Цель работы: Изучить основы расчета кирпичных столбов. Научится подбирать размеры сечения столба и если необходимо армирование.
Произвести подбор размеров кирпичного столба. Нагрузку принять по результатам практической работы №1. Материалы принять самостоятельно, согласно регламентациям, приведёнными выше, Расчетную длину l принять по таблице согласно варианту.
Исходные данные: L=470 см.
Кладка выполнена из кирпича глиняного, пластического прессования; марка кирпича М100; марка раствора М50.
N=408,3 кН
Решение:
l0 = l · µ = 470 · 1 = 470 см
Находим расчетное сопротивление сжатию кладки:
R=1,5МПа = 0,15 кН/см2
Определяем упругую характеристику:
Задаемся коэффициентами:
Определяем требуемую площадь сечения столба:
Принимаем столб сечением 64см
Находим площадь столба:
Определяем коэффициенты:
h ?38 см
, т.к. А> 3000
Определяем гибкость:
Определяем коэффициент продольного изгиба
6
0,98
7,34
0,926
8
0,92
Рассчитываем принятый кирпичный столб на устойчивость:
Устойчивость обеспечена
Практическая работа № 2
Расчет стальной центрально - сжатой колонны
Цель работы: Изучить основы расчета колонн. Научиться выполнять проверку устойчивости и подбирать сечение стальной колонны из прокатного двутавра.
Расчет железобетонной колонны со случайным эксцентриситетом
Цель работы: Научиться рассчитывать и выполнять чертежи сжатой ж/б конструкции.
Исходные данные:
L0=3,6 м.
Сечение 300300
Пролет L=3,6 м.
Бетон В25
N=344,78 кН.
Решение:
Собираем расчетную нагрузку:
0,5
0,81
1
0,74
Находим отношение:
Определяем значение коэффициентов методом интрополяции:
Задаемся коэффициентом армирования:
Вычисляем коэффициент
Предварительно задаемся:
0,5
0,84
1
0,82
Вычисляем коэффициент продольного изгиба:
0,745+2(0,821-0,745)0,279=0,7875<0,884
Определяем требуемую площадь арматуры:
=
=
Проверяем процент армирования:
,
что больше минимального значения =0,4% и меньше максимального =3,0%
Принятая арматура обеспечивает необходимый процент армирования.
Назначаем диаметры и шаг постановки поперечных стержней: принимаем поперечную арматуру 4 Вр - I; шаг поперечных стержней округляем и принимаем шаг s=300мм.
Вывод: поперечную арматуру следует принять 4, продольную 16.
Практическое занятие № 8
Расчет железобетонного прогона
Цель работы: научиться рассчитывать и выполнять чертежи изгибаемой железобетонной конструкции.
1. Исходные данные:
Необходимо рассчитывать и законструировать железобетонный прогон.
Продольную рабочую арматуру принять класса AIII; поперечную (хомуты) - класса ВР - I; для петель принять арматуру класса A - I.
Расчетную нагрузку на 1 метр погонный (q) принять по результатам практической работы № 1.
Марка прогона, размеры прогона и класс бетона принять по таблице в зависимости от пролета (L) см. практическое занятие № 1.
Пролет (L) - 3,6
Марка прогона - ПРГ 36,1 м
Длина, мм - 3580
Ширина, мм - 120
Высота, мм - 400
Класс бетона - В15
Перемычка 5ПБ21-27
а=3 см
Определяем рабочую высоту сечения.
Определяем вспомогательный коэффициент
С=2 • h0=2•37=74
Qb > Q 28.95 < 33.3
Вывод: Расчет прочности по наклонной трещине обеспечен.
Расчет монтажных петель.
Расчет прочности сжатой полосы между наклонными трещинами.
Практическое занятие № 7
Расчет деревянной балки
Цель работы: Научиться подбирать сечение деревянной балки по двум группам предельных состояний.
Задание № 2
Произвести подбор деревянной балки перекрытия. Длинна балки, нормативная и расчетные нагрузки на 1 м.п. балки принимаются по данным практической работы № 1. Пролет L, м - 3,6
Акация 2 сорт
Нормативная - 10,04кН/м
Расчетная - 11,8 кН/м
1. Устанавливаем расчетные схемы балки.
2. Определяем изгибающий момент и поперечную силу приходящуюся на балки.
Ru = 1.4 кН/см2
mn = 1.5
mb = 1
Определяем требуемый момент сопротивления
Принимаем высоту 20 см.
высота 17,5
Практическое занятие № 9
Расчет стыковых и угловых сварных швов
Цель работы: Научиться рассчитывать сварные швы.
