Железобетонные конструкции

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Расчет обрешетки

1.1 Статический расчет

1.2 Расчет прочности

1.3 Расчет жесткости

2. Характеристика изделия

2.1 Сбор нагрузок на 1пм перемычки

2.2 Статический расчет

2.3 Расчет прочности по нормальному сечению

2.4 Расчет прочности на образование наклонных сечений

2.5 Армирование перемычки

Библиографический список

Введение

К покрытию построечного изготовления можно отнести стропильную систему крыш, которая состоит из конькового бруса, стропильной ноги, обрешетки, стоек, раскосов (затяжек) и в некоторых случаях прогонов.

Расчет представляет собой подбор или проверку принятого бруса любого из составляющих систему элементов.

Произведем расчет стропильной системы, в которой стропильные ноги уложены на прогоны, шаг которых 700мм. Сечение стропильной ноги составляет 80Ч150мм, сорт древесины - II, порода - сосна, уложена с шагом 700 мм. Обрешетка: брус сечением 50Ч50мм, из сосны III сорта, уложен с шагом 350мм. Кровля металлочерепица. Уклон составляет 25?.

Брусковые перемычки используются в качестве конструктивного элемента для перекрытия проемов оконных и дверных, кроме этого перемычки могут быть плитными и их расчет будет таким же.

Армирование перемычек производится плоскими, пространственными или гнутыми каркасами. Уточнение армирования лучше производить согласно альбому серии, по которому перемычка принята.

Маркировка перемычек принята по ГОСТ 948-84 в соответствии с требованиями ГОСТ 23009-78.

Первая цифра указывает на размеры сечения в мм., абривиатура ПБ - перемычка брусковая, вторая цифра - округленное значение длины в дм., третья цифра - округленное значение максимальной нагрузки в кН/м. В перемычках имеющих строповочные петли, добавлена строчная "п".

1. Расчет обрешетки

Сбор нагрузок на 1м 2 обрешетки

Нагрузка	Расчет, м	Норматив. значение, кН/м 2	Коэффиц. надежн. гf	Расчетн. значение, кН/м 2
Постоянные: 1.Асбестоцементные листы	0,025Ч27	0,15	1,2	0,18
2.Обрешетка	0,05Ч0,05Ч5,5Ч	0,019	1,2	0,0228
Всего постоянных:		0,169		0,2028
Временные: для II района		0,85	1,4	1,2
Полная нагрузка:		1,019		1,4028

Производим перерасчет нагрузки на 1пм, с учетом угла наклона и коэффициента ответственности здания.

-нормативные значения нагрузки:

, (1)

, (2)

где:S - шаг обрешетки, м;

гп - коэффициент ответственности по надежности здания

-расчетные значения нагрузки:

, (3)

, (4)

Подставляя значения, получаем:

1.1 Статический расчет

Рисунок.1 Расчетная схема

Расчетный пролет обрешетки принимаем равным шагу стропильной ноги. Тогда изгибающие моменты от внешних расчетных нагрузок будут равны:

, (5)

Расчет производим по осям x и y:

1.2 Расчет прочности

Определяем моменты сопротивления, принятого сечения, по формулам:, (6)

, (7)

где:b-ширина сечения, см;

h-высота сечения, см

Прочность проверяем по условию:

, (8)

где: Rи-расчетное сопротивление древесины изгибу, для сосны III сорта

составляет 0,85кН/см 2

Подставляем значения в условие, проверяем прочность:

Условие выполняется, следовательно, принятое сечение обеспечивает прочность обрешетки.

1.3 Расчет жесткости

Расчет жесткости необходим, поскольку значительный прогиб может привести к невозможности эксплуатировать элемент.

Определяем прогиб бруса по формуле:

, (9)

где:qн-нормативное значение нагрузки, кН/м;

l-расчетная длина пролета, по сути шаг стропильной ноги, м;

E-модуль упругости древесины, кН/см 2;

I-момент инерции, см 4

Момент инерции определяем по формуле:

, (10)

, (11)

Производим расчет:

Моменты инерции также как и моменты сопротивления в обеих плоскостях равны, поскольку сечение бруса квадратное, в случае прямоугольного сечения расчет следует производить раздельно.

Прогиб рассчитывается по формуле:

, (12)

где: Е-модуль упругости древесины, кН/см 2;

I- момент инерции сечения, см 4

Полный прогиб бруса обрешетки составит:

, (13)

Критический прогиб составит:

, (14)

2. Характеристика изделия

Брусковая перемычка марки 2ПБ 16-2, с размерами поперечного сечения 250Ч220мм, длиной 1550 мм, предназначена для перекрытия оконного проема в кирпичной стене. Выполнена из тяжелого бетона класса В 20, с коэффициентом условий работы гb2=0,9.

В качестве рабочей используется стержневая арматура класса А 400, поперечная - проволочная класса В 500.

Расчет производится по первой группе предельных состояний (на прочность).

