Строительство жилых и общественных зданий

Размещено на http://www.allbest.ru/

МОСКОВСКИЙ КОМИТЕТ ОБРАЗОВАНИЯ.

КОЛЛЕДЖ АРХИТЕКТУРЫ И МЕНЕДЖМЕНТА В СТРОИТЕЛЬСТВЕ № 17

Специальность: «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений».

Специализация: «Строительство жилых и общественных зданий».

Уровень: Базовый

Курс: 4

Название дисциплины: «Комплексный курсовой проект»

Задание

Студент______________________________________группа__________

Название: Раздел 3. «Расчетно-конструктивный».

Дата выдачи задания:____________________

Процентная значимость: 22 %

Срок выполнения: - в соответствии с графиком выполнения комплексного курсового проекта.

Основные тематические области (охватываемые темы, разделы):

- основные положения проектирования и расчета строительных конструкций и оснований;

- металлические конструкции;

- конструкции из дерева и пластмасс;

- основания и фундаменты.

Результаты:

Студент должен выполнить:

- подсчет нагрузок на 1 мІ покрытия, чердачного перекрытия, междуэтажного перекрытия;

- определение глубины заложения и размеров подошвы фундамента;

- конструирование и расчет панели междуэтажного перекрытия;

- расчет стропильного покрытия;

- сборочный чертеж изделия (Схема армирования (М 1:20, 1:25), сечения (М 1:10), узлы (М 1:5)) и составление сборочной спецификации;

- чертежи арматурных изделий (М 1:25, 1:20, 1:10) и составление спецификации на арматурные изделия.

Объем пояснительной записки - 25 ч 30 страниц формата А4.

Графическая часть - 2 листа формата А3.

Критерии выполнения:

- результаты должны соответствовать заданию раздела;

- расчеты должны быть выполнены на основе действующих СНиПов и ГОСТов, с разработкой схем рассчитываемых элементов и построением эпюр «М» и «Q»;

- чертежи должны быть выполнены в соответствии с требованиями СПДС и ЕСКД.

Нагрузка на 1 мІ кровли

нагрузка кровля перекрытие фундамент балка

Металлочерепица

Обрешетка 50х50 мм

1 слой пергамина

Строительная конструкция - 150х75

Наименование	Подсчет нагрузки	Нормативная нагрузка	гf	Расчетн. нагрузка
I Постоянная		(кПа)		(кПа)
Конструкция покрытия		0,50		0,70
Итого постоянная:		0,50		0,70
II Временная	Район строительства г. Белоозёрск IV снеговой район	Sn 1,5	1,6	2,40
Итого полная:		2,00		3,20

qn / Sn = 0,5 / 1,5 = 0,33 < 0,8 , т.е. гf = 1,6 (п. 5.7 стр.9 СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия»).

К расчету принято: q = 3,2 кПа

qn = 2 кПа

Нагрузка на 1 мІ чердачного перекрытия

Наименование	Подсчет нагрузки	Нормативная нагрузка	гf	Расчетн. нагрузка
I Постоянная		(кПа)		(кПа)
Доска половая	0,04х5,5	0,22	1,2	0,26
Утеплитель мин. вата	0,1х0,5	0,05	1,2	0,06
Брус	(0,1х0,15/0,8)х5,5	0,10	1,2	0,12
Вагонка евро	0,01х5,5	0,06	1,2	0,07
Итого постоянная:		0,43		0,51
II Временная	таб. 3 СНиП 2.01.07-85	0,70	1,3	0,91
Итого полная:		1,13		1,42

К расчету принято: q = 1,46 кПа

qn = 1,13 кПа

Нагрузка на 1 мІ перекрытия 2 этажа

Наименование	Подсчет нагрузки	Нормативная нагрузка	гf	Расчетн. нагрузка
I Постоянная		(кПа)		(кПа)
Шпунтов. доска	0,037х5,5	0,20	1,2	0,24
Утеплитель мин. вата	0,05х0,5	0,03	1,2	0,03
Лага	(0,08х0,04/0,5)х5,5	0,35	1,2	0,42
Звукоизоляция	(0,015х0,1/0,5)х5,5	0,17	1,2	0,20
Плита ж/б пустотн.	0,22х25х0,5	2,75	1,1	3,03
Итого постоянная:		3,50		3,92
II Временная	таб. 3 СНиП 2.01.07-85	1,50	1,3	1,95
Итого полная:		5,00		5,87

