Определение несущ. способности сжатого эл-та связи

Из двутавра и швеллера

Выписываем харак-ти данного

швеллера из табл.(t,A,N).

РЕШЕНИЕ:

 

 

Вопрос 78.

Определить площадь сечения одной монтаж.

Петли для сборной ж/б многопустотной плиты перекрытия

1.

При подъеме плиты вес ее может быть

передан на 3 петли.

2. Усилее на 1 петлю

N( =P/3

3. Определяем площадь 1 петли

По сортаменту принимаем петлю с

определённой площадью.

 

Вопрос 80.

Изобразите эквивалентное и расчётное сечение сборной ж/б

многопустотной плиты перекрытия

 

1. b1-конструктивная ширина плиты=b-2*5

2. bf-шир.верхней полки

плиты=b1-2*15

3. Замен. круглые пустоты на

квадрат.равные площади со

стороной квадрата:

h₁=0.9d=0.9*159=143мм

4. Опред.кол-во пустот в плите:

n=b₁/185(шаг пустот159+26(ребро))

5. Толщ.полок сечения:

h_f^,=

6. Приведенная суммарная

толщина ребра:

B_w=b_f –(h-h1)

 

Вопрос 81.

Ж/б балка с сечением 200*400мм выполнена из тяжелого бетона С¹⁶/₂₀. Заармированна 2 стержня Ø20 S500, длина балки 5970мм, класс по условиям эксплуатации XC1, действует равномерно распределенная нагрузка. Требуется из констуктивных требований принять шаг и Ø хомутов. Законструировать и вычертить сварной каркас.

Решение. 1) Диаметр поперечных стержней каркаса d_w= d_раб= ˟ 20=5мм

2) При h_балки=400мм≤450мм шаг попер. стержней на приопор. участках длиной 0,25 ˟l=1492,5мм. Шаг приопорных стержней принимаем S₁= = = 200мм

S₁=200мм≤150мм

S₁=150мм

В середине пролёта S₂= h = ˟ 400 = 300мм

S₂=300мм≤500мм

S₂=300мм

3) Вычерчиваем сварной каркас

 

Вопрос 82.

Определить несущую спос-ть ж/б балки прямоуг. сеч., вып. из бетона класса С¹⁶/₂₀.

Размеры сеч. b*h = 1200*180мм, XC1, растянутая арм-ра 6Ø10 S500, изгиб. момент М_sd=36kН*м

Решение. 1) Опр. расчёт. сопротивление сжатию бетона

f_cd= = = 10,67 МПа

2) Расчёт. сопр-ние арм-ры

F_yd = 435 Мпа

3) Опр. расст-ние с -расст. от наруж. грани до центра тяж. арм-ры

с= а + 0,5 Ø = 20 + 0,5*10 = 25мм

4) Опр. раб. высоту балки

d = h – c

d = 180 – 25 = 155мм

5) Нах. эффектив. высоту сжатой зоны бетона

ξ = (c одиночным армированием)

ξ = = 160*10^-4м = 1,6см (А_s1=4,71 см² - 6Ø10 S500)

ξ = (c двойным армированием)

А_s1 = – площадь сечения арм-ры в растянутой зоне

А_s2 = - площадь сечения арм-ры в cжатой зоне

=

 

6) Проверяем условия постановки арм-ры в сеч-ии

ξ ≤ ξ_lim* d

16мм ≤ 0,61 * 155мм

16мм ≤ 95мм

Арм-ра подобрана правильно

7) Нах. нес. спос-ть ж/б балки

М_sd ≤ М_Rd

М_Rd = αf_cd*b* ξ*(d - ) = 1*10,67*10⁶*1,2*16*10^-3*(0,155 - ) = 30,115 * 10³ Н*м = 30,115 кН*м

36 кН*м > 30,115 кН*м

Прочность сечения не обеспечена. Для обеспечения прочности необходимо увеличить класс бетона, Ø арм-ры.

 

Вопрос 83.

Определить нес. спос-ть ж/б балки прямоуг. сеч., вып. из бетона класса С²⁰/₂₅.

