Разное

Статический расчет конструкций: Статические расчеты

alexxlab 18.01.1994 Нет комментариев

3.3. Статический расчет

Федеральное агенство по образованию

ГОУ ВПО «Сибирская государственная

автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)»

Кафедра строительных конструкций

Пояснительная записка

к курсовому проекту

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СБОРНЫХ

ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПЛИТ ПЕРЕКРЫТИЙ

МНОГОЭТАЖНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ

Выполнил студент ПП ПГС-5 Ермаков

Алексей

Николаевич

Принял доцент кафедры

строительных конструкций,

кандидат с.-х. наук Регер

Федор

Федорович

Омск-2013

СОДЕРЖАНИЕ

1. Исходные данные ……………………………………………………… 3

2. Разработка конструктивной схемы сборного перекрытия …………..

4

3. Проектирование панели сборного перекрытия ………………………. 6

3.1. Конструктивная схема ………………………………………… 6

3.2. Расчётная схема и нагрузки …………………………………… 7

3.3. Статический расчёт ……………………………………………. 7

3.4. Расчет по I группе предельных состояний …………………… 9

3.4.1. Исходные данные …………………………………………… 9

3.4.2. Расчет прочности нормальных сечений ……………………. 10

3.4.3. Расчет прочности наклонных сечений на действие

поперечных сил ………………………………………………. 12

3.4.4. Армирование панелей ………………………………………. 15

3.5. Расчет панелей по предельным состояниям II группы ……… 16

3.5.1. Проверка трещиностойкости ……………………………….. 17

3.5.2. Проверка жесткости …………………………………………. 23

Библиографический список ……………………………………………… 25

1. Исходные данные

Курсовой проект включает расчет и конструирование сборной железобетонной круглопустотной плиты перекрытия многоэтажного производственного здания. Выполнен на основе задания с исходными данными, выданного доцентом Регером Ф.Ф.:

Намечено запроектировать несущие конструкции 3…5-этажного здания с наружными кирпичными стенами и железобетонными перекрытиями, поддерживаемыми внутренними железобетонными колоннами.

При этом рассматрено здание с жесткой конструктивной схемой, в котором горизонтальные нагрузки передаются через жесткие в своей плоскости диски перекрытий на поперечные и продольные стены, обеспечивающие пространственную жесткость здания в целом. В этом случае железобетонные конструкции здания рассчитываются только на действие вертикальных нагрузок – [1].

2. Разработка конструктивной схемы сборного перекрытия

Требуется запроектировать плиту круглопустотную среднего пролёта трёхпролётного поперёк и пятипролётного вдоль производственного пятиэтажного здания с наружными кирпичными стенами (рис. 1).

Выполнение проекта начинаем с определения габаритных размеров в плане, привязки наружных стен к разбивочным осям и компоновки конструктивной схемы здания.

Размер ячейки вдоль l1 = 7,0 м.

Размер ячейки поперёк l2 = 6,0 м.

Длина здания в осях равна произведению продольного размера ячейки на число ячеек вдоль здания.

Длина здания в осях вдоль l1 · 5 = 7,0 · 5 = 35 м.

Длина здания в осях поперёк l2 · 3 = 6,0 · 3 = 18 м.

Номинальная ширина каждой панели принимается одинаковой для всего перекрытия и вычисляется путем деления длины средней ячейки поперек здания

l2 на принятое количество панелей. Полученная номинальная ширина панелей должна быть в пределах 1,3…1,7 м:

bн = l2 / 5 = 6,0 / 4 = 1,5 м.

Раскладка панелей перекрытия показана на рис. 1. Участки, примыкающие к продольным стенам и имеющие ширину меньше номинальной ширины панелей, перекрываются доборными панелями. Конструктивная ширина панелей назначается на 20…30 мм меньше номинальной в соответствии с п.5.51 [2]:

bк = bн – 0,02 = 1,5 – 0,02 = 1,48 м.

Опалубочные размеры поперечного сечения панели принимаются в соответствии с рекомендациями табл. 1 и рис. 2 указаний [4].

Каждому конструктивному элементу присваивается марка, состоящая из буквенного индекса и порядкового номера. Например, плита перекрытия круглопустотная — ПК1.

Рис. 2. Поперечное сечение плиты перекрытия

с круглыми пустотами

По табл. 1 [4] при полной временной нагрузке 5,4 кН/м2 при l1 = 7,0 м принимаем высоту плиты перекрытия

h = 280 мм = 0,28 м.

Расстояние от края плиты до отверстия принимаем 40 мм = 0, 04 м.

Тогда диаметр отверстия-пустоты будет

d = 0,28 – 2·0, 04 = 0,2 м = 200 мм.