К расчету принято: q = 5,87 кПа

qn = 5 кПа

Нагрузка на 1 мІ покрытия 1 этажа

Наименование	Подсчет нагрузки	Нормативная нагрузка	гf	Расчетн. нагрузка
I Постоянная		(кПа)		(кПа)
Плитка керамическая	0,005х27	0,14	1,3	0,18
Цем. песч. раствор	0,04х20	0,80	1,3	1,04
2 слоя гидроизола	0,005х16	0,08	1,3	0,10
Цем. песч. раствор	0,03х20	0,60	1,3	0,78
Плита ж/б пустотн.	0,22х25х0,5	2,75	1,1	3,03
Итого постоянная:		4,37		5,12
II Временная	таб. 3 СНиП 2.01.07-85	1,50	1,3	1,95
Итого полная:		5,87		7,07

К расчету принято: q = 7,07 кПа

qn = 5,87 кПа

Определение глубины заложения и размеров подошвы фундамента

1. Схема здания:

2. Место строительства: г. Белоозёрск Вологодская обл.

3. Определяем заложение фундамента:

а. основание-супесь серая, пылеватая, пластичная (см. геологический разрез БС №7).

б. анализ инженерно-геологических условий (АИГУ)

На основании Rо, E, mv даем заключение:

mv=0,08 1/мПа (скважина БС №7).

Е=в(1+е) / mv=0,74(1+0,81)/0,08 1\мПа =16,74 мПа.

Грунт - супесь пылеватая, маловлажная

e = 0,84 > 0,7 (т.3 стр.37 СНиП 2.02.01-83).

JL = щ - щр / щL - щр = 0,17-0,15/0,21-0,15=0,02/0,06=0,33

Rо = 230 кПа. (т.3 стр.37 СНиП 2.02.01-83).

Вывод: грунт относится к среднесжимаемым грунтам, возможны не равномерные осадки. Но возможно строительство на грунте при его естественном залегании.

Определение глубины заложения фундамента

а. d1 ( fdn )

df =1,5м. (стр.65 Методическое пособие к выполнению ККП)

Расчетная глубина промерзания

df = Kh х dfn = 0,5 х 1,5 х 1,2 = 0,9м.

Кh = 0,5 (т.1 стр.7 СНиП «Основания зданий и сооружений» )

Принято: df =1м.

б. d2 (fdw)

dw = 7,4м. (см. БС №7)

dw - df = 7,4 - 0,6 = 6,8м. > 2м.

d2 = df = 1м. (таб.2стр.8 СНиП «Основание зданий и сооружений» )

Принято: d2 = 1м.

в. d3 (fdk)

dк =3,1м.- 0,6м. = 2,5м.

Принято: d3 = 2,5м.

Вывод: глубина заложения фундамента d3 = 2,5м.

Определение нагрузки на 1 пог. метр длины фундамента (гf=1)

Наименование нагрузки	Подсчет нагрузки	Величина нагрузки (кH/м)
1. от кровли	2х1,75 =	3,50
2. от чердачного перекрытия	1,13х1,75 =	1,98
3. от межэтаж. перекрытия	5х1,75 =	8,75
4. от межэтаж. перекрытия	5,87х1,75 =	10,27
5. от стены	0,36х18х(1-0,156) =	5,47
	ИТОГО Nser =	29,97

Aзд. = Lзд. х Hзд. = 128 мІ

А проёмов = 20 мІ

А проёмов / Aзд. х 100% = 15,6%

6. Определение ширины подошвы фундамента

а. Расчетное сопротивление грунта основания Rо = 230 кПа.

б. Определение ширины подошвы фундамента:

b = Nser / (Rо - гm x dзал)

= 29,97 кН/м /(230кПа - 20кН/мі х 2,5м) = 0,167м.

гm - плотность материала фундамента и грунта на их обрезах

гm = 20кН/мі

bmin = 600мм.

Принято: b = 0,6м.

в. Конструирование фундамента.

г. Проверка

Уточняем R=Ro [1 + k1 (b-bo )/ bo] + k2 гЙЙ (d-do)

d > 2м.

k1 = 0,05

k2 = 0,2 (п. стр. СНиП «Основания зданий и сооружений»).

R=230 [1 + 0,05 (0,6-1) / 1] + 0,2 х 19 (2,5-2)= 228,25 кПа.

д. Определяем давление, передаваемое фундаментом на грунт.

Pser = Nser / b +гm х d3 = 29,97 кН/м / 0,6 м + 20 кН/мі х 2,5м. = 99,97 кПа.

Pser = 99,97 кПа < R =228,25 кПа.

Вывод: Размеры подошвы достаточны.

Расчет монолитного участка МУ-1

В соответствии с заданием произвести расчет и конструирование монолитного участка (МУ-1) из бетона В-15. Расчет осуществляется в соответствии с указаниями СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции».

