Программное обеспечение расчетов балки железобетонного пролетного строения

Для расчета элементов железобетонного пролетного строения из ненапрягаемой арматуры разработан пакет прикладных программ Rashet JB для использования на персональном компьютере. Он состоит из четырех модулей, работающих автономно: Powers. exe, Most. exe, 92. exe, 93.exe.

МодульPowers. exe включает в себя пакет программ по определению параметров линий влияния, временной эквивалентной нагрузки от подвижного состава и расчетных усилий сечений балки M_i, Q_i (см. п.3.1.1, 3.1.2).

Блок Входная информация (рис. 3.11) представляет собой ввод полной длины рассчитываемого пролетного строения и расчетной нагрузки С 14, (прил. 7, рис. 1).

В блоке Расчет демонстрируется схема линий влияния внутренних усилий в балке, которую необходимо распечатать на принтере.

Блок Результаты определяет Выходную информацию по определению расчетных усилий в сечениях балки из расчетов на прочность, выносливость и трещиностойкость. Она представляется в виде двух таблиц: результатов расчета параметров линий влияния и временных эквивалентных нагрузок (прил. 7, рис. 2), а также расчетных усилий в сечениях балки из расчетов на прочность, выносливость и трещиностойкость(прил. 7, рис. 3), которые необходимо распечатать на принтере и приложить к пояснительной записке курсовой работы.

МодульMost. exe включает расчеты по прочности нормальных и наклонных к продольной оси сечений главной балки и плиты проезжей части (определение геометрических и расчетных параметров, подбор арматуры, проверка по прочности нормального сечения, определение требуемых элементов арматурного каркаса, отогнутой арматуры и построение при этом эпюры материалов, проверки усилий M_i, Q_i по наклонным сечениям балки), которые производятся в соответствии с положениями пп. 3.1.3–3.1.5).

Структура блока Входная информация (рис. 3.11) данного модуля по расчету пролетного строения включает следующие параметры: 1) “силы”; 2) “пролет”; 3) “схема расчета”; 4) “допущения” (прил. 7, рис. 4, 5).

По параметру “силы” вводятся следующие исходные данные:

• расчетный изгибающий момент от внешней нагрузки из расчета по прочности в рассматриваемом сечении балки М_{0, 5} (по таблице расчетных усилий модуля Powers. exe);
• расчетная поперечная сила в конце наклонного сечения (Q_0.25 или Q на расстоянии 2h_o от опорного сечения балки, по таблице расчетных усилий модуля Powers. exe);
• расчетный изгибающий момент от внешней нагрузки для расчета наклонного сечения (на расстоянии 2h_o от опорного сечения, где h_o – рабочая высота сечения балки, принимаемая: h_o = h – 0, 15 м; h – см. формулу (3.11);
• расстояние от опоры для расчета по изгибающему моменту (принимается 0, 2 м);
• расчетная поперечная сила для расчета наклонного сечения (Q на расстоянии h_o от опорного сечения балки).

По параметру “пролет ” исходными данными являются следующие:

1) высота балки – h, см. (3.11); 2) класс арматурной стали (см. п. 3.1.4); 3) диаметр арматуры d_s (рабочей арматуры балки, см. (3.14)); 4) класс бетона, см. (3.17).

В блоке программного модуля Расчет (рис. 3.11) предусматривается два расчета балки: а) нормального сечения; б) наклонных сечений. При расчете нормального к продольной оси балки сечения демонстрируются возможные схемы армирования (одиночными, сдвоенными, сварными стержнями, см. п. 3.1.4), из которых необходимо выбрать свой вариант и вывести его на принтер. При расчете наклонного сечения на экране указывается эпюра материалов со схемой отгиба арматуры, которую необходимо распечатать на принтере и приложить к пояснительной записке курсовой работы.

Блок Результаты (рис. 3.11) в структуре программного модуля расчетов балки на прочность предусматривает выходную информацию в табличных формах: расчета нормального сечения (прил. 7, рис. 6); расчета наклонного сечения (прил. 7, рис. 7); расположение рабочей арматуры (прил. 7, рис. 9, 10) эпюры отгибов арматуры (прил. 7, рис. 8). Их необходимо распечатать на принтере и приложить к пояснительной записке.

