Задачи по расчету нормальных сечений железобетонных изгибаемых элементов таврового профиля

Задача 2.1

Определить несущую способность по моменту и предельную нагрузку железобетонного ригеля таврового профиля (рис. 2.1), загруженного согласно расчетным схемам на рис. 2.2 и 2.3. Ригель эксплуатируется в условиях, благоприятных для нарастания прочности бетона.

Исходные данные для расчета приведены в табл. 2.1 и 2.2. Конструктивной арматурой в сжатой зоне пренебречь.

Порядок решения

1. Записать исходные данные.

2. Определить расчетные прочностные характеристики бетона (с учетом γb2 по [1, табл.15]) и арматуры по табл.1 и 2 (прил. 1).

3. Пользуясь расчетными схемами на рис. 2.2 и 2.3, построить эпюру моментов в общем виде, определить наиболее опасное сечение.

4. Определить положение нейтральной оси, используя уравнения равновесия проекций усилий в сечении на продольную ось элемента. Сделать вывод о дальнейшем направлении расчета.

задачи по расчету нормальных сечений железобетонных изгибаемых элементов таврового профиля - student2.ru

Рис.2.1 - Схема внутренних усилий в опасном сечении

5. Изобразить схему усилий в опасном сечении балки, составить уравнения равновесия (ΣMs = 0 ΣX = 0) с использованием высоты сжатой зоны бетона X или коэффициентов ξ и αm .

6. Из уравнения (ΣX = 0) определить высоту сжатой зоны бетона или коэффициенты ξ и αm.

7. Вычислить несущую способность по моменту железобетонной балки из уравнения (ΣMs = 0).

задачи по расчету нормальных сечений железобетонных изгибаемых элементов таврового профиля - student2.ru

Рис. 2.2 - Расчетная схема

Таблица 2.1 - Исходные данные

№ варианта b, м h, м Класс бетона Класс арматуры Кол-во и диаметр арматуры Аs b/f, м
0.10 0.4 В 35 A-I 4Ø22 0.20
0.12 0.4 В 35 A-II 4Ø32 0.25
0.15 0.4 В 35 A-II 2Ø28 0.30
0.20 0.4 В 35 A-III 4Ø28 0.35
0.22 0.4 В 30 A-III 2Ø25 0.30
0.15 0.5 В 35 A-II 4Ø28 0.35
0.20 0.5 В 35 A-II 4Ø25 0.40
0.22 0.5 В 35 A-I 4Ø32 0.15
0.25 0.5 В 40 A-III 4Ø32 0.50
0.30 0.5 В 20 A-II 2Ø20 0.40
0.20 0.6 В 15 A-III 4Ø20 0.45
0.22 0.6 В 35 A-III 4Ø32 0.50
0.25 0.6 В 15 A-III 2Ø32 0.55
0.30 0.6 В 35 A-III 4Ø28 0.60
0.35 0.6 В 30 A-II 4Ø32 0.50
0.22 0.7 В 15 A-III 4Ø28 0.55
0.25 0.7 В 20 A-III 4Ø28 0.60
0.30 0.7 В 20 A-III 4Ø32 0.65
Продолжение табл. 2.1
№ варианта b, м h, м Класс бетона Класс арматуры Кол-во и диаметр арматуры Аs b/f, м
0.35 0.7 В 20 A-III 4Ø28 0.70
0.40 0.7 В 15 A-II 4Ø32 0.65
0.25 0.8 В 15 A-III 4Ø32 0.70
0.30 0.8 В 15 A-III 4Ø32 0.75
0.35 0.8 В 15 A-III 4Ø32 0.80
0.40 0.8 В 15 A-III 4Ø28 0.75
0.45 0.8 В 15 A-III 4Ø32 0.80

задачи по расчету нормальных сечений железобетонных изгибаемых элементов таврового профиля - student2.ru

Рис. 2.3 - Расчетная схема

Таблица 2.2 - Исходные данные

№ варианта b, м h, м Класс бетона Класс арматуры Кол-во и диаметр арматуры Аs b/f, м
0.10 0.4 В 45 A-III 4Ø25 0.20
0.12 0.4 В 25 A-III 2Ø28 0.25
0.15 0.4 В 35 A-III 4Ø22 0.30
0.20 0.4 В 40 A-II 4Ø25 0.35
0.22 0.4 В 20 A-III 4Ø10 0.30
0.15 0.5 В 15 A-III 2Ø28 0.35
0.20 0.5 В 35 A-III 4Ø22 0.40
0.22 0.5 В 15 A-I 4Ø28 0.15
0.25 0.5 В 15 A-II 4Ø22 0.50
0.30 0.5 В 35 A-III 4Ø18 0.40
0.20 0.6 В 35 A-III 4Ø32 0.45
0.22 0.6 В 25 A-II 4Ø28 0.50
0.25 0.6 В 15 A-III 2Ø32 0.55
0.30 0.6 В 20 A-III 4Ø25 0.60
Продолжение табл. 2.2
0.35 0.6 В 15 A-II 2Ø32 0.50
0.22 0.7 В 20 A-III 4Ø32 0.55
0.25 0.7 В 25 A-III 4Ø32 0.60
0.30 0.7 В 15 A-II 4Ø32 0.65
0.35 0.7 В 20 A-III 4Ø28 0.70
0.40 0.7 В 20 A-II 4Ø32 0.65
0.25 0.8 В 15 A-III 4Ø32 0.70
0.30 0.8 В 15 A-III 4Ø32 0.75
0.35 0.8 В 15 A-III 4Ø32 0.80
0.40 0.8 В 20 A-III 4Ø32 0.75

Задача 2.2

Рассчитать поперечное сечение (определить площадь сечения арматуры As и подобрать по сортаменту [5, прил. 6] панели типа: а – пустотной ПТК; б – коробчатый настил на действие расчетной равномерно распределенной нагрузки (с учетом собственного веса панели) и интенсивностью q (МН/м).