Принимаем 6 отверстий диаметром 200 мм с расстоянием от края плиты 50 мм и между ними (см. рис. 2)

Высота нижней уширенной части плиты h/2 = 0,28/2 = 0,14 мм.

3. Проектирование панели сборного перекрытия

3.1. Конструктивная схема

Производим расчет и конструирование панели перекрытия, опирающейся на ригель. Пустотная панель укладывается на полки крестовых ригелей по слою цементно-песчаного раствора (рис.3).

Рис. 3. К расчёту панели с круглыми пустотами

3.2. Расчётная схема и нагрузки

Поскольку возможен свободный поворот опорных сечений, расчетная схема панели представляет собой статически определимую однопролетную балку (см. рис.3), загруженную равномерно распределенной нагрузкой, в состав которой входят постоянная, включающая вес пола и собственный вес панели, и временная.

Площадь поперечного сечения панели по номинальным размерам

Ап = bн·h = 1,5·0,28 = 0,42 м

2.

Суммарная площадь отверстий-пустот в пределах сечения плиты

Нормативную нагрузку (кН/м2) от собственной массы панели определим так:

В задании на курсовой проект указаны нормативные значения эквивалентной равномерно распределенной нагрузки от 1 м2 пола и от временной на междуэтажное перекрытие здания: длительно действующей pдлн и кратковременно действующей pкрн в кН/м2.

Коэффициенты надежности по нагрузке для временных равномерно распределенных нагрузок на перекрытия принимаются согласно п. 3.7[3]:

при pн > 2 кН/м2γf = 1,2.

Коэффициент надежности по нагрузке от веса пола принимается равным 1,3 [3].

Коэффициент надежности до нагрузке от собственного веса па­нели перекрытия принимается равным 1,1 [3].

Подсчет нормативных и расчетных нагрузок с подразделением на длительно и кратковременно действующие выполняется в табличной форме (табл.4) по рекомендациям методических указаний [4].

Определение расчетного пролета показано на рис. 3. Принимается ар = 150 мм, предварительно принимается bр = 200мм. Тогда расчётный пролёт круглопустотной плиты

Для выполнения расчетов по первой и второй группам предельных состояний нужно вычислить следующие усилия:

– изгибающий момент (кН∙м) от полной расчетной нагрузки

Таблица 4.

Нормативные и расчетные нагрузки на панель перекрытия

Нормативные нагрузки

На 1 м2 панели

bн,

,м

На 1 пог.м. длины панели

Норматив-ная, кН/м2

Коэффициент надежности

Расчетная, кН/м2

Нормативная, кН/м

Расчетная, кН/м

I. Постоянная (длительно действующая).

1.От собственного веса панели.

2.От собственного веса конструкции пола.

gсвн=3,86

1,4

1,1

1,3

4,25

1,82

1,5

5,79

2,1

6,38

2,78

Итого

gпл+пол =6,07

gн=7,89

g=9,19

II. Временная нагрузка.

3.Длительно действующая часть нагрузки.

pдлн=2,4

1,2

2,88

=3,6

4,32

4.Кратковременно действующая часть нагрузки.

pкрн=3

1,2

3,6

4,5

5,4

Итого

pI=6,48

pH=8,1

P=9,72

Всего

qI=12,55

qH=15,99

q=18,88

В том числе длительная нормативная

qдлн=gн+=11,49

Примечание: Нагрузки на один погонный метр панели определяются путем умножения нагрузки на 1м2панели на ее номинальную ширинуbн.

– изгибающий момент (кН∙м) от полной нормативной нагрузки;

– изгибающий момент (кН∙м) от нормативной длительно действующей нагрузки;

– поперечная сила (кН) от полной расчетной нагрузки

3.4. Расчет по I группе предельных состояний

3.4.1. Исходные данные

Панели перекрытий запроектируем из тяжелого бетона класса В25 (по прочности на сжатие), подвергаемого тепловой обработке при атмосферном давлении.

В зависимости от принятого класса бетона В25 по табл.12, 13, 18 [2] определяем характеристики бетона, которые сводим в табл. 5 по форме [4].

Таблица 5.

Характеристики бетона

Класс бетона на сжатие

Коэффициент условий работы

бетона γb2

Расчетные сопротивления для предельных состояний, МПа

Начальный модуль упругости, МПа Еb

Первой группы

Второй группы

Rb

Rbt

Rb,ser

Rbt,ser

В25

1,0

14,50

1,05

18,5

1,6

27∙103

0,9

13,05

0,95

–

–

Примечание. При расчете по I группе предельных состояний Rb и Rbt следует принимать с коэффициентом γb2 = 0,9 .

Класс арматуры принимаем в соответствии с указаниями п. 2.19 а, б, в и п. 2.24 [2]. В зависимости от класса арматуры по таблицам 19, 20, 22, 23, 29 [2] определяем характеристики арматуры и заносим в табл. 6.