Модуль92. еxe предусматривает расчет балки на выносливость, в соответствии с которым призводится проверка напряжений сечения по бетону и арматуре (см. п. 3.1.6).

Блок Входная информация (рис. 3.11) включает в себя ввод следующих параметров: 1) “конструкция”; 2) “нагрузки”; 3) “геометрические размеры”; 4) “арматура”; 5) “бетон” (прил. 7, рис. 11).

По параметру “ конструкция” уточняется рассчитываемый элемент пролетного строения: главная балка или плита проезжей части.

По параметру “ нагрузки” вводятся слудующие исходные данные: изгибающий момент от действия временной нагрузки без учета коэффициентов надежности по нагрузкам , изгибающий момент от действия постоянной нагрузки М_р, см. формулу (3.41).

По параметру “ геометрические размеры” вводятся следующие данные: 1) сечение балки ( = 0, 5); 2) высота балки h, см. формулу (3.11); 3) высота h_о – рабочая высота сечения, см. формулу (3.12); 4) высота h_f – приведенная высота полки, см. формулу (3.10); 5) высота сжатой зоны х, см. формулы (3.18), (3.20); 6) ширина поверху b_f – ширина полки, см. формулу (3.10); 7) ширина ребра b, см. рис. 3.2. Эти данные вводятся по результатам расчета (выходной информации) балки на прочность по нормальному к продольной оси сечению (модуль Most. Exe).

По параметру “ арматура” производится ввод следующих данных: а) класса арматуры; б) диаметра арматуры (сжатой и растянутой); в) типа сварного сечения. Эти данные вводятся по выходной информации модуля Most. exe.

По параметру “ бетон” вводится класс бетона, соответствующий выходной информации модуля Most. exe.

Блок рассматриваемого модуля Расчет предусматривает: 1) расчетную схему расчета балки на выносливость; 2) расчет (команда для расчета); 3) результаты (выходная информация по расчету балки на выносливость в табличной форме, прил. 7, рис. 12. и 13; 4) статус (вспомогательные данные по расчету). Всю выходную информацию данного блока необходимо распечатать на принтере и приложить к пояснительной записке курсовой работы.

Модуль93.exe представляет собой программное обеспечение расчетов балки и плиты проезжей части по трещиностойкости, которые производятся в соответствии с п. 3.1.7.

Блок Входная информация (рис. 3.11) данного модуля предусматривает три параметра: 1) “нагрузки”; 2) “геометрические размеры”; 3) “арматура” (прил. 7, рис. 14).

По параметру “ нагрузки” вводится значение изгибающего момента от действия внешних нагрузок из расчета по трещиностойкости (по таблице расчетных усилий модуля Powers. exe).

По параметру “ геометрические размеры” вводятся следующие данные: 1) сечение балки (сечение = 0, 5); 2) высота балки h [см. формулу (3.11)]; 3) высота h_о [рабочая высота сечения, см. (3.12)]; 4) высота сжатой зоны х [см. (3.18), (3.20)]; 7) ширина ребра b (см. рис. 3.2). Эти данные вводятся по результатам расчета балки на прочность по нормальному к продольной оси сечению модуля Most. exe.

По параметру “ арматура” вводится следующая исходная информация: а) вид армирования (одиночные, сдвоенные, сварные стержни, см. модуль Most. exe); б) тип арматуры (гладкая или периодического профиля); в) модуль упругости арматуры [см. выражение (3.43)]; г) диаметр арматуры (растянутой и сжатой, см. модуль Most. exe); д) площадь армирования (площадь зоны взаимодействия арматуры с бетоном [см. выражение (3.46)].

Блок Расчет данного модуля включает: 1) расчетную схему; 2) расчет (команду для расчета); 3) результаты (выходную информацию по расчету балки по трещиностойкости в табличной форме), прил. 7, рис. 15, которые можно увидеть на экране монитора, записать в файл и распечатать на принтере. Результаты расчета балки пролетного строения по трещиностойкости необходимо распечатать на принтере и приложить к пояснительной записке курсовой работы.