561106кг·м
γb2=09 ; a’=15cм ; ho=30-3=27см ;
1106 > 439325 => прочность обеспечена
3.Проверка принятой арматуры из условия переармирования.
Rsser=785МПа = 8000 кгссм2
P – допустимоеотклонение предварительных напряжений при электротермическом способе натяжения арматуры.
l- длина натягиваемого стержня.
ssp=785 - 8625 = 69875МПа => ssp=670МПа
ssr=680 + 400 - 670- 278 = 132МПа
Мы получаем что xxRсечение нижней зоны не переармировано.
4.Расчет прочности наклонных сечений.
Задаемся диаметром поперечной арматуры в каркасе : 5 Вр1.
Для обеспечения прочности по наклонной полосе между трещинами проверяется усилие :
Qtot 0.3.jw11.jb1.Rb.b.h0
jw1-учитывается влияние хомутов
a=; Es=17.105кгссм2; Eb=245.103кгссм2
Asw=0196см2 b-ширина двух ребер: b=150мм
nw-число ветвей хомутов в поперечном сечении: nw=2
Rsw-расчетное сопротивление поперечной арматуры:
Rsw=270МПа=2750кгссм2.
Усилие воспринимаемое хомутами на единице длины:
jb2= 2 -для тяжелого бетона Qtot = 29937кг
Rbt-осевое растяжение Rbt = 09МПа = 918кгссм.
jb4=15-для тяжелого бетона
S=9625см>Smax=719см => уменьшаем диаметр арматуры до 4мм.
SSmax - условие выполняется!
Выбираем минимальный шаг: S=Sконстр=150мм.
Rb-осевое сжатие (призменая прочность) Rb=115МПа=117кгссм2
b=001-для тяжелого бетона.
jb1=1-(001.115)=0885
jw1=1+5.694.00011=104
jw1.jb1.Rb.b.h0=03.104.0885.117.15.27=130839кг.
Qtot=29937кг130839 - условие выполняется =>
Прочность наклонных сечений обеспечена.
Эскиз каркаса см. рис3
Расчет продольных ребер по трещиностойкости
(вторая группа предельных состояний).
1.Определение геометрических характеристик приведенного сечения.
b¦ = 2940мм =294см; h¦ = 30мм = 3см;
b = 150мм =15см; yp = 135см=135мм;
а = 30мм = 3см ; Аs = 308см2 ;
h = 300мм = 30см ; hp = 27см = 270мм;
Площадь приведенного сечения :
Ared=A+a.As=b¦.h¦+b(h-h¦)+a.As
Аred=294.3+15.(30-3)+792.308=13114см2.
Статический момент относительно нижней грани:
Sred=b¦ . h¦ . y¦ + b. hp. yp + a . As. а
Sred=294.3.285+15.27.135+792.308.3 = 3067768см3
Расстояние от нижней грани до центра приведенного сечения:
Расстояние от центра тяжести напрягаемой арматуры до центра тяжести приведенного сечения: e0p= y - a = 234 - 3=204см.
Приведенный момент инерции сечения:
Jred== = 9635576 см4.
Момент сопротивления сечения относительно нижней грани:
Wred == = 411777 см3.
Момент сопротивления сечения относительно верхней грани:
Wred = = = 147785 см3.
Упругопластический момент сопротивления относительно нижней грани
Wpl = 175.Wred = 175.411777=72061см3
Упругопластический момент сопротивления относительно верхней грани
Wpl = 15.147785= 221678см3.
Расстояние от центра тяжести приведенного сечения до верхней ядровой точки (наиболее удаленной от растянутой зоны) :
r = j. где j = 16- = 16-075 =085
Для наименее удаленной точки от растянутой зоны (ядровое расстояние):
2.Определение потерь
предварительного напряжения.
Потери происходящие до обжатия бетона slos1:
slos1=s1+s2+s3+s5+s6
s1-потери от релаксации напряжений в арматуре при электротермическом способе натяжения для стержневой арматуры:
s1= 003.ssp = 003.670 = 201МПа.
s2 - потери от температурного перпада s2=0 так как только для стендовой технологии.
s3 - потери от деформации анкеров s3=0 так как учитываются только при механическом способе натяжения.
s5 - потери от деформации формы воспринимающей усилие натяжения s5=0 так как учитываются только при механическом способе натяжения.
s6 - потери от быстро натекающей ползучести при естественном твердении бетона.