Таблица 6.

Характеристики арматуры

Класс арматуры, диаметры

Расчетные сопротивления для предельных состояний, МПа.

Модуль упругости арматуры, МПа, Еs

Первой группы

Второй группы

Rs

Rsw

Rsc

Rs,ser

А-I

225

175

225

235

210∙103

А-Ш

10. ..40мм

365

290

365

390

200∙103

Вр-1

5мм

360

260

360

–

170∙103

При расчете прочности нормальных и наклонных сечений поперечное сечение панели приводится к тавровому профилю в соответствии с рекомендациями рис.4.

а)

б)

в)

Рис. 4. К расчету прочности нормальных сечений

а – действительное сечение;

б – приведенное сечение;

в – варианты напряженного состояния.

Вводимая в расчет ширина полки приведенного сечения bf I для ребристых панелей не должна превышать [2, п. 3.16] Для пустотных панелей bf I = bкв.

Рабочая высота сечения панели h0 = h – a = 0,28 – 0,03 = 0,25 м,

где а — для пустотных панелей (расположение арматуры в один ряд по высоте) – 30…35 мм = 0,03 м.

Статический расчет | это… Что такое Статический расчет?

ТолкованиеПеревод

Статический расчет

Статический расчет – определение внутренних усилий (сил и моментов) в конструкции от конкретной комбинации воздействий.

[EN1993–1–1]

Рубрика термина: Теория и расчет конструкций

Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги, Автотехника, Автотранспорт, Акустические материалы, Акустические свойства, Арки, Арматура, Арматурное оборудование, Архитектура, Асбест, Аспирация, Асфальт, Балки, Без рубрики, Бетон, Бетонные и железобетонные, Блоки, Блоки оконные и дверные, Бревно, Брус, Ванты, Вентиляция, Весовое оборудование, Виброзащита, Вибротехника, Виды арматуры, Виды бетона, Виды вибрации, Виды испарений, Виды испытаний, Виды камней, Виды кирпича, Виды кладки, Виды контроля, Виды коррозии, Виды нагрузок на материалы, Виды полов, Виды стекла, Виды цемента, Водонапорное оборудование, Водоснабжение, вода, Вяжущие вещества, Герметики, Гидроизоляционное оборудование, Гидроизоляционные материалы, Гипс, Горное оборудование, Горные породы, Горючесть материалов, Гравий, Грузоподъемные механизмы, Грунтовки, ДВП, Деревообрабатывающее оборудование, Деревообработка, ДЕФЕКТЫ, Дефекты керамики, Дефекты краски, Дефекты стекла, Дефекты структуры бетона, Дефекты, деревообработка, Деформации материалов, Добавки, Добавки в бетон, Добавки к цементу, Дозаторы, Древесина, ДСП, ЖД транспорт, Заводы, Заводы, производства, цеха, Замазки, Заполнители для бетона, Защита бетона, Защита древесины, Защита от коррозии, Звукопоглащающий материал, Золы, Известь, Изделия деревянные, Изделия из стекла, Инструменты, Инструменты геодезия, Испытания бетона, Испытательное оборудование, Качество цемента, Качество, контроль, Керамика, Керамика и огнеупоры, Клеи, Клинкер, Колодцы, Колонны, Компрессорное оборудование, Конвеера, Конструкции ЖБИ, Конструкции металлические, Конструкции прочие, Коррозия материалов, Крановое оборудование, Краски, Лаки, Легкие бетоны, Легкие наполнители для бетона, Лестницы, Лотки, Мастики, Мельницы, Минералы, Монтажное оборудование, Мосты, Напыления, Обжиговое оборудование, Обои, Оборудование, Оборудование для производства бетона, Оборудование для производства вяжущие, Оборудование для производства керамики, Оборудование для производства стекла, Оборудование для производства цемента, Общие, Общие термины, Общие термины, бетон, Общие термины, деревообработка, Общие термины, оборудование, Общие, заводы, Общие, заполнители, Общие, качество, Общие, коррозия, Общие, краски, Общие, стекло, Огнезащита материалов, Огнеупоры, Опалубка, Освещение, Отделочные материалы, Отклонения при испытаниях, Отходы, Отходы производства, Панели, Паркет, Перемычки, Песок, Пигменты, Пиломатериал, Питатели, Пластификаторы для бетона, Пластифицирующие добавки, Плиты, Покрытия, Полимерное оборудование, Полимеры, Половое покрытие, Полы, Прессовое оборудование, Приборы, Приспособления, Прогоны, Проектирование, Производства, Противоморозные добавки, Противопожарное оборудование, Прочие, Прочие, бетон, Прочие, замазки, Прочие, краски, Прочие, оборудование, Разновидности древесины, Разрушения материалов, Раствор, Ригеля, Сваи, Сваизабивное оборудование, Сварка, Сварочное оборудование, Свойства, Свойства бетона, Свойства вяжущих веществ, Свойства горной породы, Свойства камней, Свойства материалов, Свойства цемента, Сейсмика, Склады, Скобяные изделия, Смеси сухие, Смолы, Стекло, Строительная химия, Строительные материалы, Суперпластификаторы, Сушильное оборудование, Сушка, Сушка, деревообработка, Сырье, Теория и расчет конструкций, Тепловое оборудование, Тепловые свойства материалов, Теплоизоляционные материалы, Теплоизоляционные свойства материалов, Термовлажносная обработка бетона, Техника безопасности, Технологии, Технологии бетонирования, Технологии керамики, Трубы, Фанера, Фермы, Фибра, Фундаменты, Фурнитура, Цемент, Цеха, Шлаки, Шлифовальное оборудование, Шпаклевки, Шпон, Штукатурное оборудование, Шум, Щебень, Экономика, Эмали, Эмульсии, Энергетическое оборудование