Паркет тепло-звук изол. 20 мм	0,01*8	0,08	1,2	0,096
Стяжка 20 мм	0,02*20	0,4	1,2	0,48
Пенополистирол 50мм	0,05*10	0,5	1,2	0,6
Плита 220		3	1,1	3,3
Временные		2	1,2	2,4
Итого:		5,98		6,876

2.1 Сбор нагрузок на 1пм перемычки

При расчете необходимо учесть собственный вес перемычки, вес кирпичного столба над перемычкой, нагрузку от междуэтажного перекрытия.

- собственный вес перемычки:

Где: b - ширина сечения, м;

h - высота сечения, м;

p - плотность ж/б плотность железобетона 25 кн/

- коэффициент надежности по нагрузке составляет, 1.1

кН/м

- вес кирпичного столба над перемычкой:

Где: H- высота кирпичного столба над перемычкой, м.

P - плотность кирпичной кладки, плотность кирпичной кладки 18, кн/

Полная нагрузка составит:

Уq=0,462+1,584=2,046кН/м

2.2 Статический расчет

За расчетную схему перемычки принята балка свободно лежащая на двух опорах с равномерно распределенной нагрузкой.

Расчетная длина балки составит, по формуле 2.3.1:

рис.1 Расчетная схема

Согласно принятой расчетной схеме максимальные значения усилий действующих на перемычку определяем по формулам 2 и 3:

2.3 Расчет прочности по нормальному сечению

Расчетная высота сечения перемычки составляет, по формуле 4:

рис.2 Расчетное сечение

Определяем значение коэффициента б0 по формуле 6:

Производим сравнение коэффициента б0 < бR=0,443, получаем, одиночное армирование сечения; располагаем арматуру в растянутой части сечения, значение коэффициента з=0,985. Площадь поперечного сечения рабочей арматуры по формуле 7, составит:

По сортаменту подбираем рабочую арматуру 1Ш14мм класса А 400, площадью As=0,1229см 2. Арматуру объединяем в два плоских каркаса с хомутами Ш5мм из проволоки класса В 500 и продольным монтажным стержнем Ш5мм из стержневой арматуры класса В 500

2.4 Расчет прочности на образование наклонных сечений

Необходимость расчета проверяем по условию 1:

Условие выполняется, проверяем какое количество поперечной силы, бетон воспримет при совместной работе с поперечной арматурой. Для выяснения необходимости дальнейшего расчета проверим условие 1, для этого определяем количество поперечной силы воспринимаемой бетоном по формуле 3: стропильный нагрузка сопротивление

Длина проекции наклонной трещины рассчитывают по формуле 4:

Определяем усилия в поперечных стержнях на единице длины элемента, по формуле 6, шаг поперечных стержней принимаем равным половине высоты Ѕ • 140=70мм, принимаем 70мм=7см:

Проверяем усилия воспринимаемые поперечной арматурой, по формуле:

Проверяем условие:

Q

Условие выполняется, следовательно, прочность достигнута за счет установки поперечных стержней.

2.5 Армирование перемычки

Брусковую перемычку армируем пространственным каркасом, полученным в результате объединения двух плоских каркасов, в которых в растянутой части располагаем, рабочие стержни Ш6мм класса А 400, в качестве конструктивной используем проволочную арматуру класса В 500. Поперечные стержни и соединительные стержни устанавливаем Ш5мм, продольные монтажные Ш5мм. На приопорных участках стержни устанавливаем с шагом 150мм.

Для строповки перемычки установлены петли Ш12мм из проволочной арматуры класса А 240.

Спецификация арматурных изделий

Марка	Поз	Наименование	Кол.	Масса ед.кг	Масса, кг
КР-1	1	Ш6 А 400 l=1550	1	0.335	0.335
	2	Ш5 B500 l=1550	1	0.232	0.232
	3	Ш4 B500 l=120	13	0.011	0.143
П-1	4	Ш12 А 240 l=1150	2	1.02	2.04

Ведомость расхода стали на элемент, кг

Марка элемента	Изделия арматурные
	Арматура класса
	А 400	В 500	А 240	Всего
2 ПБ 16-2	ГОСТ 5781-82	ГОСТ 5781-82	ГОСТ 6727-83
	Ш6	Итого	Ш5	Ш4	Итого	Ш12	Итого
	0.335	0.335	0.232	0.143	0.361	1.02	2.04	2.756

Библиографический список

1. Байков В.Н., Сигалов Э.Е.. Железобетонные конструкции. - М.: Строиздат, 1991

2. Байков В.Н., Попов Г.И.. Строительные конструкции. - М.: Высшая школа, 1986

3. Мандриков А.П. Примеры расчета железобетонных конструкций. - М.: Стойиздат, 1989

4. Цай Т.Н. Строительные конструкции. В 2-х томах.- М.: Стройиздат, 1985

5. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия.

6. СНиП 11-25-80. Деревянные конструкции.

7. СП 52-102-2004 Предварительно напряженные железобетонные конструкции

8. СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции

9. СП 52-101-2003 Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного наряжения арматуры.

Размещено на Allbest.ru

...