Przyklad I zadania na kolokwium


Przykład zadania na kolokwium II.
Temat: Obliczyć zbrojenie na zginanie w płycie stropowej obciążonej jak na rysunku.
Silnik
2,40
1,20
1,20
Dane:
Beton fck = 18 MPa, Ecm = 20830 MPa
Stal fyk = 240 MPa, Es = 205000 MPa
Masa silnika ms = 8 Mg
Masa wirnika mw = 5,95 Mg
Prędkość obrotowa nm = 600 obr/min
Obciążenie użytkowe (technologiczne) p = 2,85 kN/m2,
Obciążenie użytkowe na 1 mb długości płyty p` = 2,85 2,4 = 6,84 kN/mb,
Część długotrwała (1/4) obciążenia użytkowego pd = 0,25 p` = 1,71 kN/mb.
Przekrój
50
25 50 50 25
10 10 10 10
240
Parametry przekroju:
A = 0,09 2,4 + 0,4 0,31 = 0,34 m2
Ciężar własny płyty q = gb A = 24,0 0,34 = 8,16 kN/mb
31
9
yc = Sy/A = (2,4 0,09 0,355 + 4 0,1 0,31 0,155) / 0,34 = 0,282 m
J = 2,40,093/12+2,40,09(0,355 0,282)2 + 4[0,10,313/12+0,10,31(0,282 0,155)2] =
0,00429 m4
EJ = 89363 kNm2
1.Wyznaczenie momentów dynamicznych
Zastosowano metodę rozwiązania bezpośredniego.
Przy drganiach wymuszonych częstość drgań konstrukcji równa jest częstości drgań
wymuszających w = r:
ć [I ]
0
[D] - ] [B ] +[D][F0 ] = 0
r2[M
Łł
gdzie
[B0] = [A0][M ]r2
jest amplitudą siły bezwładnościowej w punkcie skupienia masy. Po rozwiązaniu układu równań
otrzymujemy wartości B0. Maksymalne dynamiczne siły wewnętrzne np. momenty będą sumą
momentów od siły wymuszającej F0 i momentów od sił bezwładnościowych B0.
Md = MF +
M
B0i
0
i
1.1 Wyznaczenie współczynników macierzy podatności [D]
Schemat obliczeniowy
P=1 (P=1)
"2"
"1"
1,20
1,20
2,40
M [m]
1
3/10
9/10
M [m]
2
3/10
9/10
d11 = d22 = 162/125 [m3/EJ]
d12 = d21 = 126/125 [m3/EJ]
1.2 Wyznaczenie [B0]
Zebranie mas skupionych
m1 = m2 = 2,4 (mq + mp) + 0,5ms = 2,4 (q/g + pd/g) + 0,5ms = 2,4 (8,16/9,81 + 1,71/9,81) +
0,58,0 = 7,0 Mg
Określenie amplitud sił wzbudzających [F0]:
Przyjęto, że siła wzbudzająca jest równa 0,55 ciężaru wirnika, siła wzbudzająca działa na każde
łożysko podparcia wału silnika a więc na każdy z punktów skupienia masy w tej samej
wielkości. Do obliczeń płyty stropowej przyjmujemy wartości wypadkowe F1 i F2 usytuowane
w osi podłużnej płyty.
Fo
Wartości sił podporowych są funkcją położenia (kąt a) siły odśrodkowej.
Fo
y
a
b
x
HB
HA
RB
RA
a
w
3
2.5
2
1.5
1
Ra
0.5
A
Rb
0
A
W
0.5
1
1.5
2
2.5
3 0
p 2p
a
Wartości reakcji podporowych i wypadkowej wyznaczone dla F0 =1, a =1, b =2.
Wartość wypadkowa nie zależy jednak od geometrii podparcia i w naszym przypadku równa jest
sile wymuszającej:
F1 = F2 = mw g 0,55 = 5,95 9,81 0,55 = 32,1 kN
Częstość kołowa drgań wymuszających równa prędkości obrotowej silnika
r = nm/60 2 p = 600/60 2 3,14 = 62,8 [1/s],
Układ równań ruchu:
ć
1
- B1 + d12B2 + d11F1 + d12F2 = 0
d11
r2m1
Łł
ć
1
d21B1 + - B2 + +d22F2 + d21F1 = 0
d22
r2m2
Łł
Po podstawieniu wszystkich wartości otrzymujemy
-236,6B1 + 126B2 + 9184 = 0
126B1  236,6B2 + 9184 = 0
skąd B1 = B2 = 83,0 kN.
1.3 Wyznaczenie momentów dynamicznych
Md = MF +
M
B0i
0
i
-236,6B1 + 126B2 + 9184 = 0
126B1  236,6B2 + 9184 = 0
F1=32,1 kN F2=32,1 kN
MF [kNm]
0
38,4 38,4
B1=83,0 kN
MB [kNm]
1
24,9
74,7
B2=83,0 kN
MB [kNm]
2
24,9
74,7
M [kNm]
d
138
138
lub
138
138
2. Wyznaczenie momentów statycznych i sumarycznych
Dla wygody momenty statyczne wyznaczono przyjmując ten sam schemat obliczeniowy
P = q 2,4 + p` 2,4 + 0,5ms g = (8,16 + 6,84) 2,4 + 0,5 8,0 9,81 = 75,2 kN
P1=P=75,2 kN P2=P=75,2 kN
Mstat [kNm]
90,29 90,29
SM [kNm]
228,29
228,29
lub 47,71
47,71
3. Wymiarowanie zbrojenia
W każdym przekroju jest Md >0,6 SM, np. w przekroju w środku belki dla momentu dołem jest:
Ze względu na powyższe wymiarowanie przekrojów musi być przeprowadzone dla modelu
liniowego betonu z przyjęciem naprężeń dopuszczalnych scR i Dss.
ae = Es/Ecm = 205000/20830 = 9,842
Maksymalne naprężenia w betonie scR = 0,18 fck = 0,18 18 = 3,24 MPa (przyjęto mnożnik 0,18
ze względu na to, że momenty dynamiczne są większe od statycznych a więc przy zwrocie sił
wymuszających do góry dochodzi do rozciągania przekroju górą, wtedy strefa ściskana jest
chwilowo także rozciągana)
Maksymalne naprężenia w stali Dss = 100 MPa
Przyjęto a1 = 0,04 m, a2 = 0,02, d = h  a1 = 0,36 m
Ze względu na konieczność ograniczenia naprężeń w zbrojeniu rozciąganym do wartości Dss
obliczamy wartość xgran (xdop) odpowiadającą temu ograniczeniu:
scR ae 3,249,848
xgran = = = 0,242
scR ae + Dss 3,249,848 +100
Dla SM = 228,29 kNm (rozciąganie dołem) rzeczywista wielkość x:
3 1 24 M 3 1 24 228,29
x = - 9 - = - 9 - = 0,556
2
2 2 scR b d 2 2 32402,4 0,362
Przekrój podwójnie zbrojony, konieczne zbrojenie ściskane As2.
Wartość xgran jest mniejsza niż stosunek t`/d = 0,09/0,36 = 0,25, strefa ściskana mieści się
całkowicie w półce, przekrój można wymiarować jako przekrój pozornie teowy
11
ć1-
2
M - s beff d xgran xgran
cR
23
Łł
As2 ==
ć
a2
ae d - a2 scR
( )
1-


