Подбор арматуры для изгибаемого элемента таврового или двутаврового сечения

Информация о расчете:

Дата выполнения расчета: 15.12.2014 10: 17: 05;

Исходные данные:

Размеры элемента:

- Пролет элемента l = 630 см = 630 / 100 = 6, 3 м;

Коэффициенты условия работы:

- Коэффициент условия работы бетона gb2= 0, 9;

Усилия:

- Изгибающий момент (от всех нагрузок; относительно нейтральной оси)

M = 29, 72101 тс м = 29, 72101 / 101, 97162123 = 0, 29146 МН м

Размеры сечения:

- Высота сечения h = 45 см = 45 / 100 = 0, 45 м;

Расстояния от арматуры до грани бетона:

- Расстояние от равнодействующей усилий в арматуре S до грани сечения

a = 3 см = 3 / 100 = 0, 03 м;

- Расстояние от равнодействующей усилий в арматуре S' до грани сечения

a' = 0 см = 0 / 100 = 0 м;

Размеры таврового или двутаврового сечения:

- Ширина ребра таврового или двутаврового сечения

b = 15 см = 15 / 100 = 0, 15 м;

- Высота полки в сжатой зоне h'f= 10 см = 10 / 100 = 0, 1 м;

- Ширина полки в сжатой зоне b'f= 40 см = 40 / 100 = 0, 4 м;

Характеристики продольной арматуры:

(Стержневая арматура; A - I):

- Расчетное сопротивление растяжению для предельных состояний второй группы Rs, ser= 235 МПа;

- Расчетное сопротивление продольной арматуры растяжению Rs= 225 МПа;

- Расчетное сопротивление продольной арматуры сжатию Rsc= 225 МПа;

- Модуль упругости арматуры Es= 210000 МПа;

Характеристики бетона:

(Бетон тяжелый естественного твердения; B30):

- Расчетное сопротивление бетона осевому сжатию для пред. состояний I группы Rb= 17 МПа;

- Расчетное сопротивление бетона растяжению для пред. состояний I группы Rbt= 1, 2 МПа;

- Расчетное сопротивление бетона осевому сжатию для пред. состояний II группы Rb, ser= 22 МПа;

- Расчетное сопротивление бетона растяжению для пред. состояний II группы Rbt, ser= 1, 8 МПа;

- Модуль упругости бетона Eb= 32500 МПа;

Площадь сжатой или наименее растянутой продольной арматуры:

- Площадь сжатой или наименее растянутой продольной арматуры

A's= 0 см 2= 0 / 10000 = 0 м 2;

Результаты расчета:

1) Подбор арматуры для таврового сечения

Рабочая высота сечения:

h0= h-a = 0, 45-0, 03 = 0, 42 м.

Сечение - тавровое или двутавровое с консольными свесами полок.

Ширина консольного свеса полки, принимаемая в расчет:

b'fk= (b'f-b)/2 = (0, 4-0, 15)/2 = 0, 125 м.

Ширина полки, принимаемая в расчет:

b'f = b +2 b'fk= 0, 15+2 · 0, 125 = 0, 4 м.

2) Продолжение расчета по п. 3.22 Пособие к СНиП 2.03.01-84

Т.к. M = 0, 29146 МН м > gb2Rbb'f h'f(h0-0, 5 h'f)+RscA's(h0-a') = 0, 9 · 17 · 0, 4 · 0, 1 · (0, 42-0, 5 · 0, 1)+225 · 0 · (0, 42-0) = 0, 22644 МН м

Граница сжатой зоны проходит в ребре.

Коэффициент:

am= (M-gb2Rb(b'f-b) h'f(h0-0, 5 h'f)-RscA's(h0-a'))/(gb2Rbb h02) =

= (0, 29146-0, 9 · 17 · (0, 4-0, 15) · 0, 1 · (0, 42-0, 5 · 0, 1)-225 · 0 · (0, 42-0))/(0, 9 · 17 · 0, 15 · 0, 42 2) = 0, 37037.

3) Определение относительной высоты сжатой зоны бетона

Бетон - тяжелый.

Коэффициент:

a = 0, 85.

Характеристика сжатой зоны бетона:

w = a-0, 008 Rbgb2= 0, 85-0, 008 · 17 · 0, 9 = 0, 7276.

Напряжения в арматуре:

sSR= Rs= 225 МПа.

Т.к. gb2< 1:

Предельные напряжения в арматуре сжатой зоны:

ssc, u= 500 МПа.

Граничная относительная высота сжатой зоны:

xR= w/(1+(sSR/ssc, u) (1-(w/1, 1))) =

= 0, 7276/(1+(225/500) · (1-(0, 7276/1, 1))) = 0, 63141 (формула (14); п. 3.14).

4) Продолжение расчета по п. 3.22 Пособие к СНиП 2.03.01-84

Коэффициент:

aR= xR(1-0, 5 xR) = 0, 63141 · (1-0, 5 · 0, 63141) = 0, 43207.

Т.к. am= 0, 37037 r aR= 0, 43207:

am= 0, 37037 r aR= 0, 43207 (85, 71991 % от предельного значения) - условие выполнено.

am> 0 - условие выполнено.

