Розрахунок із звичайною арматурою

1. Розрахункове значення опору арматури:

2. Розрахункове значення міцності бетону на стиск:

3. Розрахункове значення міцності бетону на розтяг:

4. Робоча висота перерізу:

Де =50 мм – відстань від центру арматури до зовнішньої грані перерізу.

5.

w = α – 0,008 = 0,85 - 0,008·16,9 = 0,7148,

6. Обчислюємо граничне значення відносної висоти стисненої зони бетону:

тут σ_sr = = 363,6 МПа.

7. Коефіцієнт , буде рівним:

8. Отже, коефіцієнт

9. Так як , тоді потрібно встановити в стиснутій зоні ненапружену арматуру.

10. Приймемо конструктивно в стиснутій зоні два стержні ненапруженої арматури А400С діаметром 22 мм для яких .

11. Тоді

12. Відповідна відносна висота стисненої зони бетону

ξ = 1 – = 1 – ;

13. Знаходимо необхідну площу попередньо напруженої арматури:

– коефіцієнт умов роботи високоміцної арматури, згідно

14. Приймаємо два стержні ненапруженої арматури 4Ø28A400C

Розрахунок з попередньо-напруженою арматурою

1. Розрахункове значення опору арматури:

2. Розрахункове значення міцності бетону на стиск:

3. Робоча висота перерізу:

Де c_nom=50 мм – відстань від центру арматури до зовнішньої грані перерізу.

4.

w = α – 0,008 = 0,85 - 0,008·16,92 = 0,715,

5. Обчислюємо граничне значення відносної висоти стисненої зони бетону:

тут σ_sr = = 479,17 МПа.

6. Коефіцієнт , буде рівним:

7. Отже, коефіцієнт

8. Так як , тоді потрібно встановити в стиснутій зоні ненапружену арматуру.

9. Приймемо конструктивно в стиснутій зоні два стержні ненапруженої арматури А400С діаметром 20 мм для яких .

10. Тоді

11. Відповідна відносна висота стисненої зони бетону

ξ = 1 – = 1 – = 0,51;

12. Знаходимо необхідну площу попередньо напруженої арматури:

– коефіцієнт умов роботи високоміцної арматури, згідно

13. Приймаємо 3Ø32A600

Рис.2. Переріз балки з використанням ненапруженої арматури А400С (а),

та попередньо напруженої арматури А600 (б).

Економічний аналіз

Для економічного аналізу візьмемо частину балки довжиною 1 м. Тоді вартість 1 м.п балки становитиме:

Для звичайної арматури А400С :

С = 6540 · 0,002413+ 550 · =78,25 грн./м.п.

Для попередньо напруженої арматури А1000:

С = 8870 · 0,000982 + 550 · =86,43 грн./м.п.

Висновок: Балка законстуйована із попередньо напруженої арматури А400С є більш економічно вигідна в порівнянні із балкою законстуйованою із звичайної арматури А600.

Задача №3

Визначити площу поздовжньої напруженої арматури і законструювати поперечний переріз двотаврової балки покриття.

Вихідні дані:

– переріз балки:

– значення згинального моменту в балці: ;

– клас напруженої арматури: К1400. Характеристичне значення міцності опору розтягу МПа(таб. 3.4 [2]);

– коефіцієнт надійності для арматури [1,табл.2.1];

– коефіцієнт умов роботи арматури, який враховує опір напруженої арматури вище умовної межі текучості;

Е_p = 1,8·10⁵ – модуль пружності арматури класу К1400.

– клас бетону: С30/35. Характеристики міцності (табл.3.1[1]):

γ_с=1,3 – коефіцієнти надійності для бетону;

– коефіцієнт, що враховує вплив на міцність бетону при стиску тривалої дії та несприятливих впливів що викликані способом прикладання навантаження;

– коефіцієнт, що враховує вплив на міцність бетону при розтягу тривалої дії та несприятливих впливів що викликані способом прикладання навантаження.

Приймемо клас відповідальності будинку СС2 (середні наслідки).

Клас конструкції А. Тобто відмова при експлуатації цього елемента призведе до повної або часткової непридатності до експлуатації цього будинку.

Розрахункові значення:

– опору арматури:

– міцності бетону на стиск:

Робоча висота перерізу:

Де – відстань від центру попередньо напруженої арматури до зовнішньої грані перерізу.

Розрахунок ведемо, відповідно до вказівок . Припустимо, що стиснутої ненапруженої арматури не потрібно. Перевіримо умову :

Отже границя стиснутої зони проходить в поличці і розрахунок проводимо як для прямокутного січення шириною згідно п.3.11 [3].

Визначаємо коефіцієнт по формулі 30 [3].

Коефіцієнт

w = α – 0,008 = 0,85 - 0,008·19,5= 0,694,

де α=0,85 – для важкого бетону.

Обчислюємо граничне значення відносної висоти стисненої зони бетону:

Тут

коефіцієнт :

Так як стиснутої арматури не потрібно. При знаходимо і .

Відповідна відносна висота стисненої зони бетону

ξ = 1 – = 1 – = 0,094.

Коефіцієнт ζ:

Знаходимо площу необхідної попередньо напруженої арматури:

Приймаємо 6Ø12К1400

Розміщуємо стержні в один ряд і отримаємо:

Тоді робоча висота перерізу дорівнюватиме:

Виконаємо перевірку несучої здатності перерізу. Знаходимо висоту стиснутої зони бетону:

Визначаємо несучу здатність поперечного перерізу:

Умова виконується, несуча здатність перерізу забезпечена.

Рис.3. Переріз двотаврової балки

Задача №4

Матеріали: бетон С20/25.

Характеристики міцності бетону класу С20/25 : ;

; (табл. 3.1 [13]); (табл. 3.1 [13]). Розрахункове значення модуля пружності бетону Е_cd = 23·10³ МПа (табл. 3.1 [13]). Коефіцієнт надійності для бетону γ_с =1,3; γ_сt =1,5. Коефіцієнт, що враховує вплив на міцність бетону при стиску тривалої дії та несприятливих впливів що викликані способом прикладання навантаження Коефіцієнт, що враховує вплив на міцність бетону при розтягу тривалої дії та несприятливих впливів що викликані способом прикладання навантаження

Матеріали: арматура. Попередньо напружена арматура класу Вр1200. Характеристики міцності: характеристичне значення міцності арматури на межі текучості

; коефіцієнт надійності для арматури (табл. 2.1 [13]). Максимальний коефіцієнт умов роботи арматури, який враховує опір напруженої арматури вище умовної межі текучості η = 1,2 (п.3.13 [1]). Модуль пружності арматури класу Вр1200 – Е_p = 1,9·10⁵ МПа (табл. 3.4 [14]).

Поздовжня конструктивна арматура А400С Характеристики міцності: характеристичне значення міцності арматури на межі текучості ; коефіцієнт надійності для арматури (табл. 2.1 [13]). Максимальний коефіцієнт умов роботи арматури, який враховує опір напруженої арматури вище умовної межі текучості η = 1,2 (п.3.13 [1]). Модуль пружності арматури класу А400С - Е_s = 2,1·10⁵ МПа (табл. 3.4 [14]).

Застосований механічний спосіб натягування арматури на упори стенда. Попереднє напруження згідно із завданням приймаємо рівним

Поиск по сайту: