Вычисление геометрических характеристик и жесткости балки

Момент инерции сечения. Ввод исходных данных:

  ППП/ Геометрические характеристики сечений/ Определение характеристик параметрических сечений/ четырехугольник Н=50, В=25, В1=В2= 0/ Расчет/

Результат - Iy = 106667 см⁴.

Проверка:

Iy = bh ³ /12 = 20х40³/12 = 106667 см⁴.

Начальный модуль упругости бетона:

ППП/ Железобетонные конструкции/ Характеристики бетона/ Модули упругости/ В20/ Подвергнутый тепловой обработке / Е _b = 2.4х10⁵ кгс/см .

Изгибная жесткость:

  В = Е _b Iy = 2.4х10⁵ х 1,0666х10⁵ = 2,55х10¹⁰ кг см² = 2,55 х10¹⁰ /(1000х10000) = 2550 тм² = 25500 кНм².

Расчет усилий в балке

Ввод исходных данных и расчет усилий:

ППП/ Статический расчет/ Статический расчет неразрезных балок/ Задание исходных данных/ Сохранить (Диск L / каталог студент/ папка – номер группы/ имя файла – номер зачетной книжки)/ РАСЧЕТ/ Отчет. Выписать значения усилий.

        

 

 Значения усилий: М = 125,114 кН*м; Q =113,74 кН

Ручной проверочный расчет максимального значения поперечной силы (считать приближенно, устно)

Q =(q + P)х L ₀ /2 =(49,5+2,2)х4,4/2 ≈ 113,74 кН

  Расхождение результатов ручного (113,74 кН) и машинного (113,74 кН) расчетов 0%. Решение идентифицировано.

Расчет армирования

Исходные данные. Размеры сечения, см b=20, h=40. Привязка арматуры: снизу а1=4 см, сбоку а2=4 см.Бетон класса В20. Арматура продольная– А400С, поперечная – А240.   Коэффициент условий работы бетона γ _{b 2} =0.9. Армирование несимметричное. Расчетные сочетания усилий: Mу = 12,5 тм; Qz = 11,3 тс. Выполнять расчет по предельным состояниям 2-й группы. Ширина раскрытия трещин: продолжительное раскрытие 0.3 мм; непродолжительное раскрытие 0.4 мм.

Ввод данных и расчет: ППП/ Железобетонные конструкции/ Расчет сечений Ж.Б. элементов по СНиП/ Данные/ Исходные данные и расчет/ Тип сечения – балка/ Ввод исходных данных/ ОК/ Отчет/ Выписать площадь арматуры AS1 = 12,04 см²; ASV1 = 3,544 см²/ Сохранить как…/ Тип файла Веб-страница тольк o HTML / Папка: Диск L / каталог студент/ папка – номер группы/ имя файла – номер зачетной книжки)/

Результаты расчета

Проверка результатов расчета. Приближенный расчет продольной растянутой арматуры. Примем высоту сжатой зоны близкой к граничному значению Х = 0.25h₀ ≈ 0.25х(40-4) ≈ 9 см. Плече внутренней пары сил z_b = h₀ – x/2 = 36 –4,5 ≈ 31,5см. Усилие в арматуре Ns = M/z_b = 0.125/0.31 ≈ 0.403 MH = 403 kH = 40,3 тс = 40300 кгс. Площадь арматуры по прочности As = Ns/Rs ≈ 40300/4000 = 10,075 см².

Расхождение между ручным и программным расчетом х100 = 19%. Расчеты достоверны.

Конструирование арматуры

Конструирование арматуры: ППП/ Железобетонные конструкции/ Сортамент арматуры.

Продольная арматура. Принято: в нижней растянутой зоне - 2Ø22А400С с Аs = 7,6 см²; в верхней сжатой зоне конструктивно 2Ø12А400С (по расчету не требовалось).

Поперечная арматура. Расчетная площадь 3,544 см² дана при шаге 1.0 м и одной ветви. Требуемая площадь одного стержня при шаге 0.1 м и двух каркасах f_w =  = 0.177 см². Принято Ø6А240 с шагом 400 мм.

Конструирование балки включает в себя схемы армирования!

 

 

 

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

Национальная академия природоохранного и курортного строительства

 

Кафедра железобетонных конструкций