Egzamin KSP (5).doc

(64 KB) Pobierz
ZADANIE … (10 punktów)

Egzamin z Konstrukcji Sprężonych

KBI IV, III termin, 16.03.2007

 

 

ZADANIE 1 (10 punktów)

Obliczyć stratę siły sprężającej wywołaną tarciem kabla o osłonkę kanału oraz poślizgiem stożka w zakotwieniu w zewnętrznych kablach, w zadanym przekroju zbiornika kołowego jak na rysunku. Kable o długości całego obwodu kotwione są naprzemiennie w pilastrach nr 1 i nr 2. Naciąg wszystkich kabli: dwustronny.

Dane

n       kable niskotarciowe:  1 x L15,5;  stal sprężająca odmiany II;

n       - naprężenia początkowe w stali sprężającej;

n       zakotwienia szczękowe o poślizgu ap = 6 mm;

n       k=0,008 rad/m - niezamierzony kąt falowania trasy cięgna;

n       m  = 0,05               - współczynnik tarcia kabla o ściankę kanału;

n       D  = 28 m               - średnica zewnętrzna zbiornika;

n       Rozpatrywany przekrój A – A położony jest w odległości 3 m od pilastra 1.

n       Pominąć w obliczeniach szerokość pilastra

 

ZADANIE 2 (10 punktów)

Dla poniższych danych sprawdzić stan graniczny nośności przekroju sprężonego w sytuacji użytkowej metodą dokładną, przy założeniu prostokątnego wykresu naprężeń w betonie w strefie ściskanej. W obliczaniu nośności pominąć obecność stali pasywnej.

Dane:

MSd= 3400kNm   -obliczeniowy moment zginający działający na przekrój

Wymiary przekroju:

h = 1.2 m wysokość belki

d’ = 20 cm wysokość półki górnej

bd = 70 cm – szerokość półki górnej

d = 25 cm – wysokość półki dolnej

bd = 40 cm – szerokość półki dolnej

b= 22 cm szerokość środnika

Sprowadzone charakterystyki geometryczne

Ics = 6.5x106 cm4, moment bezwładności

Acs = 3800 cm2, powierzchnia przekroju poprzecznego

vcs = 53 cm, odległość środka ciężkości przekroju sprowadzonego od krawędzi dolnej

Kable sprężające: 6 splotów 7ø5 o fpk = 1860 MPa

Ep= 190 GPa

Ap6 = 6·1.415 = 8.49 cm2 – pole powierzchni 1 kabla sprężającego

Ap1 = 3· Ap6 – pole powierzchni 3 kabli w strefie dolnej

ap1 = 15 cm – położenie środka ciężkości kabli dolnych

Beton: B55, αcc = 0.85

Zbrojenie zwykłe: stal AIII,

øs1 = 16 mm, ns1 = 10, as1 = 7 cm, zbrojenie w strefie rozciąganej

øs2 = 16 mm, ns2 = 8, a’s2 = 7 cm, zbrojenie w strefie ściskanej

Stal sprężająca:

Po1 = 4000 kN – wypadkowa początkowa siła w dolnej strefie belki

Pm01 = 3640 kN – wypadkowa początkowa siła po stratach doraźnych

Pmt1 = 3200 kN – wypadkowa początkowa siła po stratach doraźnych i opóźnionych

Należy przyjąć:

εs1 = 0.01, εc = 0.0035,

częściowy współczynnik bezpieczeństwa: γd = 1.0

Zależność σ-ε dla stali zwykłej i sprężającej: sprężystoplastyczny bez wzmocnienia

 

 

 

 

 

 

ZADANIE 3 (10 punktów)

Dla belki kablobetonowej obliczyć straty reologiczne siły sprężającej, przyjmując poniższe dane.

§         rozpiętość belki : l = 30.00 m

§         beton B55 na cemencie zwykłym

§         6 kabli sprężających ze splotów o niskiej relaksacji o łącznej powierzchni Ap = 60 cm2

położenie kabla wypadkowego (liczone od dolnej krawędzi) ap = 20 cm, fpk = 1770 MPa,

§         naprężenia w stali sprężającej: σ0 =1250 kN, σpm0 =1000 kN,

§         obciążenia charakterystyczne: obciążenia stałe gk =22,5 kN/m, zmienne qk = 30 kN/m

§         charakterystyki geometryczne przekroju sprowadzonego : Acs = 6000 cm2, Jcs = 17 x 106 cm4, vcs = 80cm

§         eCS(t, t0) = 1*10-4 , F(t,t0) = 2,0

 

ZADANIE 4 (10 punktów)

Jaka powinna być wartość początkowej siły sprężającej aby nie doszło do przekroczenia dopuszczalnego ugięcia  wspornika w sytuacji trwałej ?

Dane:

§         beton B45,

§         współczynnik pełzania betonu:f=2,0,

§         moment bezwładności przekroju przyjąć jak dla przekroju betonowego,

§         straty całkowite siły sprężającej wynoszą 30% siły początkowej,

§         podane obciążenie jest obciążeniem długotrwałym i zawiera ciężar własny.

 

Zgłoś jeśli naruszono regulamin