Размеры сеч. b*h = 250*550мм, XC0, растянутая арм-ра 7Ø18 S400, изгиб. момент М_sd=250kН*м

Решение. 1) Опр. расчёт. сопр-ние сжатию бетона

f_cd= = = 13,33 МПа

2) Расчёт. сопр-ние арм-ры

F_yd = 367 Мпа

3) Опр. расст-ние с -расст. от наруж. грани до центра тяж. арм-ры

с= а + 0,5 Ø = 15 + 0,5*18 = 24мм

4) Опр. раб. высоту балки

d = h – c

d = 550 – 24 = 526мм

5) Нах. эффектив. высоту сжатой зоны бетона

ξ = (c одиночным армированием)

ξ = = 1961*10^-4м = 196,1мм (А_s1=17,81 см² - 7Ø18 S400)

 

ξ = (c двойным армированием)

А_s1 = – площадь сечения арм-ры в растянутой зоне

А_s2 = - площадь сечения арм-ры в cжатой зоне

=

 

6) Проверяем условия постановки арм-ры в сеч-ии

ξ ≤ ξ_lim* d

196,1мм ≤ 0,657 * 526мм

196,1мм ≤ 345,6мм

Арм-ра подобрана правильно

7) Нах. нес. спос-ть ж/б балки

М_sd ≤ М_Rd

М_Rd = αf_cd*b* ξ*(d - ) – с одиночным армированием

М_Rd = αf_cd*b* ξ*(d - ) = 1*13,33*10⁶*0,25*196,1*10^-3*(0,526 - ) = 280 * 10³ Н*м = 280 кН*м

М_Rd = α_mαf_cdbd² + А_s2 f_yd (d – c₁) – c двойной арм-рой

36 кН*м < 280 кН*м

Прочность сечения обеспечена.

Вопрос 84.

Определить нес. спос-ть ж/б балки прямоуг. сеч., вып. из бетона класса С²⁵/₃₀.

Размеры сеч. b*h = 250*550мм, XC0, растянутая арм-ра 7Ø18 S400, изгиб. момент М_sd=250kН*м

Решение. 1) Опр. расчёт. сопр-ние сжатию бетона

f_cd= = = 16,66 МПа

2) Расчёт. сопр-ние арм-ры

F_yd = 367 Мпа

3) Опр. расст-ние с -расст. от наруж. грани до центра тяж. арм-ры

с= а + 0,5 Ø = 15 + 0,5*18 = 24мм

 

4) Опр. раб. высоту балки

d = h – c

d = 550 – 24 = 526мм

5) Нах. эффектив. высоту сжатой зоны бетона

ξ = (c одиночным армированием)

ξ = = 1569*10^-4м = 156,9мм (А_s1=17,81 см² - 7Ø18 S400)

 

ξ = (c двойным армированием)

А_s1 = – площадь сечения арм-ры в растянутой зоне

А_s2 = - площадь сечения арм-ры в cжатой зоне

=

 

6) Проверяем условия постановки арм-ры в сеч-ии

ξ ≤ ξ_lim* d

156,9мм ≤ 0,657 * 526мм

156,9мм ≤ 345,6мм

Арм-ра подобрана правильно

7) Нах. нес. спос-ть ж/б балки

М_sd ≤ М_Rd

М_Rd = αf_cd*b* ξ*(d - ) – с одиночным армированием

М_Rd = αf_cd*b* ξ*(d - ) = 1*16,66*10⁶*0,25*156,9*10^-3*(0,526 - ) = 292,5 * 10³ Н*м = 292,5 кН*м

М_Rd = α_mαf_cdbd² + А_s2 f_yd (d – c₁) – c двойной арм-рой

36 кН*м < 292,5 кН*м

Прочность сечения обеспечена.

Вопрос 85.

Опр. треб. площадь попер. сеч-я продол. раб. арм-ры класса S500 (кол-во и Ø стержней) ж/б балки заданных размеров. Размеры сеч-я балки b*h = 200*400мм, бетон класса С²⁵/₃₀, М_sd = 100 кН*м, класс по усл. экспл. XC3

Решение. 1) Опр. расчёт. сопр-ние сжатию бетона

f_cd= = = 16,66 МПа

2) Расчёт. сопр-ние арм-ры

F_yd = 435 Мпа

3) Опр. расст-ние с -расст. от наруж. грани до центра тяж. арм-ры

с= а + 0,5 Ø = 25 + 0,5*10 = 30мм

 

4) Опр. раб. высоту балки

d = h – c

d = 400 – 30 = 350мм

5) Находим значение армирования

α_m = = = 0,22

0,22< =0,368, коэф-т α_m меньше граничного знач-я, следоват., изменять сеч-е балки не треб., достаточно одиночного армиров-я

η→ α_m

α_m=0,22 η -?

