Расчет и конструирование железобетонных конструкций
Разбивка сетки колонн и составление варианта компоновки монолитного перекрытия. Технико-экономический расчет перекрытия. Определение высоты сечения плиты. Расчет второстепенной балки. Расчет и конструирование монолитной колонны и сжатых элементов.
Рубрика | Строительство и архитектура |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 22.11.2015 |
Размер файла | 1,1 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Введение
Бетонные работы - это работы по возведению конструкций из бетона.
Бетон - искусственный каменный материал, получаемый в результате твердения специально приготовленной смеси, состоящей из вяжущего материала, мелкого и крупного заполнителей и воды. Такую смесь, взятую в определенной пропорции всех составляющих, хорошо перемешивают и после укладки в опалубку тщательно уплотняют. До затвердения эту смесь называют бетонной смесью. В данной курсовой работе требуется рассчитать 5 конструкций.
Расчет и конструирование монолитной ребристой плиты перекрытия включает определение нагрузок, определение расчетных усилий, высоты сечения плиты, подбор сечения арматуры, конструирование плиты.
Расчет и конструирование второстепенной балки включает определение нагрузок, определение расчетных усилий, высоты сечения балки, построение эпюры материалов, подбор сечения арматуры, конструирование балки.
Расчет и конструирование монолитной железобетонной колонны включает определение нагрузок, определение расчетных усилий, расчет армирования колонны первого этажа, подбор сечения арматуры, конструирование колоны.
Расчет каменных конструкций включает расчет теплотехнический стены, расчет гибкости стены, расчет прочности простенка.
Размеры здания в плане:
ь Район строительства - Гомель
ь Длина здания, м - 54,6
ь Ширина здания, м - 20,6
ь Высота этажа (от пола до пола), м - 6
ь Количество этажей - 4
ь Нормативная полезная нагрузка (полная временная), кН/м - 8
ь Класс арматурной стали - S500
ь Класс бетона - С16/20
Разбивка сетки колонн и составление варианта компоновки монолитного перекрытия
Ребристые железобетонные перекрытия могут быть с балочными плитами и плитами, опёртыми по контуру. Балочные плиты имеют отношение длинной стороны к короткой , а плиты, опёртые по контуру - . В однопролётных зданиях (шириной до 5-7 м) балки обычно опираются непосредственно на продольные стены. В многопролетных зданиях ребристые перекрытия с балочными плитами представляют собой конструкцию, состоящую из главной и второстепенных балок, расположенных по взаимно перпендикулярным направлениям, и плиты, монолитно связанной с балками в одно целое. Второстепенные балки служат опорами плиты, главные - опорами второстепенных балок, а стены и колоны: - опорами главных балок.
Ориентировочные расстояния в метрах между второстепенными балками (или пролет плиты) и соответствующие им минимальные толщины балочных плит в зависимости от нагрузки принимаем по табл. 1.1 методических указаний. При выборе расстояния между второстепенными балками необходимо, чтобы толщина плиты была минимальной (для производственных зданий - не менее 60 мм).
Установка нескольких лишних второстепенных белок меньше сказывается на общем расходе бетона на покрытие, чем увеличение толщины плиты. Исходя из этих соображений, пролет плиты выбираем в пределах 1,7 ---2,7 м.
Для возможности более быстрого статического расчета с применением готовых формул и таблиц элементы перекрытия будем назначать с равными пролетами или пролетами, не отличающимися более чем на 20% для плит и более чем на 10% для балок. Обычно крайние пролеты плиты, второстепенных и главных балок выполняют меньше средних. В этом случае изгибающие моменты и перерезающие силы в крайних пролетах приближаются по величине к расчетным усилиям в средних пролетах.
Задание предусматривает разработку нескольких вариантов конструктивных схем перекрытий и сравнение их технико-экономических показателей. В курсовом проекте выбираем конструктивную схему перекрытия на основе сравнения нескольких вариантов перекрытия по расходу бетона. В целях унификации высоту балок принимаем кратной 50 мм при размерах до 600 мм и кратной 100 мм при больших размерах. Ширину сечения балок назначаем 100, 120, 150, 200, 220,250 и далее кратной 50 мм.
Таким образом, выполнение проекта начинаем с выбора сетки колонн, привязки наружных стен к крайним разбивочным осям и компоновки конструктивных схем междуэтажного перекрытия.
Рассмотрим 2 варианта.