Задание № 3
N = 350 кН
It = 10 мм
t1 = 12 мм
b = 23 см
=21 см
Вывод: прочность шва двух элементов обеспечена.
Задание № 4
N = 340 кН
t = 10 мм
l = 460 мм
Определить из формулы
t = 10 мм
Kf = 5
Вывод: Определили толщину сварного шва стыка двух листов, толщина сварного шва 5 мм.
Практическое занятие № 10
Расчет нагельного соединения
Цель работы: Научиться рассчитывать и конструировать нагельные соединения.
tд = 75 мм = 7,5 см
tн = 40 мм = 4 см
d = 18 мм = 1,8
N = 51 кН
Рассчитать (определить количество нагелей) и законструировать (определить расстояние S1 S2 S3 и размеры накладок) соединения из досок на стальных цилиндрических нагелях. На соединения действует сила N. Трещина досок tд, накладок tн, диаметр нагелей d и продольную силу N принять по вариантам.
кН
nср = 2
N = 51
Практическое занятие № 11
Определение глубины заложения и размеров подошвы фундамента
Цель работы: Научиться определять глубину заложения и размеры подошвы ж/б фундамента под колонну.
Задание 1.
Определить глубину заложения фундамента. Регион строительства принять по данным практической работы № 1. Вид грунта и особенности здания согласно варианта работы №12.
Суглинок полутвердый:
Коэффициент пористости е = 0,55
Удельный вес грунта кН/м3
Показатель текучести Ic = 0.30
Особенности здания: Без подвала с полами, устроенных на лагах, по грунту.
Задание 2. Определить размеры сечения подошвы фундамента под колонну.
Расчетную нагрузку на ж/б колонну принять по результатам практической работы № 1. Фундамент принять квадратного сечения.
1)
2)
e = 0.95
300
0
285
0.3
250
1
3)
4)
7)
8)
9)
Вывод: Условие выполняется. Глубина заложения равна 2 м, размер подошвы 1
2. Рассчитать фундамент по материалу под ж/б колонну гражданского здания по данным примера 1
2.1. Нагрузка на фундамент с учетом коэффициента надежности по ответственности N = 426,02 кН.
Глубина заложения фундамента d1 = 1.6 м.
Размеры подошвы фундамента ab =
Размеры сечения колонны hcbc =
Решение:
1) Определяем давление под подошвой фундамента:
-площадь фундамента Af = ab =
-давление p = N/Af = 426.02/1.44 = 295.84 кПа.
2) Определяем расчетное сечение фундамента.
Рассчитываем сечение переходящее по краю колонны (1 - 1)
3) Задаемся защитным слоем бетона.
ab = 3.0 см
a = 40 см
4) Принимаем класс прочности бетона B20; класс арматуры А = III; Rb = 11.5 мПа; Rbt = 0.90 мПа; Rs = 365 мПа.
5) Поперечная сила в рассчитываемом сечении:
6) Изгибающий момент в сечении 1 - 1
7) Требуемая площадь арматуры фундамента в сечении 1 - 1
8) Принимаем арматуру, задаемся шагом стержней арматуры S = 200 мм, определяем количество стержней, расположенных в данном направлении арматурной сетки.
Принимаем (по приложению 3) диаметр арматуры
11) Проверяем фундамент на продавливания.
Определяем стороны основной пирамиды продольные.
Вывод: Для армирования принимаем арматуру
Практическое занятие № 12
Определение несущей способности сваи стойки
Определить шаг свай в ростверке, используя данные, но при других грунтовых условиях. Принимаем сваи с центральным армированием, сечение бетон сваи B25, арматура - стержень
Решение:
1) Назначаем в качестве несущего слоя малосжимаемый грунт - песок, плотный с включением гравия. Заглубление нижнего конца в таких грунтах принимается не менее 0,5 м. Так как сваи опираются на малосжимаемый грунт, они работают как сваи - стойкие. Длину свай принимаем 6,0 м.
2) Для свой - стоек расчетное сопротивление R = 20000кПа, площадь сечения сваи А = 0,4*0,4 = 0,16 м2 , несущая способность Fd вычисляют по формуле:
4) Несущая способность сваи по материалу:
Несущая способность по грунту меньше несущей способности сваи по материалу, её и принимаем для определения требуемого шага свай.
5) Определяем требуемый шаг свай:
что больше минимального шага свай (для свай стоек
Вывод: Требуемый шаг свай а = 6,7 м. При окончательном назначении шага свай необходимо учитывать конструкцию здания, его размеры, материал стен, сваи в обязательном порядке ставятся по углам здания, в местах пересечения стен, в панельных зданиях каждая панель должна опираться не менее чем на две сваи, окончательно принятый шаг свай может быть меньше требуемого.