α_m=0,213 η – 0,875

α_m=0,225 η – 0,867

η = 0,875 - * (0,22 – 0,213) = 0,87

6) Находим требуемую площадь арм-ры

А_s1 = = = 0,714*10^-3м²

Вопрос 86.

Опр. треб. площадь попер. сеч-я продол. раб. арм-ры класса S400 (кол-во и Ø стержней) ж/б балки заданных размеров. Размеры сеч-я балки b*h = 200*400мм, бетон класса С²⁵/₃₀, М_sd = 100 кН*м, класс по усл. экспл. XC3

Решение. 1) Опр. расчёт. сопр-ние сжатию бетона

f_cd= = = 16,66 МПа

2) Расчёт. сопр-ние арм-ры

F_yd = 367 Мпа

3) Опр. расст-ние с -расст. от наруж. грани до центра тяж. арм-ры

с= а + 0,5 Ø = 25 + 0,5*10 = 30мм

 

4) Опр. раб. высоту балки

d = h – c

d = 400 – 30 = 350мм

5) Находим значение армирования

α_m = = = 0,22

0,22< =0,387, коэф-т α_m меньше граничного знач-я, следоват., изменять сеч-е балки не треб., достаточно одиночного армиров-я

η→ α_m

α_m=0,22 η -?

α_m=0,213 η – 0,875

α_m=0,225 η – 0,867

η = 0,875 - * (0,22 – 0,213) = 0,87

6) Находим требуемую площадь арм-ры

А_s1 = = = 0,447*10^-3м²

 

Вопрос 87.

Опр. нес. спос-ть центр.-сжатой сборной ж/б колонны заданных размеров, вып. из бетона класса С³⁰/₃₇. Расчёт. высота колонны

l_eff = l₀ = 3,3м. Размеры поперечного сеч-я колонны 300*300мм, армирование колонны 4 Ø25 S400.

Решение. 1) Определяем расчёт. сопротивление сжатию бетона

f_cd= = = 20 МПа

2) Расчёт. сопр-ние арм-ры

F_yd = 367 Мпа

3) λ_i = = = 11

= = 0,033

l_a = max =

l_a = 10мм

φ = = 0,913

N_Rd = φ (α* f_cd*A_c + F_yd*A_s,tot)

A_s,tot = 1963 мм² = 19,63 м²

A_c = b*h = 0,3*0,3 = 0,09м²

N_Rd = 0,913 (1*20*10⁶*0,3*0,3 + 367*10⁶*19,63*10^-4) = 2302593 Н = 2302,6 кН

 

 

Вопрос 88.

Подберите размеры сечения b*h нижнего пояса фермы, вып. из древесины 1 сорта.

Действует расчётно-растягив. усилие N_d = 180 кН, древесина – лиственница.

Решение. Растяжение происходит вдоль волокон

σ _t,0,d = ≤ f_t,0,d

A_d = f_t,0,d = 10 МПа * 1,2 * 10⁶ = 12 МПа

A_d = = 15 * 10^{-3 м2} = 150 см²

По сортаменту принимаем брус

 

Вопрос 89.

Подберите размеры сечения b x h нижнего пояса фермы, выполненного из древесины II сорта

Дано:

N_d=180 кН

лиственница

Решение

σ = N_d/A_d≤f_tod

A_d= N_d/ f_tod=180/(15*1.2)=10* 10^-3= 100 см²

По сортаменту принимаем b x h = 10х10 см

 

Вопрос 90.

Подберите размеры квадратного сечения нижнего пояса фермы, выполненного из древесины II сорта

Дано:

N_d=180 кН

лиственница

Решение

σ= N_d/A_d≤f_tod

A_d= N_d/ f_tod=180/(15*1.2)=10* 10^-3= 100 см²

Извлекаем корень из A_d

По сортаменту принимаем b x h = 10х10 см

Вопрос 91.

Определите из условия прочности размеры поперечного сечения b x h деревянной балки междуэтажного перекрытия.