xgran d
Łł
11
ć1-
228,29 - 3240 2,4 0,362 0,242 0,242

23
Łł
= 0,01391 [m2]
ć1- 0,02
9,842 0,36 - 0,02 3240
( )

0,242 0,36
Łł
Przyjęto 43 f20 o łącznym przekroju 135 cm2 w rozstawie co 5,5 cm
a2
ćx -
2
gran
beff d xgran
d
Łł
As1 = + As2 =
2ae 1-xgran 1-xgran
( ) ( )
0,02
ć0,242 -

2,40,360,2422 0,36
Łł
+ 0,01391 = 0,00681 [m2 ]
29,842 1- 0,242 1- 0,242
( ) ( )
Przyjęto 4 (5f20 + 1f16) o łącznym przekroju 70,84 cm2.


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
przykladowe zadania na kolokwium nr 1? di 09
Przykładowe zadania na I kolokwium
UKŁADY PRZESTRZENNE PRZYKŁADOWE ZADANIA NA KOLOKWIUM
Wytrzymałość materiałów przykładowe zadania na kolokwium3
Przyklad II zadania na kolokwium fund ramowy
1696 przykladowe zadania na,rok 12
INFORMATYKA MODELOWANIE CYFROWE zadania na kolokwium
Przykładowe zadania na zaliczenie matematyki z semestru 1 z rozwiązaniami
Podstawy Inż Konstrukcji Betonowych VII s I st studia stacjonarne przykładowe pytania na kolokwium 2
Rozwiazanie zadania na kolokwium
Przykladowe zadania na kolosa listopad 2010
ta zadania na kolokwium bledy w zadaniach
PRZYKŁADOWE PYTANIA NA KOLOKWIUM
Przykładowe zadania na egzamin 2015
na egzamin przykladowe zadania
Przykładowe zadania Kolokwium wykładowe i zaliczenie ćwiczeń sem II

więcej podobnych podstron