Проектирование конструкций многоэтажного каркасного здания

Железобетонные колонны. Членение колонн на 2 этажа. Стыки колонн располагаются на высоте 1,05 м от уровня верха консоли предыдущей колонны.

Проектирование конструкций многоэтажного каркасного здания

Курсовой проект

Строительство

Другие курсовые по предмету

Строительство

Сдать работу со 100% гаранией
ния относительно оси, проходящей через центр тяжести приведенного сечения, составляет:

=

где - момент инерции i-й части сечения относительно оси, проходящей через центр тяжести этой части сечения.

Момент сопротивления сечения по нижней зоне равен:

, то же, по верхней зоне

Расстояние до верхней и нижней границы ядра сечения от центра тяжести приведенного сечения составляет:

4.2 Потери предварительного напряжения арматуры

Начальные предварительные напряжения в арматуре не остаются постоянными, т.е. с течением времени они уменьшаются. Поэтому, при расчете предварительно напряженных конструкций следует учитывать снижение предварительного напряжения вследствие потерь предварительного напряжения до передачи усилий напряжения на бетон (первые потери) и после передачи усилия напряжения на бетон (вторые потери).

Первые потери:

Первые потери предварительного напряжения включают в себя потери от релаксации предварительного напряжения в арматуре, потери от температурного перепада при термической обработке конструкции, потери от деформации анкеров и деформации формы (упоров).

Для арматуры классов А600-А1000 потери от релаксации напряжений в арматуре при электротермическом способе натяжения определяются по формуле:

Потери (МПа) от температурного перепада , определяемого как разность температур натянутой арматуры в зоне нагрева и устройства, воспринимающего усилия натяжения при нагреве бетона, принимаются равными:

При отсутствии точных данных по температурному перепаду допускается принимать = 65°С.

Потери от деформации стальных форм (упоров) при неоднократном натяжении арматуры на форму определяются по формуле:

где n - число стержней (групп стержней), натягиваемых неодновременно;

- сближение упоров по длине действия усилия натяжения арматуры, определяемое по расчету деформаций формы;

l - расстояние между наружными гранями упоров.

При отсутствии данных о конструкции формы и технологии изготовления допускается принимать = 30 МПа.

При электротермическом способе натяжения арматур потери от деформации форм не учитываются: = 0.

- Потери от деформации анкеров натяжных устройств

определяются по формуле:

- обжатие анкеров или смещение стержня в зажимах анкеров;

l - расстояние между наружными гранями упоров.

При отсутствии данных допускается принимать = 2 мм.

При электротермическом способе натяжения арматур потери от деформации анкеров не учитываются: = 0.

Полное значение первых потерь предварительного напряжения арматуры определяют по формуле:

Вторые потери:

После бетонирования и твердения в процессе тепловой обработки происходят первые потери предварительного натяжения арматуры. После приобретения бетоном необходимой прочности арматура освобождается с упоров форм и обжимает бетон. Предварительные напряжения в арматуре в результате упругого обжатия бетона уменьшаются, т.е. происходят вторые потери.

Рис. 3.7. Схема распределения усилий предварительного обжатия бетона

Усилие предварительного обжатия бетона с учетом первых потерь (рис. 3.7) принимают равным равнодействующей усилий в напрягаемой арматуре:

Эксцентриситет данного усилия относительно центра тяжести приведенного сечения:

Предварительные напряжения в бетоне при обжатии без учета собственного веса плиты определяются в предположении упругой работы сечения и линейной эпюры напряжений по формуле:

= + = 5.0МПа,

где y = - расстояние от центра тяжести приведенного сечения до рассматриваемого волокна;

Передаточная прочность (прочность бетона в момент обжатия) принимается не менее 11 МПа и не менее 50% прочности класса бетона 0,5B = 0,5*35 = 17.5 МПа. Принимаем = 17,5 МПа, тогда отношение / = 5.0/17.5 = 0,29, / < 0,7.

- Потери от усадки бетона определяются (по формуле 9.8 СП 63.13339.2012):

= 0.0002*190000=38 МПа,

где - деформации усадки бетона, значения которых можно приближенно принимать в зависимости от класса бетона равными: 0,0002 - для класса бетона В35 и ниже; 0,00025 - для класса бетона В40; 0,0003 - для класса бетона В45 и выше.

- Потери от ползучести бетона :

Вычисляем сжимающие напряжения в бетоне при обжатии на уровне центра тяжести напрягаемой арматуры с учетом собственного веса плиты:

= + - = 2, 9МПа,

где M - изгибающий момент от собственного веса плиты перекрытия, равный:

1*2.923*1.18* /8=15.42кН/м

нормативный вес 1 м плиты (табл. 3.1).