Дано:

M_d=18кН*м
кедр сибирский 2-го сорта

Решение:

σ = M_yd/ W_yd+ M_zd/ W_zd≤ f_md

σ _mid= M_id/ W_id≤ f_md

W_id =M_id/ f_md W_id =18*10^-3/ 15*10⁶*0.8=1.3*10^-3 м²=1330 см²

W_x =b*h²/6, b=10 см

h= корень квадратный из h =6* W_x /b= корень квадратный из 6*1330/10=28.2

принимаем b x h = 10х30 см

Вопрос 92.

Определите расчетом несущую способность деревянной балки заданного круглого сечения, выполненной из древесины I сорта

Дано:

Лиственница 2-го сорта
Ø200 мм

Решение:

σ = M_id/ W_id≤ f_md

M_id= W_id*f_md*к_х

M_id= 800000*16*1,2=15360000=15,4 МПа

15,4/800000≤16*12*10⁶

19,2 МПа≤19,2 МПа

 

Вопрос 93.

Определите расчетом несущую способность деревянной балки заданного круглого сечения, выполненной из древесины II сорта

Дано:

Лиственница 2-го сорта
Ø200 мм

Решение:

σ = M_id/ W_id≤ f_md

M_id= W_id*f_md*к_х

M_id= 800000*15*1,2=14400000=14,4 МПа

14,4/800000≤16*12*10⁶

18 МПа≤19,2 МПа

 

Вопрос 94-95

Определите площадь подошвы отдельного центрально-нагруженного фундамента под колонну

Определите площадь подошвы ленточного фундамента (на длине 1м)

Дано:

N_sd=450 кН

R_o=300кН/м³

d₁=1.2 м

ɣ_cp=20 кН/м³

Решение:

1) Опред. нормат. нагрузку действ. на фундамент

Nsk=Nsd/ɣ_f=450/1.35=333.3 кН

2) Ориент. наход. размеры подошвы фундамента

А=N_sk/R_o- ɣ_cp*d_фунд=333,3/300-20*1,2=1,21 м²

A=b*1, b=1.2м

3) Подбир. фунд. подушку

ФЛ 12.24. 3т

Вопрос 96

Подобрать сечение центрально сжатой колонны жилого дома, выполненного из глиняного кирпича пластического прессования полнотелого М100; раствор марки 75. Высота этажа Н=3,6 метра. Расчётное продольное сжимающее усилие с учётом коэффициента надёжности N=538,16кН. Проверить несущую способность колонны.

N≤N_ф

N= m_g*φ*R*A* γ_c

A= N_ф/m_g*φ*R* γ_c

R=1.7мПа

m_g=1; φ=1; γ_c=1

A=538.16/1*1*1.7*1=316.6*10^-3=3166см²

h=√A=56.3cм;

Принимаем размер столба кратно размеру кирпича с учётом швов: 640х640 (250, 380, 510, 640, 770мм)

N= m_g*φ*R*A* γ_c

m_g=1

φ→λ; λ_i=l₀/i_min;

i_min=0.289h;

λ_h= l₀/h; λ_h=4.68/0.64=7.31;

λ_i=l₀/i_min=4.68/0.185=25.3;

l₀= μ* l=1.3*3.6=4.68;

φ=0.92;

γ_c=1 (А_сеч=0.41м²)

N_ф=1*0.92*17*10⁶*0.41*1=641.24кН

538.16кН<641,24кН

 

Вопрос 23

железобетонная конструкция - конструкция, в которой совместно работает бетон и арматура, благодаря их надёжному сцеплению, что позволяет констр. работать как единому монолитному телу. Арматура класса:S240S400S500. Бетон класса: С235,С255,С295. По назначению арматура бывает продольная (устанавливается по расчёту на действие max изгибающего момента); поперечная (устанавливается по расчёту на воздействие макс. поперечной силы); конструктивная (связывают рабочую между собой); монтажная (воспринимает нагрузки при монтаже).

К основным видам железобетонных конструкций относятся: фундаменты, колонны, панели, междуэтажные перекрытия, стропильные фермы, своды, кровельные покрытия, лестницы и др.

Фундаменты. Из бетона и железобетона устраивают фундаменты под стены, отдельные опоры (колонны и столбы), станки и машины.

Фундаменты изготовляют монолитными или сборными. По своей конструкции и форме фундаменты могут быть различными (ленточными, прямоугольными — под несущие стены, пирамидальными и ступенчатыми — под отдельные опоры и др.).

Колонны. В промышленных зданиях, перекрытиям которых приходится выдерживать значительные нагрузки, устраивают каркас, который состоит из колонн, балок и других конструктивных элементов.