P=(ssp+s1+s2+s3+s5).As
ssp=670МПа As=308см2
P=(670-201).308 = 20017МПасм2 = 20017КН
Ared=13114см2 e0p=204см Jred=9635576см4
Rbp-передаточная прочность бетона
a=025+0025.Rbp=025+002514=06
b=525-0185.Rbp=525-0185.14 = 266
sLos1=s1+085.s6=201+085.534=655МПа.
Потери происходящие после обжатия бетона:
s8-потери от усадки бетона.
Потери от ползучести бетона s9:
P=(ssp-s1-s2-s3-s5-s6-s8).As=
=(670-201-085.534-35).308=17541МПасм2.
s9=150.a.=150.085.=842МПа.
a = 085 – коэф-т применяемый для бетона подвергнутого ТВО.
sLos2=s8+s9=35+842=1192МПа.
sLos=sLos1+sLos2=655+1192=1847МПа.
Напряжение в арматуре с учетом всех потерь:
ssp02=ssp-sLos=670-1847=4853МПа.
Усилие обжатия с учетом всех потерь:
P02=ssp02.As=4853.308=14947МПасм2.
3.Расчет по образованию трещин
нормальных к продольной оси.
Момент трещинообразования :
Mcrc=Rbt.ser.Wpl+Mrp
Rbt.ser-осевое растяжение Rbt.ser=14МПа
Момент обжатия :Mrp=P02.(e0+r).
gsp=1-Δgsp=1-011=089
Mrp=14947.(204+314).0894=313149Н.м.
Mcrc=14.72061+313149=414034 Н.м = 41403кгм.
Данная плита удовлетворяет 2-ой категории требований по трещиностойкости.
5.Расчет по закрытию нормальных трещин.
Для обеспечения надежного закрытия трещин при действии постоянных и длительных нагрузок необходимо проверить условия:
а) в напрягаемой арматуре от действия полной нормативной нагрузки не должны возникать необратимые деформации.
99 ≤ 628 - условие выполняется.
б) сечение элемента при действии постоянных и длительных нагрузок должно оставаться обжатым. Напряжение сжатия на грани растягиваемой внешними нагрузками должно быть не менее 05 МПа.
sb=МПа - условие выполняется.
Т.к. условия не выполняются то плита 3ПГ6-1 АтV удовлетворяет второй категории требований по трещиностойкости и неагрессивной степени воздействия.
Расчет панели в стадии изготовления транспортирования и монтажа.
1.Проверка прочности.
Прочность бетона принимается равной передаточной:
Призменная прочность:
Rb=81Мпа =8662кгссм2
Прочность на растяжение:
Rbtser=109Мпа=111кгссм2
Усилие обжатия в предельном состоянии :
Pоп=(γsp·ssp-ssu)·As где
γsp– коэффициент точности натяжения.
gsp=1+Δgsp= 1 + 011 = 111
Предварительное напряжение за вычетом первых потерь:
ssp =ssp - slos1=670 – 655 = 6045МПа.
Для стержней арматуры ssu=330МПа.
Pоп=(111.6045 - 330)·308·10-4 = 10503КН = 10503·102
Изгибающий момент относительно верхней (в данном случае растянутой)
Моп = Pоп ·(h0-a) =10503·102 (027 – 0015) =267827(кг·м)
Момент от собственного веса плиты в месте размещения монтажной петли:
k=1.6 – коэффициент динамичности при транспортировании
gn=160·3=480 кгм2 – погонная нагрузка от собственного веса панели
l0 = 587м – пролет панели.
b=150мм=015м – ширина двух рёбер.
h0= h-a=300-15 =285 мм = 285см.
Прочность сжатой зоны обеспечена.
2.Проверка трещиностойкости панели на стадии изготовления.
Определяется усилие обжатия с учётом первых потерь при γsp=1.
P0l = γsp(ssp-slos1).As=1.(670 - 655)·308 = 186198МПа·см2 = 186186кг
Mp = Pol·eop = 186186·0204 = 379819кг·м
Момент от собственного веса без учёта коэффициента динамичности:
Эксцентриситет приложения усилия:
eop== = 0093м = 93см
Условие отсутствия трещин в верхней зоне панели в момент обжатия представлено выражением: Rbtser·Wpl’≥Pol(eop-rinf)
Rbtser·Wpl=109·221678 = 241629 МПа·см3
Pol(eop-rinf)=186186(93 – 96) = -55856МПа·см3
Условие выполнено => трещин в верхней зоне панели нет.
3.Подбор монтажных петель.
Для монтажных подъёмных петель применяется арматура класcа А-I марок Bст 3сп2 и Bcт 3сп2.
Нормативное усилие приходящееся на одну петлю принимается при подъёме на 4 петли.
Pn= где G – собственная масса изделия.