I. Принимаем четыре пролёта главных балок со следующими размерами: 5,2 м; 5,2 м; 5,2 м; 5 м; девять пролётов второстепенных балок со следующими размерами: 6,0 м; 6,0 м; 6,0 м; 6,0 м; 6,6 м; 6 м; 6 м; 6 м; 6 м. Исходя из этого ширина плит равна 2,6 м и 2,5 м, что удовлетворяет вышеизложенным требованиям.
LВБ=(5…7 м)= 6 м; 6,6м; LВБ=9% < 10%;
LГБ=(6…9 м)= 5,2 м; 5 м; LГБ=4% < 10%;
l1 = (1,6…3,4 м) = 2,5 м; 2,6 м;
плита оперта по контуру;
- плита опертая по контуру;
- плита опертая по контуру;
- плита опертая по контуру.
Рисунок 1.1- Конструктивная схема перекрытия (схема 1).
Принимаем следующие размеры несущих конструкций:
II. Принимаем три пролетов главных балок со следующими размерами: 6,9 м; 6,9 м; 6,8 м. Девять пролётов второстепенных балок со следующими размерами: 6,0 м; 6,0 м; 6,0 м; 6,3 м; 6,3 м; 6,0 м; 6,0 м; 6,0 м; 6м. Исходя из этого, ширина плиты равна 2,2 м; 2,5 м; 2,4 м.
LВБ=(5…7 м)= 6 м; 6,3м; LВБ=5% < 10%;
LГБ=(6…9 м)= 6,9 м; 6,8 м; LГБ=1,4% < 10%;
l1 = (1,6…3,4 м) = 2,2 м; 2,5 м; 2,4 м.
плита оперта по контуру;
- плита опертая по контуру;
- плита опертая по контуру;
- плита опертая по контуру;
плита оперта по контуру;
- плита опертая по контуру;
Принимаем следующие размеры несущих конструкций:
Рисунок 1.2- Конструктивная схема перекрытия (схема 2).
Технико-экономический расчёт выбранного для разработки варианта монолитного перекрытия
Таблица 1 - Технико-экономические показатели
Наименование элемента |
Сечение элементов |
Расход бетона, м3 |
|
Вариант 1 |
|||
Плита |
№1: h 100 мм, b 2600 мм, n 48, l=6000 м. №2: h 100 мм, b 2600 мм, n 6, l=6600 м. №3: h 100 мм, b 2500 мм, n 16, l=6000 м. №4: h 100 мм, b 2500 мм, n 2, l=6600 м. |
112,4 |
|
Второстепенная балка №1 |
h 470 мм, b 190 мм, n 56, l=6000 мм. |
23,62 |
|
Второстепенная балка №2 |
h 470 мм, b 190 мм, n 7, l=6600 мм. |
3,25 |
|
Главная балка №1 |
h 430 мм, b 170 мм, n 24, l=5200 мм |
7 |
|
Главная балка №2 |
h 430 мм, b 170 мм, n 8, l=5000 мм |
2,24 |
|
Колонна |
h 400 мм, b 400 мм, n 24, l=6000 мм |
23,04 |
|
Итого 171,55 |
|||
Плита |
№1:h 90 мм, b 2200 мм, n 42, l=6000 мм. №2:h 90 мм, b 2200 мм, n 12, l=6300 мм. №3:h 90 мм, b 2500 мм, n 14, l=6000 мм. №4:h 90 мм, b 2500 мм, n 4, l=6300 мм. №5:h 90 мм, b 2400 мм, n 7, l=6000 мм. №6:h 90 мм, b 2400 мм, n 2, l=6300 мм. |
101,18 |
|
Второстепенные балки |
h 450 мм, b 180 мм, l1=6000 мм, l2=6300 мм, n1 56, n2=16 |
21,7; 6,5. |
|
Главные балки |
h 570 мм, b 220 мм, l1=6800 м, l2=6900 м, n1 24, n2=8 |
5,7; 17,48. |
|
Колонна |
h 400 мм, b 400 мм, l=6000 м, n 16 |
15,36 |
|
Итого 167,92 |
Схема №1
Vплиты1=6·2,6·0,1·48=74,8, м3;
Vплиты2=6,6·2,6·0,1·6=10,3, м3;
Vплиты3=6·0,1·2,5·16=24, м3;
Vплиты4=6,6·0,1·2,5·2=3,3, м3.
Vреб.в.б.1=(0,47-0,1)·0,19·6·56=23,62, м3;
Vреб.в.б.2=(0,47-0,1)·0,19·6,6·7=3,25, м3.
Vреб.г.б.1=(0,43-0,1)·0,17·5,2·24=7, м3;
Vреб.г.б.2=(0,43-0,1)·0,17·5,2·8=2,24, м3.