Панели. Для устройства стен при строительстве каркасно-панельных зданий применяют железобетонные панели. Панели изготовляют на заводе.

 

Вопрос 24

В строительстве используют различные типы железобетонных фундаментов. Благодаря этому вы можете выбрать наиболее экономичный и подходящий вам вид конструкции.

Ленточный фундамент.

Для этого типа железобетонного фундамента проводится большой объем земельных работ. Еще один минус – в затрате материалов. Но ленточная конструкция имеет простоту в технологии. Они используются под любую форму здания. Также в них используются утеплители разных видов, что оставляет больший простор для экономии. Ленточные фундаменты имеют две модификации: сборные и монолитные.

Плитный фундамент.

Устанавливают их на неоднородных грунтах с большим уровнем грунтовых вод. Плитные фундаменты способны выровнять баланс при вертикальном или горизонтальном перемещении грунта. Основные преимущества: простота конструкции и установка на тяжелых пучинных, посадочных подвижных грунтах.

Свайный фундамент.

Имеют преимущества в плане экономичности: они на 40-20% дешевле прочих. Дают меньшую осадку. При установке свайного фундамента не требуется большая трудоемкость. Возведение на грунтах обладающих низкой несущей посадкой.

По способу изготовления фундаменты бывают сборные и монолитные.

Столбчатый фундамент.

В основном столбчатые фундаменты применяют в строительстве домов с легкими стенами, что имеют преимущества в экономичности по сравнению с ленточными фундаментами в 1-2 раза. Основные преимущества – экономичность, нетрудоемкость. Отдельные фундаменты устраивают при относительно небольших нагрузках и достаточно редком размещении колонн. В глубокопромерзающих пучинистых грунтах самыми надежными и экономичными являются столбчатые железобетонные фундаменты.

Бетон марки не ниже 200, внутри которого находятся металлические прутья арматуры с сечением не меньше 12мм, связанные в каркас, повторяющий форму изделия.

 

Вопрос 25

Ле́нточный фундамент представляет собой замкнутый контур (ленту) – полосу из железобетона, укладываемую под всеми несущими стенами здания и распределяющую вес здания по всему своему периметру

Ленточные фундаменты обычно возводят при строительстве зданий с тяжелыми (кирпичными, каменными) стенами и перекрытиями, а так же в тех случаях, когда под домом сооружают подвал или теплое подполье. Возможно и целесообразно возведение ленточных фундаментов при их мелком их заложении на сухих непучинистых грунтах, даже для легких зданий.

сборные, которые выполняются из железобетонных типовых блоков произведенных на заводе и смонтированных на строительной площадке при помощи крана. Сборные фундаменты устраивают из железобетонных плит - подушек и бетонных блоков.

Железобетонный ленточный фундамент. Это смесь цемента, песка и щебня армированного металлической сеткой или прутьями арматуры. Это самый популярный материал для фундамента. Он достаточно дешев, прочен, допускает создание монолитных конструкций сложной конфигурации. Если у Вас есть бетонный вибратор, то получается очень надежный и крепкий фундамент. Если на Вашем участке песчаные грунты, то это материал для Вас. Ширину такого фундамента выбирают в зависимости от толщины стены. К примеру, выбрав толщину стены в 2 керамических кирпича (510мм), ширины фундамента в 600мм, с армированием стержнями арматуры класса АIII диаметром 12мм, будет вполне достаточно для надежности дома.

 

Вопрос 47-48

Расчёт ж/б элементов на действие изгибаемых моментов.

M_sd≤ M_Rd

M_Rd=M_s+M_sw+M_s,inc

M_s – изгибающий момент относительно той же оси от продольного усилия в продольной арматуре;

M_s=f_yd+A_s1*z;

A_s- площадь сечения продольной арматуры;

z- расстояние между равнодействующей усилий в продольной арматуре и равнодействующей усилий в сжатой зоне.

M_sw- изгибающий момент в хомутах;

M_sw= V_sw*l²_inc/2;

M_s,inc- изгибающий момент относительно оси от усилий в отгибах, пересекающих растянутую зону наклонного сечения.

Вопрос 46

Тавровое сечение является рассчётным для плит перекрытий, лестничных маршей, площадок ригелей.

Область деформации ε=h*f/d =>по таблице