Курсовая работа: Расчет предварительно напряженной двускатной двутавровой балки покрытия пролетом 18 м (третьей категории трещиностойкости)

Поскольку потери предварительного напряжения пока неизвестны, требуемую площадь сечения напрягаемой арматуры определим приближенно, а после вычисления потерь проверим несущую способность. Подбор сечения предварительно напряженной арматуры ведем без учета конструктивной арматуры.

Рассматриваем сечение IV-IV как наиболее опасное:

 при симметричном расположении арматуры по высоте нижнего пояса. В верхнем поясе балки предусматриваем конструктивную арматуру в количестве 4 ¢ 12 А-III (),

 ; в нижнем поясе - 4 ¢ 5 Вр-I () в виде сетки, охватывающей напрягаемую арматуру.

3.1  Рабочая высота сечения

3.2  Граничная относительная высота сжатой зоны бетона

где

при коэффициенте условий работы .

3.3  Устанавливаем положение границы сжатой зоны

следовательно, нижняя граница сжатой зоны проходит в пределах верхнего пояса балки

3.4  Вспомогательные коэффициенты (с учетом арматуры ):

;

, т.е сжатой арматуры достаточно;

;

.

3.5  Требуемая площадь сечения напрягаемой арматуры

Принимаем напрягаемую арматуру в количестве 2 ¢ 14+4 ¢ 16A-V (), которую равномерно распределяем по нижнему поясу балки.

4 Определение геометрических характеристик приведенного сечения

При определении геометрических характеристик сечений учитываем только предварительно напряженную арматуру. Последовательность вычислений приведем для сечения IV-IV.

4.1

4.2 Площадь приведенного сечения:

где - для арматуры A-V;

- для арматуры Bp-I;

- для арматуры A-III;

4.3 Статический момент приведенного сечения относительно нижней грани:

4.4 Расстояние от центра тяжести сечения до нижней грани:

4.5 Момент инерции сечения относительно центра тяжести

4.6 Момент сопротивления приведенного сечения для крайнего нижнего волокна

.

4.7 Момент сопротивления приведенного сечения для крайнего верхнего волокна   

.

4.8 Упругопластический момент сопротивления для нижнего волокна (для удобства вычислений размеры приняты в см.) согласно п.117 [1]определяется в предположении отсутствия продольной силы N и усилия предварительного обжатия P по формуле

Положение нулевой линии определяется из условия

где  - статический момент площади бетона сжатой зоны относительно нулевой линии;

 - статический момент площади арматуры сжатой зоны относительно нулевой линии;

-статический момент площади арматуры растянутой зоны относительно нулевой линии;

 - площадь растянутой зоны в предположении, что .

Упругопластический момент сопротивления для крайнего растянутого волокна

где

- момент инерции площади сжатой зоны относительно нулевой линии;

 - момент инерции сечения арматуры растянутой зоны относительно нулевой линии;

 - момент инерции площади сечения арматуры сжатой зоны относительно нулевой линии;

 статический момент площади растянутого сечения относительно нулевой линии.

4.9 Положение нулевой линии двутаврового сечения при растянутой верхней зоне определяем по той же методике в предположении, что

;

 ;

-статический момент площади арматуры растянутой зоны относительно нулевой линии;

 - площадь растянутой зоны в предположении, что .

Упругопластический момент сопротивления для крайнего растянутого волокна

;

 .

Геометрические характеристики остальных приведенных сечений балки вычислены по аналогии и приведены в таблице 3.

Таблица 3 – Геометрические характеристики приведенных сечений балки

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9