Принимаем диаметр стержня петли 12 мм Pn=1100 кг.
Проверка удлинения и определение длины заготовки при электротермическом способе натяжения арматуры.
1.Величина полного удлинения арматуры.
ΔLn=ΔL0+Δ Lc+Δ Lф+ΔLн+ сt
ΔLО - удлинение соответствующее заданной величине предварительного напряжения
Es=19.105МПа - начальный модуль упругости арматуры
Ly=64м=6400мм-расстояние между наружными гранями упоров на форме
ssp= 670МПа - величина предварительного напряжения
k=1085-коэффициент учитывающий упругопластические свойства стали
p=8625МПа -величина отклонения предварительного напряжения
Δ Lф=00004.5970=24мм=00024м.
ΔLн=0 - остаточная деформация(учитывается только для высокопрочной проволоки).
ct=33мм - дополнительное удлинение обеспечивающее свободную укладку арматурного стержня в упоры с учетом остывания при переносе принимаемое не менее 050мм на 1м длины арматуры.
ΔLп=274+4+24+0+33 = 3709мм.
2.Определение возможного удлинения с учетом
ограничения максимальной температуры нагрева.
tp=400oC-рекомендуемая температура нагрева(но не более максимально допустимой)
to=20oC- температура окружающей среды
Lk=5970мм-расстояние между токопроводящими контактами
a=135.10-6-коэффициент линейного расширения стали
ΔLt=(400-20).5970.135.10-6=3063мм.
ΔLtΔLn принимаем max температуру нагрева: t=450oC
ΔLt=(450-20).5970.135.10-6=3465мм;
Получили что Δ Lt=3465 Δ Ln=379мм =>
условие не выполнено значит уточняем sp
ΔLo= ΔLt - (Δ Lc+Δ Lф+ΔLн+ сt) =3465 – 4 – 24 – 33 =2495мм
ΔLп=23+4+24+0+33 = 327мм
ΔLп ΔLt => условие выполнено
значит заданная ssp обеспечивается без перегрева арматуры.
3.Определение длины заготовки арматуры.
Длина арматурной заготовки (расстояние между внутренними поверхностями анкеров):
Lз=Ly-ΔLc-ΔLф-ΔLн-ΔLo=6400-4-24-0-207=63729мм.
Требуемая длина отрезаемого стержня:
Lo=Lз+2.aгде а длина стержня используемая для образования временного анкера на стержне
a=25.d+5=25.4+5=40мм
Lo=63729+2.40=64529мм.
Расчет деформаций продольных ребер.
Определение кривизны на участках с трещинами в растянутой зоне.
Полная кривизна определяется по формуле:
- кривизна от кратковременного действия всей нормативной нагрузки
- кривизна от длительной части нагрузок
- выгиб от действия усилия обжатия
- кривизна (обратный выгиб) преднапряженной ЖБК за счет влияния усадки и ползучести бетона
φb1 = 085 – коэффициент учитывающий увеличение деформаций вследствие кратковременной ползучести бетона.
Ired = 9635576см4 – приведенный момент инерции сечения
Еb = 24103 МПа = 24104 - модуль упругости бетона
φb2 = 2 – (при влажности воздуха окружающей среды 40-75% для тяжелого бетона) – коэффициент учитывающий увеличение деформаций сжатой зоны элемента вследствие длительной ползучести бетона.
los = 6 – 6’+ 9 – 9’ + 8 – 8’ = 534 + 842 = 1376МПа –сумма потерь от ползучести бетона.
Es= 19104МПа – модуль упругости рабочей арматуры
= 7610-8 + 29410-5 – 15510-6 – 26810-5 = 112610-6
Полная величина прогиба:
- Полная величина прогиба удовлетворяет установленным нормам.
)Проектирование сборных железобетонных ребристых панелей покрытий и перекрытий. Методические указания. г.Пермь 1987г.
) Проектирование сборных железобетонных ребристых панелей покрытий и перекрытий. Приложение к методическим указаниям. г.Пермь 1987г.
)СНиП 2.03.01-84* “Бетонные и железобетонные конструкции”.
)Типовые конструкции изделия и узлы зданий и сооружений.
а)Серия 1.465.1-17 “Плиты железобетонные ребристые размером 3*6 для покрытий одноэтажных производственных зданий”
Выпуск 1. Рабочие чертежи
б)Серия 1.465.1-17 Выпуск 4. Арматурные и закладные изделия. Рабочие чертежи.
)Пособие к СНиП 2.03.01-84*

icon 1-14.dwg

1-14.dwg
Проектирование сборных железобетонных
ребристых панелей покрытий и перекрытий
up Наверх