1. Фрагмент схемы расположения элементов перекрытия.

2. Материалы:

Бетон В-15

Rb = 8,5 мПа ( стр.18 таб.13 СНиП )

Rbt = 0,75 мПа ( стр.18 таб.13 СНиП )

гb2 = 0,9 ( стр.19 таб.15 СНиП )

Eb = 23000 мПа ( стр.21.таб.18 СНиП )

К расчету принято:

Rb = Rbтаб х гb2 = 8,5*0,9 = 7,65 мПа

Rbt = Rbtтаб х гb2 = 0,75*0,9 = 0,68 мПа

Принимаемая арматура АIII:

Rs = 365 мПа ( таб.22 стр.25 СНиП )

Rsw = 290 мПа

Es = 20 000 мПа ( таб.29 стр.28 СНиП )

3. Нагрузка на 1мІ монолитного участка.

Наименование	Подсчет нагрузки	Нормативная нагрузка	гf	Расчетн. нагрузка
I Постоянная		(кПа)		(кПа)
Шпунтов. доска	0,037х5,5	0,20	1,2	0,24
Утеплитель мин. вата	0,05х0,5	0,03	1,2	0,03
Лага	(0,08х0,04/0,5)х5,5	0,35	1,2	0,42
Доска	(0,015х0,1/0,5)х5,5	0,17	1,2	0,20
Лёгкий бетон	0,14х8	1,12	1,3	1,46
Плита ж/б	0,08х25	2,00	1,1	2,20
Итого постоянная:		3,87		4,55
II Временная	таб. 3 СНиП 2.01.07-85	1,50	1,3	1,95
Итого полная:		5,37		6,50

4. Расчет и конструирование плиты МУ-1

Размеры плиты:

По короткому направлению: Lo1,2 = (1750-120-120-195/2)/2 = 706,25 мм.

По длинному направлению: Bо = 2400 мм.

Расчётная схема плиты:

Определяем характер работы плиты:

L д. / L к. = 1,75 / 2,4 = 0,73 < 2

Плита работает как опёртая по контуру.

Подсчёт нагрузки:

При расчете плиты, опертой по контуру, вырезаем грузовую полосу шириной b=1 м.

q = q х b = 6,5кПа х 1м. = 6,5кН/м

Определяем расчётные усилия:

М1 = М2 = к х (qLo1,2)² = 0,07 х 6,5 кН/м х (0,706м.)² = 0,23 кНм.

Мв = к х (qLo1,2)² = -0,125 х 6,5 кН/м х (0,706м.)² = -0,4 кНм.

Поперечные силы при расчете плит обычно не определяются, т.к. для полнотелых плит обычно соблюдается условие Q < Qb ,т.е. поперечную арматуру рассчитывать не требуется.

5. Расчёт нормального сечения по прочности на изгибающий момент.

5.1. hо = h-a= 80-15=65мм

5.2. бm = M / (Rb х B/hоІ) = 0,4кНм / (7,65х1000мм.х(65мм.)² )=0,012

5.3. бR = 0,44 > бm =0,02

ж=0,99

5.4. As = M/(Rs х ж х hо) = 0,4х10⁶ Нмм. / (410мПа х 0,99 х 65 мм.) = 15,16 ммІ.

5.5. м% = 100 х As/(b х hо) = 100 х 15,16 ммІ / (1000мм х 65мм) = 0,023 < 0,05 %

Принимаем площадь рабочей арматуры исходя из минимального процента армирования.

As = мmin x b x ho = 0,0005 х 1000мм. Х 65мм. = 32,5 ммІ.

Принимаю: 3ШВрI шаг 150мм. - рабочая

3ШВрI шаг 150мм. - конструктивная

5.6. Конструирование сеток С1, С2 и С3.

Нагрузка на 1мІ балки

Наименование	Подсчет нагрузки	Нормативная нагрузка	гf	Расчетн. нагрузка
I Постоянная		(кПа)		(кПа)
Шпунтов. доска	0,037х5,5	0,20	1,2	0,24
Утеплитель мин. вата	0,05х0,5	0,03	1,2	0,03
Лага	(0,08х0,04/0,5)х5,5	0,35	1,2	0,42
Звукоизоляция	(0,015х0,1/0,5)х5,5	0,17	1,2	0,20
Плита ж/б	0,22х25	5,50	1,1	6,05
Итого постоянная:		6,25		6,94
II Временная	таб. 3 СНиП 2.01.07-85	1,50	1,3	1,95
Итого полная:		7,75		8,89

Расчёт и конструирование балки



Определение нагрузки на 1 пог. метр балки

q = 8,89кПа. х 0,12м. + 0,706 х 6,5кПа. = 5,65 кН/м.

