Розрахунок прямокутних та таврових перерізів при дії згинального моменту
Аналіз використання діаграм деформування бетону для визначення несучої здатності залізобетонних елементів. Формулювання рівняння рівноваги згинального механізму. Особливість розрахунку граничного моменту. Характеристика гіпотези плоских перерізів.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | практическая работа |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 12.06.2015 |
| Размер файла | 162,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Міністерство освіти і науки України
Київський національний університет будівництва і архітектури
Кафедра дизайну архітектурного середовища
Індивідуальна робота
з дисципліни: “Конструкції будівель та споруд”
на тему: “Розрахунок прямокутних та таврових перерізів при дії згинального моменту”
Виконав: ст. гр. МБ 41А
Іванов. О. П.
Перевірив:
Бова Я. О.
Київ 2015
1. Розрахунок прямокутних перерізів
Надання чинності сучасним нормам проектування залізобетонних конструкцій спричинило виникнення різноманітних методів їх реалізації щодо розрахунків несучої здатності елементі. Для визначення несучої здатності залізобетонних елементів запропоновано використання декількох діаграм деформування бетону у - е. Проте, основним недоліком використання діаграм деформування є складність обчислення тих чи інших параметрів. Тому була поставлена задача спростити розрахунок згинальних залізобетонних елементів прямокутного перерізу з одиничним армуванням.
В основу розрахунку прийнята залежність між напруженнями в бетоні уc і його деформаціями еc, яка описується рівнянням типу
де fcd - розрахункове значення міцності бетону на стиск;
ak - коефіцієнти полінома;
з???еc| еc1;
еc1 - відносна деформація бетону при максимальних напруженнях.
Розглядається згинальний елемент, у якого в нормальному перерізу
робота бетону в розтягнутій зоні не враховується
Для такого перерізу умови рівноваги мають вигляд:
де , MEd, Mc, Ms - розрахункові значення відповідно зовнішнього
згинального моменту, зусиль у стиснутому бетоні та арматурі
відносно нейтральної лінії;
Sc, Ss - внутрішні зусилля відповідно у стиснутому бетоні та в арматурі. деформування залізобетонний граничний переріз
Моменти відносно нейтральної лінії, які сприймають відповідно бетон та арматура, визначаються за формулами
Внутрішні зусилля, які виникають відповідно в бетоні та арматурі:
Для спрощення наступних розрахунків складові попередньо визначених рівнянь у вигляді сум позначимо такими коефіцієнтами
Запишемо рівняння рівноваги перерізу згинального елемента:
З даного рівняння випливає, що коефіцієнт k2 може бути визначений заформулою
Розрахунковий граничний момент, який може сприймати нормальний переріз буде рівним
В усіх рівняння, як зазначено вище, приймається граничне значення відносних деформацій в арматурі еc0 = fyd|Es. Коефіцієнти k1 і k2 залежать від деформаційних характеристик бетону та арматури, тобто від класу бетону та класу арматури і є інваріантними по відношенню до інших характеристик поперечного перерізу. Це є підставою для їх можливого табулювання для кожного класу бетону і класу арматури
Значення коефіцієнтів k1 та k2 для залізобетонних елементів з бетону класу С20/25
2. Розрахунок таврових перерізів
Залізобетонні балки таврового перерізу найчастіше використовуються в перекриттях і покриттях будівель промислового та цивільного призначення. Згинальні елементи таврового перерізу є основною конструктивною формою балок ребристих перекриттів та покриттів, а в збірному залізобетоні - є основною конструктивною формою ребристих плит, фундаментних балок, ригелів рам, підкранових і крокв'яних балок. На такі згинальні залізобетонні елементи діють, як постійні так і змінні навантаження. До змінних навантажень належать повторні малоциклові навантаження. Ці навантаження можуть виникати від 3 до 5 разів і більше на рік, їх вплив має різний характер: в одних випадках призводять до збільшення несучої здатності, в інших до її зменшення.
Основними передумовами розрахунку залізобетонного елемента таврового перерізу згідно норм є:
- В розрахунках використовується гіпотеза плоских перерізів.
- Не враховується розтягнута зона бетону.
- В основу визначення напружень, що виникають в бетоні покладена деформаційна модель, яка реалізована в ДБН 2.6-98:2009. Де зв'язок між деформаціями та напруженнями описується поліномом 5-го ступеня.
Основними умовами рівноваги для нормального залізобетонного таврового перерізу є сума моментів від нейтральної лінії, яка дорівнює 0 та проекція зовнішніх та внутрішніх зусиль на повздовжню вісь, що теж дорівнює 0.