Коэффициент принимается по табл. 20 в зависимости от am

z = 0, 75463.

Относительная высота сжатой зоны:

x = 2 (1-z) = 2 · (1-0, 75463) = 0, 49074.

As = (gb2Rb(x b h0+(b'f-b) h'f)+RscA's)/Rs=

= (0, 9 · 17 · (0, 49074 · 0, 15 · 0, 42+(0, 4-0, 15) · 0, 1)+225 · 0)/225 = 0, 0038 м 2(формула (33); п. 3.22).

As= As 10 4= 0, 0038 · 10 4= 38 см 2.

5) Проверка требования минимального процента армирования (п. 5.16 СНиП 2.03.01-84).

Арматура расположена по контуру сечения - равномерно.

Минимальный процент армирования:

amin= 0, 1 %.

В данном случае для определения коэффициента армирования принимается полная площадь сечения

Сечение - тавровое с полкой в сжатой зоне.

Площадь сечения бетона:

A = b (h-h'f)+b'fh'f=

= 0, 15 · (0, 45-0, 1)+0, 4 · 0, 1 = 0, 0925 м 2.

amin= 0, 1 % r 100 (As+A's)/A = 100 · (0, 0038+0)/0, 0925 = 4, 10811 % (2, 43421 % от предельного значения) - условие выполнено.

Практическая работа №9.
«Чертеж плиты»

Задание: выполнить чертеж плиты по заданию с разрезами и узлами, а так же чертежи сеток С-1, С-2 и каркаса К-1.
Задание выполнено в программе AutoCAD 2013.

Практическая работа №10.
«Архитектурная деталь в 3D»

Карточка:

Задание выполнено в программе AutoCAD 2013.

Использовались команды: отрезок, полилиния, выдавить, вычитание, штриховка.

Практическая работа №11.
«Присвоение материалов детали»

В строке меню нажимаем «вид» → «тонирование»→ «редактор материалов».

В открывшемся окне изменяем внешний вид материалов: изображение, блеск, отражательную способность, прозрачность, оттенок и т.д.

Нажимаем закрыть. Затем в строке меню нажимаем «вид» → «тонирование»→ «визуализация»

и в открытом окне видим деталь с присвоенным ему материалом.

Практическая работа №12.
«Фотография в AutoCAD»

Задание выполнено в программе AutoCAD 2013.

Смотри файл на электронном носителе «Фотография в AutoCAD»

Практическая работа №13.
«Видеоролик в AutoCAD»

Задание выполнено в программе AutoCAD 2013.

Смотри файл на электронном носителе «Видео в AutoCAD»

Заключение.

На учебной практике «Участие в проектировании зданий и сооружений» я освоила программы AutoCAD, ArchiCAD и NormCAD, познакомилась с основными свойствами и настройками данных программ. В программе AutoCAD начертила двухмерные тела и 3D тела, выполнила различные действия с телами; в программе ArchiCAD построила здание по предложенному плану, начертила фасад и разрез, а так же выполнила фото и видеосъемку; в программе NormCAD выполнила расчет ригеля заданной длины.

Программы AutoCAD, ArchiCAD и NormCAD несомненно облегчают процесс черчения. При работе в этих программах времени на чертеж уходит в несколько раз меньше времени, затраченного на работу в ручную.

AutoCAD 2013 включает в себя полный набор инструментов для комплексного трехмерного моделирования. Он позволяет получить высококачественную визуализацию моделей с помощью системы рендеринга mental ray. Также в программе реализовано управление трехмерной печатью и поддержка облака точек. Кроме того программа представляет весьма обширные возможности работы со слоями и аннотативными объектами.

ArchiCAD предназначен для проектирования архитектурно-строительных конструкций и решений, а также элементов ландшафта, мебели и т.п.

При работе в программе используется концепция виртуального здания. Суть ее состоит в том, что проект ArchiCAD представляет собой выполненную в натуральную величину объёмную модель реального здания, существующую в памяти компьютера. Для ее выполнения проектировщик на начальных этапах работы с проектом фактически «строит» здание, используя при этом инструменты, имеющие свои полные аналоги в реальности: стены, перекрытия, окна, лестницы, различные объекты и т.д. После завершения работ над «виртуальным зданием», проектировщик получает возможность извлекать разнообразную информацию о спроектированном объекте: поэтажные планы, фасады, разрезы и т.д. Поддерживает взаимодействие с различными инженерными программами через формат IFC. А также в программе ArchiCAD можно делать фотоснимок проекта и произвести съемку, которая позволит увидеть ваш проект воочию и лучше его представлять.

Программа NormCAD позволяет выполнять большинство наиболее используемых в строительстве расчетов. Выдаются не только конечные или промежуточные результаты, а подробный отчет с формулами в привычном для понимания виде. Это повышает надежность расчетов. Расчет можно выполнять на основе готовых примеров из пособий с СНиП.

Благодаря большому количеству настроек стандартных инструментов, объекты настраиваются в соответствии с пожеланиями пользователя. Это очень удобно. Было приятно работать с данными программами. Данная практика оказалась весьма полезной. Знания и опыт, полученные на этой практике помогут мне в дальнейшем обучении и в работе по профессии.