Vколонны=0,4·0,4·6·24=23,04, м3.
Схема №2
Vплиты1=6·2,2·0,09·42=49,89, м3;
Vплиты2=6,3·2,2·0,09·12=15, м3;
Vплиты3=6·2,5·0,09·14=18,9, м3;
Vплиты4=6,3·2,5·0,09·4=5,67, м3.
Vплиты5=6·2,4·0,09·7=9, м3.
Vплиты6=6,3·2,4·0,09·2=2,72, м3.
Vреб.в.б.1=(0,45-0,09)·0,18·6·56=21,7, м3;
Vреб.в.б.2=(0,45-0,09)·0,18·6,3·16=6,5, м3.
Vреб.г.б.1=(0,57-0,09)·0,22·6,8·8=5,7, м3;
Vреб.г.б.2=(0,57-0,09)·0,22·6,9·24=17,48, м3.
Vколонны=0,4·0,4·6·16=15,36, м3.
Vплиты=dЧLЧB; Vреб.в.б.=(hв.б.---d)Ч--bв.б.ЧLЧnв.б.;
Vреб.г.б.=(hг.б.---d)Ч--bг.б.ЧBЧnг.б. ; Vколл=aЧbЧHэтЧ--nкол.
По расходу бетона второй вариант является более экономичным. Поэтому дальнейший расчёт будем производить для второго варианта.
Расчёт конструкции принятого монолитного перекрытия
Элементы монолитного ребристого железобетонного перекрытия (плиту, второстепенную и главную балку) рассчитываем отдельно. Расчет элементов производим в соответствии с указаниями СНиП 2.03.01 и "Руководства по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжёлого бетона (без предварительного напряжения)". Элементы железобетонного монолитного ребристого перекрытия (плиту, второстепенную и главную балку) рассчитывают отдельно. Расчет элементов производится в соответствии с указаниями СНБ 5.03.01-02 [1, 2]. Монолитные ребристые перекрытия проектируются из бетонов классов по прочности на сжатие C12/15…C16/20, в зависимости от класса по условиям эксплуатации конструкции (табл. 2.1 (табл. 5.3 [1,2])). Монолитные плиту и балки проектируют из бетона одного класса. Класс арматуры принимают в зависимости от принятого варианта армирования, преимущественно S400, S500.
Подсчёт нагрузок на отдельные элементы перекрытия, несмотря на его монолитность, ведем, как для разрезных конструкций.
Для балочных плит повышение несущей способности, обусловленное опиранием по коротким сторонам, относительно невелико. Поэтому для расчета балочной плиты на равномерно распределенную нагрузку из нее мысленно выделяем полосу шириной в 1 м, опёртую на второстепенные балки. Такую полосу рассматриваем как отдельную неразрезную балку, изгибающуюся в одном направлении.
Определение нагрузок на 1м2 перекрытия. Нагрузки на 1 м2 плиты перекрытия складываются из постоянной нагрузки (от собственной массы плиты и заданной конструкции пола) и переменной (полезной), принимаемой по заданию. Для определения расчетных нагрузок коэффициенты безопасности по нагрузке определяются по СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и конструкции» [1]:
- от веса железобетонных конструкций гF =1,35
-от веса выравнивающих и отделочных слоев (плиты, засыпки, стяжки и др.), выполняемых на строительной площадке гF =1,35
-для равномерно распределенных переменных нагрузок на перекрытия и лестницы (полезных): гF =1,5
-от снеговой нагрузки гF =1,5
Степень ответственности и капитальности зданий учитывается коэффициентом надежности по назначению гn (п. 10.5 [4]):
- 1-й класс - гn = 1,0 - АЭС, телебашни, трубы, спортивные сооружения, учебные заведения т.п.;
- 2-й класс - гn = 0,95 - промышленные и гражданские и жилые здания и т.п.;
- 3-й класс - гn = 0,9 - склады, одноэтажные жилые дома, временные здания и т.п.