Определение расчетных усилий:

M = q х (Lo)² / 8 = 5,65кН/м х (2,25м)² / 8 = 3,58 кНм.

Q = 0,5q x Lo = 0,5 х 5,65кН/м х 2,25м = 6,36 кН.

Расчёт нормального сечения по прочности на изгибающий момент

ho = h - a = 220мм - 35мм = 185мм.

бm = M / (Rb х b х hо) = 3,58 кНм / (7,65 х 120мм х (185мм)² )=

= 3,58 х 10⁶ Нмм / (7,65 х 120мм х (185мм)² ) = 0,114

б R = 0,44 > б m = 0,114

ж = 0,945

As = M / (Rs x ж х hо) =

= 3,58 х 10⁶ Н*мм / (280мПа х 0,945 х 185 мм) = 73,13 мм²

м% = As / (b х hо) х 100% =

= 73,13 мм² / (120мм х 185мм) х 100% = 0,33 % > 0,05 %

Принимаем арматуру: 2 Ш 10АII



Расчёт наклонного сечения по прочности на поперечную силу

а) Проверяем необходимость расчёта.

Qb = цb3 (1 + цf + цn) Rbt x bsb х hsbo

цb3 = 0,6 (п. 3.31 стр. 39 СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и ж/б конструкции»)

цf - коэффициент, учитывающий влияние сжатых полок.

цf = 0,75 х 3hsІ / bsb х hsbo = 0,75 х 3 х 80І / 120 х 220 = 0,55 > 0,5

Принимаем: цf = 0,5

цn - коэффициент, учитывающий предварительное обжатие бетона.

цn = 0

(1 + цf + цn) = (1 + 0,5 +0) = 1,5

Принимаем: (1 + цf + цn) = 1,5

Qb = цb3 (1 + цf + цn) Rbt x bsb х hsbo = 0,6 х 1,5 х 0,68 х 0,1 х 12 х 22 = 16,16 кН

Qвн. нагр. = 6,36 кН < Qb = 16,16 кН

Вывод: Расчёт на поперечное армирование не требуется, т.к. бетонное сечение может воспринять поперечную силу.

б) Производим поперечное армирование из конструктивных соображений.

hsbo = 220мм. < 450мм.

150мм. ? S1 ? hsbo / 2

150мм. ? S1 ? 110мм.

Sw1 = цb4 х Rbt x bsb х hsboІ / Q = 1,5 х 0,68 х 120 х 220І / 10 = 592мм.

Принимаю: S1 = 100мм. < Sw1 = 592мм.

в) Конструирование каркаса железобетонной балки.

г) Проверка прочности по наклонной полосе между наклонными трещинами.

Qвн. нагр. < 0,3 цw1 x цb1 х Rb x bsb х hsbo

цw1 = 1 + 5 х х мw = 1 + 5 x 74 x 0,009 = 1,33 > 1,3

Принимаю: цw1 = 1,3

= Es / Eb = 170000мПа / 23000мПа = 7,4

мw = Asw / b x S1 = 1,57 / 12 х 14 = 0,009

цb1 = 1 - в х Rb = 1 - 0,01 х 7,65 = 0,92

Qвн. нагр. < 0,3 х 1,3 х 0,92 х 7,65 х 0,1 х 12 х 21 = 69,17 кН.

Вывод: Размеры поперечного сечения достаточны для восприятия плавных сжимающих напряжений.

Список используемой литературы

1. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия.

2. СНиП 2.03.01-84*. Бетонные и железобетонные конструкции.

3. СНиП II-22-81. Каменные и армокаменные конструкции.

4. СНиП II-25-80. Деревянные конструкции.

5. СНиП 2.02.01-83*. Основания зданий и сооружений.

6. ГОСТ 21.101-97. СПДС. Основные требования к проектной и рабочей документации.

7. Берлинов М.В., Ягунов Б.А. Примеры расчета оснований и фундаментов. - М.: Стройиздат, 1986.

8. Гринь И.М., Джан-Темиров К.Е., Гринь В.И. Строительные конструкции из дерева и синтетических материалов. - Киев: Высшая школа, 1990.

9. Индустриальные деревянные конструкции/Под ред. к.т.н. проф. В.Г. Слицкоухова. - М.: Стройиздат, 1991.

10. Бондаренко В.М., Суворин Д.Г. Железобетонные и каменные конструкции. - М.: Высшая школа, 1987.

11. Байков В.Н., Сигалев Э.Е. Железобетонные конструкции. - М.: Стройиздат, 1991.

Размещено на http://www.allbest.ru/