;
Після використання полінома 5 ступеня, інтегрування та деяких перетворень ми отримуємо систему рівнянь для встановлення напружено-деформованого стану нормального перерізу залізобетонного таврового згинального елементу:
Урахування дії повторних навантажень здійснюється шляхом введення в розрахункові формули коефіцієнта kcyc. З урахуванням цього рішення рівнянь (3) та (4) можна записати систему рівнянь у наступному вигляді:
Коефіцієнт kcyc враховує зміну міцності бетону стиснутої зони внаслідок дії повторних навантажень і визначається за формулою
,
k, kf1 і kf2 - табличні коефіцієнти, які враховують відповідно рівень завантаження, товщину і ширину полиці.
За критерій вичерпання несучої здатності перерізу, що обумовлює втрату рівноваги між зовнішніми і внутрішніми зусиллями, розрахунковий граничний момент можна визначити як максимальний на діаграмі “момент - кривина ” (екстремальний критерій). Таку задачу можна вирішувати теоретичним і практичним шляхами. За теоретичним шляхом необхідно записати рівняння згинальних моментів як функцію кривини і знайти розв'язки нижче зазначеного рівняння відносно згинального моменту
Графік залежності “момент - кривина ” можна побудувати наступним чином. Задаючись, з певним кроком, зміною деформацій стиснутого бетону еc, знаходяться відповідні значення деформацій в розтягнутій арматурі еs та відповідні значення згинального моменту Ms . Кривина елемента знаходиться за формулою
.
Деформації стиснутого бетону необхідно змінювати від еc=0 до еc= еcu1, наприклад, через 0,1 еcu1 або через 0,05еcu1. За знайденими Ms і ч будується графік, на якому визначається графічно момент Msu (рис. 2).
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рис. 2 Графік залежності “момент - кривина”
Список використаної літератури
1) ДБН В.2.6-98:2009. Бетонні та залізобетонні конструкції. Основні положення. - Київ: Мінрегіонбуд України, 2011. - 71 с.
2) ДСТУ Б В.2.6-156:2010. Бетонні та залізобетонні конструкції з важкого бетону. Правила проектування. - Київ: Міністерство регіонального розвитку та будівництва України, 2010.- 166 с.
3) Бабич Є.М Розрахунок несучої здатності поперечних перерізів згинальних залізобетонних елементів // Є.М. Бабич, В.Є. Бабич, В.В. Савицький / Ресурсоекономні матеріали, конструкції, будівлі та споруди: Збірник наукових праць.- Рівне: НУВГП, 2012. - Випуск 23. - С.94 - 103.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Збір навантажень та порядок і формули розрахунку зусиль на плиту перекриття, розрахунок моментів, що на неї діють. Визначення площі арматури при армуванні дискретними сітками, особливості армування рулонними сітками. Розрахунок міцності похилих перерізів.
контрольная работа [478,0 K], добавлен 26.11.2012Характеристика бетону і залізобетону. Причини та наслідки пошкодження будівельних залізобетонних конструкцій. Підготовка основи та матеріали для ремонту, обробка стальної арматури та металевих елементів конструкції. Організація праці опоряджувальників.
реферат [2,9 M], добавлен 26.08.2010Аналіз інженерно-геологічних умов. Визначення глибини промерзання ґрунту та закладення фундаментів. Визначення розмірів підошви фундаментів. Ущільнення основи важкими трамбівками. Визначення осідань фундаменту, несучої здатності висячих забивних паль.
курсовая работа [557,6 K], добавлен 17.03.2012Фізико-механічні характеристики ґрунтів. Визначення навантажень на фундамент мілкого закладення. Розрахунок кількості паль і їх несучої здатності. Визначення осідання пальового фундаменту. Організація робіт при забиванні паль і спорудженні ростверку.
курсовая работа [219,0 K], добавлен 18.01.2014Вибір геометричної схеми ферми. Вибір розрахункової схеми і збір навантажень. Визначення поздовжніх сил (статичний розрахунок). Підбір поперечних перерізів стиснутих і розтягнутих стержнів. Конструювання вузлів ферми з парних кутиків і замкнутих профілів.
методичка [2,6 M], добавлен 20.01.2011Методика розрахунку двошарнірної арки із постійними жорсткостями. Кінематичний аналіз і визначення кількості невідомих методу сил. Вибір основної системи методу сил, запис канонічного рівняння. Побудова і перевірка епюр внутрішніх зусиль для заданої арки.