Источник: Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов. – Калининград. Под редакцией Ложкина В.П.. 2015-2016.

Нужен реферат?

  • Статический момент вибро­возбудителя
  • СТАХЕМЕНТ НК

Полезное


Разница между статическим и переходным анализом?

  • özgün
  • 28 февраля 2021

Большинство инженерных задач считаются динамическими, хотя мы в основном сосредоточились на аналитическом решении статических задач в системе высшего образования. Однако термин «динамический» может иногда сбивать с толку тех, кто интересуется программными решениями FE.

В инженерном образовании термин «динамический» используется для описания нестатических ситуаций, когда условия нагрузки изменяются в зависимости от времени, а не от его местоположения. Тем не менее, Ansys дает нам возможность играть как с местоположением, так и с величиной условий нагрузки благодаря анализу переходных процессов.

Что такое статический структурный анализ в Ansys?

Статический структурный анализ определяет смещения, напряжения, деформации и силы в конструкциях или компонентах, вызванные нагрузками, которые не вызывают значительных эффектов инерции и демпфирования. Предполагается устойчивая нагрузка и условия срабатывания; то есть предполагается, что нагрузки и реакция конструкции медленно изменяются во времени. Статическая нагрузка на конструкцию может быть выполнена с помощью решателя ANSYS, Samcef или ABAQUS. Типы нагрузки, которые можно применять при статическом расчете, включают:

  • Внешние силы и давления
  • Стационарные силы инерции (такие как сила тяжести или скорость вращения)
  • Приложенные (ненулевые) смещения
  • Температуры (для термической деформации)

Другими словами, эти функции используются далее статические условия нагрузки, которые не меняются во времени и месте.

Например, реакции на стул, когда кто-то сидит на нем, и напряжения, создаваемые парой болт-гайка на вилочном соединении, можно считать одним из лучших примеров статических структурных проблем.

Соединение болт-гайка Анализ деформации кресла

В чем отличие анализа переходных процессов?

Анализ переходных процессов может быть тепловым или структурным. Анализ переходных процессов по определению включает нагрузки, являющиеся функцией времени.
Вы можете выполнить нестационарный структурный анализ (также называемый временным анализом) в приложении Mechanical с помощью нестационарного структурного анализа, специально использующего решатель ANSYS Mechanical APDL. Этот тип анализа используется для определения динамической реакции конструкции на действие любых общих зависящих от времени нагрузок. Вы можете использовать его для определения изменяющихся во времени перемещений, деформаций, напряжений и сил в конструкции, когда она реагирует на любые переходные нагрузки. Временной масштаб нагрузки таков, что инерция или эффекты демпфирования считаются важными. Если эффекты инерции и демпфирования не важны, вы можете вместо этого использовать статический анализ.

Термический анализ в переходном режиме в основном следует тем же процедурам, что и термический анализ в установившемся режиме. Основное отличие состоит в том, что большинство приложенных нагрузок в переходном анализе являются функциями времени. Чтобы указать нагрузки, зависящие от времени, вы сначала разделите кривую зависимости нагрузки от времени на шаги нагрузки. Каждый «угол» на кривой нагрузки может быть одним шагом нагрузки, как показано на следующих рисунках.

Ходьба по мосту может быть хорошим примером анализа нестационарных структур. Потому что условия загрузки меняются во времени и месте.

Также на видео ниже показано, как меняется температурный профиль в отапливаемом помещении. Здесь тепло поступает от обогревателя в правой части комнаты при 600 C. Начальная температура окружающей среды при 22 C. Тепло в помещение поступает через обогреватель, в то время как помещение теряет тепло за счет теплопроводности через стены. Изменения температуры относятся к зиме, когда температура на другой стороне стены составляет -5 C

Показать больше