Расчетный пролет панели l0. Рабочая арматура панели предварительно напряженная. Панель эксплуатируется в условиях, благоприятных для нарастания прочности бетона.

Исходные данные для расчета приведены в табл. 2.3 и 2.4.

Порядок решения

1. Записать исходные данные.

2. Определить расчетные прочностные характеристики бетона (с учетом γb2 по [1, табл.15]) и арматуры по табл.1 и 2 (прил. 1).

3. Сечение панели привести к тавровому, используя указания п. 3.16 СНиП 2.03.01-84*.

4. Определить погонную нагрузку на панель q (МН/м).

5. Определить положение нейтральной оси.

6. Рассчитать площадь продольной рабочей арматуры As.

7. Подобрать диаметр и количество стержней по сортаменту [5, прил. 6].

8. Дать эскиз принятого размещения арматуры в теле панели.

задачи по расчету нормальных сечений железобетонных изгибаемых элементов таврового профиля - student2.ru

Рис. 2.4 - Расчетная схема

Таблица 2.3 - Исходные данные

№ варианта Класс бетона Класс арматуры P, MH/м2 b/f, м h, м l0, м
В 15 A-III в 0.0100 0.58 0.22 5.8
В 40 A-VI 0.0105 0.98 0.22 5.8
В 35 A-VI 0.0109 1.19 0.22 5.8
В 20 A-III в 0.0112 1.58 0.22 5.8
В 25 A-V 0.0115 1.98 0.22 5.8
В 45 A-VI 0.0117 0.58 0.22 5.8
В 30 A-VI 0.0120 0.98 0.22 5.8
В 15 A-V 0.0100 1.19 0.22 5.8
В 35 A-VI 0.0105 1.58 0.22 5.8
В 20 A-III в 0.0109 1.98 0.22 5.8
В 40 A-VI 0.0112 0.58 0.22 5.8
В 45 A-VI 0.0115 0.98 0.22 5.8
В 20 A-IV 0.0117 1.19 0.22 5.8
В 35 A-VI 0.0120 1.58 0.22 6.1
В 15 A-III в 0.0100 1.98 0.22 6.1
В 20 A-IV 0.0105 0.58 0.22 6.1
В 30 A-VI 0.0109 0.98 0.22 6.1
В 25 A-V 0.0112 1.19 0.22 6.1
В 15 A-III в 0.0115 1.58 0.22 6.1
В 20 A-V 0.0117 1.98 0.22 6.1
В 35 A-VI 0.0120 0.58 0.22 6.1
В 40 A-VI 0.0100 0.98 0.22 6.1
В 30 A-V 0.0105 1.19 0.22 6.1
В 45 A-VI 0.0109 1.58 0.22 6.1
В 20 A-III в 0.0112 1.98 0.22 6.1

задачи по расчету нормальных сечений железобетонных изгибаемых элементов таврового профиля - student2.ru

Рис. 2.5 - Расчетная схема

Таблица 2.4 - Исходные данные

№ варианта Класс бетона Класс арматуры P, МН/м2 b/f, м h, м l0, м
В 20 A-III в 0.011 1.5 0.30 6.0
В 20 A-V 0.010 1.5 0.30 6.0
В 30 A-VI 0.014 1.5 0.30 6.0
В 40 A-VI 0.012 1.5 0.30 6.0
В 25 A-V 0.011 1.5 0.30 6.0
В 15 A-III в 0.010 1.5 0.30 6.0
В 30 A-VI 0.013 3.0 0.35 6.0
В 20 A-V 0.011 3.0 0.35 6.0
В 35 A-VI 0.014 3.0 0.35 6.0
В 20 А-VI 0.012 3.0 0.35 6.0
В 15 A-V 0.010 3.0 0.35 6.0
Продолжение табл. 2.4
В 15 A-III в 0.013 3.0 0.35 6.0
В 40 A-VI 0.005 1.5 0.40 1.5
В 15 A-IV 0.007 1.5 0.40 1.5
В 45 A-VI 0.006 1.5 0.40 1.5
В 35 A-VI 0.007 1.5 0.40 1.5
В 20 A-V 0.005 1.5 0.40 1.5
В 35 A-V 0.006 1.5 0.40 1.5
В 20 A-III в 0.007 3.0 0.45 3.0
В 15 A-III в 0.006 3.0 0.45 3.0
В 20 A-IV 0.005 3.0 0.45 3.0
В 15 A-IV 0.007 3.0 0.45 3.0
В 20 A-VI 0.006 3.0 0.45 3.0
В 15 A-V 0.007 3.0 0.45 3.0
В 25 A-V 0.005 3.0 0.45 3.0

Наши рекомендации