курсовая работа [400,2 K], добавлен 04.04.2010Характеристика основних властивостей бетону - міцності, водостійкості, теплопровідності. Опис технології виготовлення залізобетонних конструкцій; правила їх монтажу, доставки та збереження. Особливості архітектурного освоєння бетону та залізобетону.
курсовая работа [4,0 M], добавлен 12.09.2011Конструктивні та планувальні рішення житлового будинку. Теплотехнічний розрахунок огороджуючої конструкції. Розрахунок та конструювання великорозмірних залізобетонних елементів сходової клітки. Визначення складу і об'ємів будівельно-монтажних робіт.
дипломная работа [2,6 M], добавлен 20.06.2014Визначення основних розмірів конструкцій: лоток, прольоти другорядних балок і виліт консолей, поперечні перерізи основних несучих елементів. Розрахунок і конструювання лотока. Визначення навантажень, зусиль у перерізах, міцності конструкційних елементів.
курсовая работа [659,2 K], добавлен 09.10.2009Склад збірного балочного міжповерхового перекриття. Розрахунок і конструювання збірної залізобетонної плити з круглими пустотами, міцності перерізів, нормальних до поздовжньої осі, рігеля, міцності перерізу колони, арматури підошви фундаменту.
курсовая работа [413,5 K], добавлен 21.11.2008Розрахунок будівельних конструкцій на впливи за граничними станами, при яких вони перестають задовольняти вимоги, поставлені під час зведення й експлуатації. Нові методи розрахунку бетонних і залізобетонних конструкцій за другою групою граничних станів.
статья [81,3 K], добавлен 11.04.2014Виробництво залізобетонних кілець з використанням конвеєрного способу виробництва. Проектування цеху, розрахунок вартості його будівництва. Організаційний план та розрахунок виробничих витрат. Розрахунок фонду оплати праці. Інвестиційний план виробництва.
курсовая работа [53,3 K], добавлен 25.05.2014Розрахунок та конструювання залізобетонних елементів збірного балочного перекриття цивільної будівлі з неповним каркасом. Збір навантаження на будівельні елементи та стрічковий фундамент, а також розрахунок плити перекриття за нормальним перерізом.
контрольная работа [689,2 K], добавлен 27.06.2013Кінематичний аналіз заданої системи, визначення кількості невідомих методу сил при розрахунку рами. Визначення коефіцієнтів, вільних членів канонічних рівнянь методу сил, їх перевірка. Побудова епюр внутрішніх зусиль, їх кінематична і статична перевірка.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 08.04.2010Розрахунок балки на міцність за нормальними та дотичними напруженнями. Визначення вантажопідйомності балки. Розрахунок фасонки на виколювання, верхнього поясу В3-В4, елемента Н3-В3, розкосу Н3-В4. Технологія виконання робіт по підсиленню елементів ферми.
курсовая работа [755,9 K], добавлен 15.10.2014Об’ємно-просторове та архітектурно-планувальне рішення. Характеристика конструктивних елементів споруди. Специфікація елементів заповнення прорізів. Інженерне обладнання будинку. Специфікація бетонних, залізобетонних, металевих конструкцій будівлі.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 25.05.2014Розрахунок внутрішнього газопроводу. Підбір лічильника води. Гідравлічний розрахунок мережі холодного та гарячого водопостачання. Порядок проектування циркуляційної системи. Перевірка пропускної здатності стояків та випусків внутрішньої каналізації.
дипломная работа [75,8 K], добавлен 12.02.2013Кінематичний аналіз заданої системи та визначення кількості невідомих методу переміщень. Визначення елементів матриці коефіцієнтів і вектора вільних членів канонічних рівнянь методу переміщень. Побудова епюр внутрішніх зусиль та деформованої схеми рами.
контрольная работа [1,3 M], добавлен 15.04.2010Визначення густини, пористості, водопоглинання, водостійкості та міжзернової пустотності матеріалів. Властивості портландцементу, гіпсу, заповнювачів для важкого бетону. Проектування складу гідротехнічного бетону, правила приготування бетонної суміші.
учебное пособие [910,3 K], добавлен 05.09.2010Проектування балкової клітки; визначення товщини настилу. Конструювання головної балки: визначення навантажень зусиль отриманої сталі і підбір перерізу. Розрахунок і конструювання оголовка і бази колони: підбір перерізу елементів за граничною гнучкістю.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 14.02.2013
