Национальная академия природоохранного и курортного строительства

 

Кафедра железобетонных конструкций

 

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА №1

по дисциплине: «КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

В ИНЖЕНЕРНЫХ РАСЧЕТАХ»

Тема: «Выполнить расчет однопролетной железобетонной балки»

Вариант: 4+3=7

 

Выполнил:

студент гр. ПГС-403

ДжафарЗаде Хайрие.

Проверил:

Богуцкий Ю.Г.

 

Симферополь, 2012

Задание

Выполнить расчет однопролетной железобетонной балки перекрытия. Пролет балки – L = 6.6 м. шаг балок –B=5.4 м. Нагрузка от перекрытия с учетом собственного веса перекрытия – g=9 кН/м².

Исходные данные для статического расчета

Длина опирания балки – a=150 мм.

Расчетный пролет L₀ = L – (a/3)х2 =6600 – (150/3)х2 = 6500 мм.

Сечение балки:

высота h = L = 6500= 550 мм;

ширина b = 0.5h = 0,5*550=280 мм.

Погонная масса балки: Р = g*g_f*b*h=25х1.1х0.28х0.55= 4.24 кН/м.

Погонная нагрузка на балку от перекрытия: q =g х B=9.0х3.0 = 27 кН/м.

Вычисление геометрических характеристик и жесткости балки

Момент инерции сечения. Ввод исходных данных:

ЭСПРИ/ Геометрические характеристики сечений/ Определение характеристик параметрических сечений/ четырехугольник Н=55, В=28, В1=В2= 0/ Расчет/

Результат - Iy = 388208 см⁴.

Проверка:

Iy = bh³/12 = 28х55³/12 = 388208 см⁴.

Начальный модуль упругости бетона:

ЭСПРИ/ Железобетонные конструкции/ Характеристики бетона/ Модули упругости/ В20/ Подвергнутый тепловой обработке / Е_b = 2.4х10⁵ кгс/см .

Изгибная жесткость:

В = Е_bIy = 2.4х10⁵ х 3.88х10⁵ = 9.31х10¹⁰ кгсм² = 9.31 х10¹⁰/(1000х10000) = 9310 тм² = 93100 кНм².

Расчет усилий в балке

Ввод исходных данных и расчет усилий:

ЭСПРИ/ Статический расчет/ Статический расчет неразрезных балок/ Задание исходных данных/ Сохранить (Диск L / каталог студент/ папка – номер группы/ имя файла – номер зачетной книжки)/ РАСЧЕТ/ Отчет. Выписать значения усилий.

Значения усилий: М = 165 кН*м; Q=102 кН

Ручной проверочный расчет максимального значения поперечной силы (считать приближенно, устно)

Q =(q+P)х L₀/2 =(27+4.24)х6.6/2 ≈ 103 кН

Расхождение результатов ручного (72 кН) и машинного (72 кН) расчетов 0%. Решение идентифицировано.

Расчет армирования

Исходные данные. Размеры сечения, см b=28, h=55. Привязка арматуры: снизу а1=4 см, сбоку а2=4 см.Бетон класса В20. Арматура продольная– А400С, поперечная – А240. Коэффициент условий работы бетона γ_b2 =0.9. Армирование несимметричное. Расчетные сочетания усилий: Mу = 16,5 тм; Qz = 10.2 тс. Выполнять расчет по предельным состояниям 2-й группы. Ширина раскрытия трещин: продолжительное раскрытие 0.3 мм; непродолжительное раскрытие 0.4 мм.

Ввод данных и расчет: ЭСПРИ/ Железобетонные конструкции/ Расчет сечений Ж.Б. элементов по СНиП/ Данные/ Исходные данные и расчет/ Тип сечения – балка/ Ввод исходных данных/ ОК/ Отчет/ Выписать площадь арматуры AS1 = 6.56 см²; ASV1 = 0.71 см²/ Сохранить как…/ Тип файла Веб-страница толькo HTML/ Папка: Диск L / каталог студент/ папка – номер группы/ имя файла – номер зачетной книжки)/

Результаты расчета

Арматура
No	% армир.	AS1,см2	AS2,см2	AS3,см2	AS4,см2	ASV1,см2	ASVкр,см2
1.II	0.69	10.55	0.00	0.00	0.00	1.03	0.00
1.I	0.69	9.32	0.00	0.00	0.00	1.03	0.00
	AS1,AS2,AS3,AS4 - продольная арматура; ASV1,ASV2 - поперечная арматура общая; ASVкр - поперечная арматура от кручения;

 

Проверка результатов расчета. Приближенный расчет продольной растянутой арматуры. Примем высоту сжатой зоны близкой к граничному значению Х = 0.25h₀ ≈ 0.25х(55-4) ≈ 12.75 см. Плече внутренней пары сил z_b = h₀ – x/2 = 51 – ≈ 45 см. Усилие в арматуре Ns = M/z_b = 0.165/0.45 ≈ 0.367 MH = 367 kH = 36,7 тс = 36700 кгс. Площадь арматуры по прочности As = Ns/Rs ≈ 36700/4000 = 9,16 см².

Расхождение между ручным и программным расчетом х100 = 1%. Расчеты достоверны.

Конструирование арматуры

Конструирование арматуры: ЭСПРИ/ Железобетонные конструкции/ Сортамент арматуры.

Продольная арматура. Принято: в нижней растянутой зоне - 3Ø22А400С с Аs = 11,4 см²; в верхней сжатой зоне конструктивно 2Ø12А400С (по расчету не требовалось).

Поперечная арматура. Расчетная площадь 0,71 см² дана при шаге 1.0 м и одной ветви. Требуемая площадь одного стержня при шаге 0.14 м и двух каркасах f_w = = 0.072см². Принято Ø6А240 с шагом 140 мм.

Конструирование балки включает в себя схемы армирования!

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