КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
«Расчет балки таврового сечения по двум группам предельных состояний»
Задание и исходные данные
Рассчитать арматуру тавровой балки;
Рассчитать максимальный прогиб.
Номер варианта | Номер схемы | Нагрузка , кН/м | Нагрузка , кН/м | Длина , м | , м | , м | , м | , м |
12 | 2 | 14,4 | 8 | 6,0 | 0,5 | 0,15 | 0,15 | 0,5 |
схема 2 – шарнирно опертая балка нагружена сосредоточенной силой в середине пролета.
1. Определение значений поперечных сил и изгибающих моментов.
Для нахождения значений поперечных сил и изгибающих моментов, действующих в сечении балки, составляем уравнения равновесия сил и моментов:
;
;
Тогда реакции опор равны:
Для построенния эпюры изгибающих моментов рассмотрим два участка:
I:
; – эпюра имеет очертание прямой
;
II:
- эпюра имеет очертание прямой
Опасное сечение в середине пролёта, максимальное значение изгибающего момента
Строим эпюры Рис. 1.
2. Подбор продольной арматуры
Выбираем бетон класса В20 (Rb=10,5 МПа при b2 = 0,9); арматуру класса A-III (Rs = 365 МПа).
h0 = 500 – 40 = 460 мм. Расчет производим согласно п. 3.22 [2] в предположении, что сжатая арматура по расчету не требуется.
= 10,5 · 500 · 150 (460 – 0,5 · 150) = 303,2 · 106 Н · мм = 303,2 кН · м > М = 201,6 кН · м, т.е. граница сжатой зоны проходит в полке
Рис. 2 Сечение балки. Положение границы сжатой зоны
Расчет производим как для прямоугольного сечения шириной b = = 500 мм согласно п. 3.18 [2].
Вычислим значение m:
т.е. сжатая арматура действительно не требуется.
Площадь сечения растянутой арматуры вычислим по формуле (23) [2]. Для этого по табл. 20 [2] при m = 0,181 находим методом интерполяции:
| m |
0,900 | 0,180 |
0,895 | 0,188 |
тогда
мм2=13,356 см2.
Принимаем 2 20 (As = 6,28 см2=628 мм2) + 2 22 (As = 7,6 см2=760 мм2).
As = 13,88 см2= 1388 мм2
3. Подбор поперечной арматуры
Расчет железобетонных элементов на действие поперечной, силы для обеспечения прочности по наклонной полосе между наклонными трещинами должен производиться из условия
где Q – поперечная сила в нормальном сечении, принимаемом на расстоянии от опоры не менее h0, Q=67,2 кН;
w1 – коэффициент, учитывающий влияние хомутов, нормальных к оси элемента, и определяемый по формуле
w должен быть не более 1,3; поэтому принимаем w1=1,3
b1 – коэффициент, определяемый по формуле
здесь – коэффициент, принимаемый равным для тяжелого бетона – 0,
Rb = 10,5 МПа для выбранного бетона.
- условие выполняется.
Рассматриваем участок балки на длине (без участков у опор длиной 0,3 м).
Из условия сварки принимаем диаметр хомутов 6 мм арматуры A-III.
Первоначально задаёмся шагом хомутов в приопорном участке балки : , принимаем
Шаг хомутов в пролёте балки :
При этом шаг должен быть не более
Уточняем шаг хомутов в пролёте
Количество хомутов в приопорных участках , в пролёте
Рис. 2 Продольное сечение балки. Хомуты поперечной арматуры.
Спецификация арматуры
Обозначение арматуры | Длина, м | Кол-во хомутов, шт. | Масса 1 м, кг | Масса общая, кг | Масса всех элементов каркаса, кг |
A-III 20 | 5,4 | 2 | 2,466 | 26,633 |
|
A-III 22 | 5,4 | 2 | 2,984 | 26,633 |
A-III 6 |
| 15 | 0,222 |
|
Список литературы
СНиП 52–01–2003. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. М., 2004. С. 24.
Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры (к СНиП 2.03.01–84). М.: ЦНИИПромзданий Госстроя СССР, НИИЖБ Госстроя СССР, 1989. 192 с.
СНиП 2.01.07–85. Нагрузки и воздействия. М., 1988. 34 с.
Другие работы по теме:
Подбор сечения для балки
Задача 3. Для заданої схеми балки (мал. а) підібрати переріз (двотавровий, коритний, прямокутний, квадратний, круглий), якщо допустиме нормальне напруження для матеріалу балки складає [σ]=160 МПа. Порівняти вагу рівноміцних балок, двотаврового та прямокутного перерізів.
Основы архитектуры
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА. 1. Описание условий эксплуатации объекта, конструктивной схемы здания и материалов. Здание эксплуатируется в зоне нормальной влажности.