- Потери от ползучести бетона определяются (по формуле 9.9 СП 63.13339.2012)::

= 0,8*5,51*2,1*2,9/1+5.51*0.012*(1+ *1329.01/79191.15)*(1+0.8*2.1)=19.31МПа

где

напряжение в бетоне на уровне центра тяжести растянутой арматуры;

расстояние между центрами тяжести напрягаемой арматуры и приведенного поперечного сечения элемента;

Полное значение первых и вторых потерь предварительного напряжения арматуры определяются (по формуле 9.12 СП 63.13339.2012)::

где i- номер потерь предварительного напряжения.

Полные суммарные потери для арматуры, расположенной в растянутой при эксплуатации зоне сечения элемента, следует принимать не менее 100МПа.

Усилие предварительного обжатия с учетом полных потерь принимают равным равнодействующей усилий в напрягаемой арматуре (по формуле 9.13 СП 63.13339.2012):

Расчет по образованию трещин, нормальных к продольной оси

Для элементов, к трещиностойкости которых предъявляются требования 3-й категории, расчет по образованию трещин выполняют для выявления необходимости проверки по раскрытию трещин и для выявления случая расчета по деформациям. При этом следует принимать коэффициент надежности по нагрузке (нормативные нагрузки).

Вычисляем момент образования трещин по формуле (по формуле 9.36 СП 63.13339.2012):

где (по формуле 9.36 СП 63.13339.2012):

-

упругопластический момент сопротивления приведенного сечения для крайнего растянутого волокна бетона;

- определяется в зависимости от типа сечения по табл. 4.1 [5].

Поскольку 2

- расстояние от точки приложения усилия предварительного обжатия Р(2) до ядровой точки, наиболее удаленной от растянутой зоны, трещиностойкость которой проверяется.

Поскольку Мп = кНм < Mcrc = 48,73 кНм, трещины в растянутой зоне плиты образуются.

Расчет ширины раскрытия трещин, нормальных к продольной оси элемента

К трещиностойкости конструкций 3-й категории, расчет железобетона производят по непродолжительному и продолжительному раскрытию трещин. Предельно допустимая ширина раскрытия трещин из условия обеспечения сохранности арматуры: 0,3 мм - при продолжительном раскрытии трещин; 0,4 мм - при непродолжительном раскрытии трещин.

Непродолжительное раскрытие трещин определяют от совместного действия постоянных и временных (длительных и кратковременных) нагрузок, продолжительное - только от постоянных и временных длительных нагрузок.

Расчет по раскрытию трещин производят из условия:

где - ширина раскрытия трещин от действия внешней нагрузки; - предельно допустимая ширина раскрытия трещин.

Ширину раскрытия трещин определяют исходя из взаимных смещений растянутой арматуры и бетона по обе стороны трещины на уровне оси арматуры и принимают:

- при продолжительном раскрытии

- при непродолжительном раскрытии

где - ширина раскрытия трещин от продолжительного действия постоянных и временных длительных нагрузок;

- ширина раскрытия трещин от непродолжительного действия постоянных и временных (длительных и кратковременных) нагрузок;

- ширина раскрытия трещин от непродолжительного действия постоянных и временных длительных нагрузок.

Значения , и определяют с учетом влияния продолжительности действия соответствующей нагрузки.

Ширину раскрытия нормальных трещин определяют по формуле

где - напряжение в продольной растянутой арматуре в нормальном сечении с трещиной от соответствующей внешней нагрузки;

- базовое (без учета влияния вида поверхности арматуры) расстояние между смежными нормальными трещинами;

- коэффициент, учитывающий неравномерное распределение относительных деформаций растянутой арматуры между трещинами;

- коэффициент, учитывающий продолжительность действия нагрузки, принимаемый равным:

1,0 - при непродолжительном действии нагрузки;

1,4 - при продолжительном действии нагрузки;

- коэффициент, учитывающий профиль продольной арматуры, принимаемый равным: 0,5 - для арматуры периодического профиля;

- коэффициент, учитывающий характер нагружения, принимаемый равным: 1,0 - для элементов изгибаемых и внецентренно сжатых.

Определяем базовое расстояние между смежными нормальными трещинами. Высота зоны растянутого бетона

с учетом неупругих деформации растянутого бетона

Поскольку ,

принимаем мм. Тогда площадь сечения растянутого бетона равна

Базовое расстояние

принимают не менее и 10 см и не более и 40 см, принимаем см.

Изгибающие моменты от нормативных нагрузок :

постоянной и длительной ;

полной

Значения напряжения в растянутой арматуре от нагрузки определяем по формуле:

где , - момент инерции и площадь приведенного поперечного сечения плиты;

см - расстояние от наиболее сжатой грани до центра тяжести приведенного поперечного сечения элемента;

коэффициент приведения арматуры к бетону;

Н - продольная сила, равная усилию предварительного обжатия бетона :

- изгибаемый момент от внешней нагрузки и усилия предварительного обжатия , определяемый по формуле .

Знак (-) в формуле принимают, когда направления вращающих моментов и не совпадают, и (+) - когда совпадают.

Определяем ширину раскрытия трещин от

Похожие работы

<< < 1 2 3 4 5 6 > >>