Расчеты бетонных элементов
Основные физикомеханические характеристики определялись в соответствии с действующими нормативными документами в лаборатории кафедры «Технология вяжущих веществ и бетонов» МГСУ, а также в институте строительного материаловедения архитектурно-строительного университета г. Веймара — Bauhaus-Universitet — (Германия). Целью работы является выполнение комплексных лабораторно-экспериментальных… Читать ещё >
Расчеты бетонных элементов (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Высота сечения h=0,25 м.
Ширина рассматриваемого сечения b=1м.
Бетон тяжелый класса по прочности на сжатие В 30. Rb=17,0МПа.
Поскольку конструкция статически неопределима, принимаем случайный эксцентриситет из статического расчета.
Поскольку продольная сила приложена в пределах поперечного сечения элемента, расчет производим из условия:
N.
Для элементов прямоугольного сечения.
Значение коэффициента д, учитывающего влияние прогиба на значение эксцентриситета продольной силы ео, определяют по формуле.
где Ncr — условная критическая сила, определяемая по формуле.
где D — жесткость элемента в предельной по прочности стадии, определяемая как для железобетонных элементов, но без учета арматуры.
Таблица 6 — Для наглядности, результаты расчета приведены в табличной форме. Расчет элементов первичной и вторичной обделок по варианту 1.
Первичная обделка. | Вторичная обделка. | ||||
Свод. | Горизонтальный диаметр | Лоток. | Горизонтальный диаметр | ||
Продольная сила, кН. | 612,40. | 1330,00. | 82,00. | 418,5. | |
Изгибающий момент, кНм. | 40,80. | 53,70. | 1,00. | 8,2. | |
Эксцентриситет ео, м. | 0,07. | 0,04. | 0,01. | 0,02. | |
относительное значение эксцентриситета де. | 0,27. | 0,16. | 0,05. | 0,1. | |
Коэффициент кь. | 0,13. | 0,16. | 0,22. | 0,19. | |
жесткость элемента, D, МНм2. | 5,17. | 6,35. | 8,40. | 3,77. | |
условная критическая сила Ncr, кН. | 5671,32. | 6961,51. | 9211,42. | 4133,32. | |
коэффициент X]. | 1,12. | 1,24. | 1,01. | 1,11. | |
Значение Аь, м2. | 0,10. | 0,15. | 0,23. | 0,16. | |
Rb Аь, кН. | 1710,61. | 2553,01. | 3831,64. | 2658,8. | |
КЗ. | 2,79. | 1,92. | 46,73. | 6,35. | |
Таблица 7 — Расчет постоянной обделки по варианту 2.
Свод. | Горизонтальный диаметр | Лоток. | ||
Продольная сила, кН. | 1535,10. | 2435,90. | 1534,20. | |
Изгибающий момент, кНм. | 164,20. | 116,40. | 135,20. | |
Эксцентриситет ео, м. | 0,11. | 0,05. | 0,09. | |
относительное значение эксцентриситета 5. | 0,31. | 0,14. | 0,25. | |
Коэффициент кь. | 0,12. | 0,17. | 0,14. | |
жесткость элемента, D, МНм2. | 13,27. | 18,42. | 14,57. | |
условная критическая сила NCr, кН. | 14 556,91. | 20 195,26. | 15 976,96. | |
коэффициент г). | 1,12. | 1,14. | 1,11. | |
Значение Аь, м2. | 0,11. | 0,24. | 0,16. | |
Rb Аь, кН. | 1884,51. | 4102,46. | 2635,50. | |
КЗ. | 1,23. | 1,68. | 1,72. | |
Расчет внецентренно-растянутых бетонных элементов (свода и обратного свода вторичной обделки) ведется по допускаемым напряжениям.
Расчет ведется из условия:
Rbt — расчетная прочность фибробетонабетона на растяжение, для бетона класса по прочности на сжатие ВЗО с добавлением 3 кг/м3 полипропиленовой макрофибры исходя из имеющегося опыта принимается 2,3 МПа.
Максимальные напряжения в бетонном элементе определяются по формуле:
М — действующий изгибающий момент;
W — момент сопротивления сечения;
N — продольная сила;
А — площадь сечения.
Расчет ведется в табличной форме.
Свод. | Лоток. | ||
Продольная сила, кН. | 77,2. | 76,3. | |
Изгибающий момент, кНм. | 8,4. | 8,3. | |
Напряжения от растяжения, МПа. | 0,386. | 0,3815. | |
Напряжения от изгиба, МПа. | 1,26. | 1,245. | |
Суммарные растягивающие напряжения, МПа. | 1,65. | 1,63. | |
Суммарные сжимающие напряжения, МПа. | 0,87. | 0,86. | |
Rbt, МПа. | 3,3. | 3,3. | |
КЗ. | 2,00. | 2,02. | |
Расчет на образование трещин проводился в соответствии:
Значение момента образования трещин определяется по формуле:
Rbt, ser ~ нормативная прочность фибробетонабетона на растяжение, для бетона класса по прочности на сжатие ВЗО с добавлением 3 кг/м3 полипропиленовой макрофибры исходя из имеющегося опыта принимается 3,5 МПа.
Wpi = 1,3 W — упругопластический момент сопротивления сечения для крайнего растянутого волокна бетона;
N — продольная сила;
ех — расстояние от точки проложения продольной силы N (расположенной в центре тяжести приведенного сечения элемента) до ядровой точки, наиболее удаленной от растянутой зоны, трещинообразование которой проверяется. Результаты расчета представлены ниже в табличной форме.
Таблица № 8. Расчет на трещиностойкость элементов первичной обделки (Вариант 1). | |||||
Первичная обделка. | Вторичная обделка. | ||||
Свод. | Горизонтальный диаметр | Лоток. | Горизонтальный диаметр | ||
Продольная сила, кН. | 612,40. | 1330,00. | 82,00. | 418,5. | |
Изгибающий момент, кНм. | 40,80. | 53,70. | 1,00. | 8,2. | |
Момент инерции, м4. | 0,0013. | 0,0013. | 0,0013. | 0,… Целью работы является выполнение комплексных лабораторно-экспериментальных исследований структуры и свойств набрызг-бетона, армированного полипропиленовой фиброй, на предмет оценки их соответствия проектным параметрам, а также определение долговечности по критерию термоморозостойкости. Рецептура указанных серий набрызг-бетона не известна. Способ нанесения набрызг-бетона — мокрый. Работы по нанесению набрызг-бетона выполнялись при температуре наружного воздуха Т=+10…15*С. Для исследования свойств фибронабрызг-бетона, из тела тоннельной обделки, обработанной набрызг-бетоном с содержанием полипропиленовой фибры, через 28- 56 сут. после завершения работ, выбуривались образцы-керны d=50 мм, которые испытывались в соответствии с техническим заданием. Основные физикомеханические характеристики определялись в соответствии с действующими нормативными документами в лаборатории кафедры «Технология вяжущих веществ и бетонов» МГСУ, а также в институте строительного материаловедения архитектурно-строительного университета г. Веймара — Bauhaus-Universitet — (Германия). Общий вид образцов-кернов показан на рис. 14 и 15. Результаты исследований приведены в таблице № 11.  Рис. 14. Общий вид образцов-кернов.  Рис. 15. Общий вид образцов-кернов. Таблица 11.  4.11 Результаты мониторинга деформаций первичной обделки.          4.12 Определение термоморозостойкости набрызг-бетона.  Таблица 12 — Результаты определения деформаций образцов набрызг-бетона.   Рисунок № 16. График деформирования бетонных образцов при одноосном сжатии. |