Многоэтажка в каркасе связевой вариант
Содержание Введение Цели и задачи курсовой работы 1. Компоновка перекрытия 1.1 Сбор нагрузок 1.2 Определение геометрических размеров элементов (для двух вариантов перекрытия)
Расчет конструкций рабочей площадки
Оглавление Компоновка рабочей площадки Выбор материалов для конструкций и соединений Нагрузки на рабочую площадку Расчетная ячейка рабочей площадки
Расчет балки на жесткость
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра сопротивления материалов
Каркас одноэтажного деревянного здания
Конструктивная схема здания. Деревянные фермы. Выбор шага рам. Связи. Конструирование покрытия здания. Конструкция покрытия. Подбор рабочего настила. Подбор сечения стропильных ног. Подбор сечения прогонов. Расчет и конструирование элементов ферм.
Монтажная схема балочной площадки
ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ 1. Исходные данные 2. Расчет балок настила 3. Расчет центрально сжатой колонны 4. Монтажная схема ВВЕДЕНИЕ В данном проекте произведены два расчета и приведена монтажная схема балочной площадки:
Многоэтажка в каркасе (связевой вариант)
Определение технико-экономических показателей для двух вариантов конструкций: геометрические размеры и расход материалов для плит перекрытия, ригелей; компоновка и сбор нагрузок. Расчет и конструирование элементов каркаса, выбор экономичного варианта.
Монтажная схема балочной площадки
Рассмотрение монтажной схемы балочной площадки. Расчет балок настила с применением схемы балочной клетки нормального типа и расчетной схемой. Показ расчета центрально сжатой колонны и технические характеристики двутавров стальных горячекатаных полок.
Расчет строительной ноги
Нагрузка на квадратный метр перекрытия. Схемы снеговых нагрузок. Статический расчет, подбор сечения элемента. Расчет сопротивления на изгиб. Переводные коэффициенты для заданных параметров дерева и тепловлажностного режима. Проверка жесткости (прогиба).
Проектирование металлических балочных клеток
Балочные клетки перекрытий - плоские системы стержневых элементов, опирающихся на вертикальные конструкции зданий и воспринимающих поперечную распределенную нагрузку. Компоновка балочной клетки нормального типа. Определение действующих нагрузок на балку.
Подбор сечения для балки
Задача 3. Для заданої схеми балки (мал. а) підібрати переріз (двотавровий, коритний, прямокутний, квадратний, круглий), якщо допустиме нормальне напруження для матеріалу балки складає [σ]=160 МПа. Порівняти вагу рівноміцних балок, двотаврового та прямокутного перерізів.
Железобетонные конструкции
Новосибирская государственная архитектурно-художественная академия Кафедра Строительного производства Курсовая работа по курсу Железобетонные конструкции
Усиление металлических балок при реконструкции здания
Процесс определения нагрузки и расчетных усилий, воспринимаемых балками настила до реконструкции здания. Расчет и конструирование усиления балок при выборе необходимого сечения. Проверка прочности и жесткости усиленной балки: опорный узел и поясные швы.
Железобетонные конструкции
Компоновка конструктивной схемы сборного покрытия. Расчет пустотной панели с напрягаемой арматурой по предельным состояниям первой группы. Определение усилий от расчетных и нормативных нагрузок и прочности плиты по сечению, нормальному к продольной оси.
Исследование косого изгиба балки
Экспериментальное определение максимальных прогибов и напряжений при косом изгибе балки и их сравнение с аналогичными расчетными значениями. Схема экспериментальной установки для исследования косого изгиба балки. Оценка прочности и жесткости балки.
Расчёт на прочность, стойкость и устойчивость элементов
Определение геометрических характеристик поперечного сечения бруса. Расчет на прочность и жесткость статических определимых балок при плоском изгибе, построение эпюры поперечных сил. Расчет статически не определимых систем, работающих на растяжение.
Построение эпюр нормальных и касательных напряжений
Определение расчетной нагрузки и реакции опор. Построение эпюры поперечных сил методом характерных точек. Определение необходимого осевого момента сопротивления из условия прочности, оценка рациональной формы поперечного сечения в опасном сечении балки.
Нахождение объема бетонной строительной конструкции
Проведение аппроксимации данных с помощью Excel, расчет площадей (отдельно для выпуклой и вогнутой кривых периферического, серединного и корневого сечения) и целевой функции V с целью нахождения полного объема бетонной строительной конструкции.
Исследование косого изгиба балки
Федеральное Агентство Образования Российской Федерации Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования Ижевский Государственный Технический Университет
Основы архитектуры
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА. 1. Описание условий эксплуатации объекта, конструктивной схемы здания и материалов Здание эксплуатируется в зоне нормальной влажности.