Таблица - 2. Сбор нагрузок на плиту
№ |
Наименование нагрузки |
Нормативное значение, кН/м2 |
F |
n |
Расчетное, значение, кН/м2 |
|
Постоянная нагрузка |
||||||
1 |
Керамическая плитка д = 12 мм ( = 20 кН/м3 ) |
0,24 |
1,35 |
0,95 |
0,31 |
|
2 |
Цементно-песчаная стяжка М100 д = 35 мм ( = 21 кН/м3 ) |
0,735 |
1,35 |
0,95 |
0,95 |
|
3 |
Керамзитобетон д = 50 мм ( = 12 кН/м3 ) |
0,6 |
1,35 |
0,95 |
0,77 |
|
4 |
Пароизоляция д = 3 мм (m = 0,05 кН/мІ) |
0,00015 |
1,35 |
0,95 |
0,0002 |
|
5 |
Монолитная железобетонная плита перекрытия д = 90 мм ( = 25 кН/м3 ) |
2,5 |
1,35 |
0,95 |
3,2 |
|
Итого : |
g=5,23 |
|||||
Переменная нагрузка |
||||||
Полезная нагрузка |
8 |
1,5 |
0,95 |
11,4 |
||
Итого : |
16,63 |
Для выполнения расчета принимаем полосу плиты шириной, равной 1 м. Таким образом, нагрузка на 1 пог. м полосы будет равна нагрузке, приходящейся на 1 м2 плиты.
Определение расчётных усилий
Плита рассматривается как неразрезная балка, загруженная равномерно распределённой нагрузкой. В неразрезных балочных плитах с равными пролетами или с пролётами, отличающимися не более чем на 20%, изгибающие моменты определяют с учётом перераспределения вследствие пластических деформаций по готовым формулам.
На работу участков плиты, защемленных по четырём сторонам во второстепенных и главных балках, благоприятное влияние оказывают распоры. Поэтому для плит, окаймленных по всему контуру монолитно связанными с ними баками, рассчитываемых без учёта распора, возникающего в предельном состоянии, значению изгибающих моментов следует уменьшить против определённых по расчету в сечениях промежуточных пролётов и промежуточных опор на 20%.
Таким образом, расчёт следует выполнять для двух полос; условно вырезанных у торцовых стен (участки плиты защемлены по трем сторонам и свободно опёрты одной стороной на стену - полоса 1) и в средней части перекрытий (участки плиты защемлены по четырем сторонам - полоса 2).
За расчетные пролёты плиты принимаются:
средние - расстояния в свету между второстепенными балкам;
крайние - расстояния от оси опоры на стене (при опирании на наружные стены) до грани ребра второстепенной балки. Длина опорной чести плиты на кирпичную наружную стену принимается равной 120 мм.
Рис. 2.3. Расчетные пролеты плиты перекрытия
Расчетные пролеты:
средние м,
крайние м.
Значения расчетных изгибающих моментов определяют по формулам:
1) в первом пролете
;
2) в средних пролетах и на средних опорах
;
Таблица 3 - Моменты в полосах
Моменты по полосе 1, кН/м |
Моменты по полосе 2, кН/м |
Поперечные силы, Q |
|||
М1 |
QА |
||||
Мв |
|||||
Мс |
|||||
М2 |
Эпюра моментов, кН·м полоса I
Эпюра моментов, кН·м полоса II
Эпюра поперечной силы Q, кН
Определение высоты сечения плиты
Толщину плиты, предварительно принятую для вычисления её веса, необходимо уточнить по наибольшим расчётным усилиям. В расчётном отношении плита представляет собой изгибаемый элемент прямоугольного сечения шириной 1000 мм и высотой h. Высоту плиты определяют, исходя из оптимального для плит значения относительной высоты сжатой зоны xопт=x/h=0.1…0.2. Также необходимо, чтобы удовлетворялось условие , и не требовалась постановка арматуры. Принимаем бетон класса C16/20 с характеристиками: fck?16 Мпа Оптимальная относительная высота сжатой зоны для плит ?опт?x/h?0.2.
Полезная высота сечения плиты
мм.
Полная высота плиты
мм.
где: 15 мм - защитный слой,
10 мм - предполагаемый диаметр рабочей арматуры плиты.
Принимаем толщину плиты 90 мм.
Уточняем: мм
Проверяем условие
Н >Н.
Условие удовлетворяется, постановка поперечной арматуры для плиты не требуется.
Подбор сечения арматуры
Армирование плиты может осуществляться в виде отдельных стержней или в виде сварных рулонных или плоских сеток. Подбор продольной арматуры в каждом сечении плиты определяется по соответствующим изгибающим моментам, как для изгибаемых элементов прямоугольного сечения с одиночной арматурой.
Граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона
По таблице определяем т.к.
Требуемая площадь сечения рабочей арматуры
мм2
принимаемый равным для бетона: тяжелого ѕ--0,85;
fyd=450 Мпа
б |
з |
Аs, мм2 |
||
М=7,12 |
0,159 |
0,913 |
248 |
|
М=5,59 |
0,125 |
0,933 |
190 |
|
М=4,24 |
0,095 |
0,950 |
141,7 |
|
М=3,4 |
0,076 |
0,960 |
112,4 |
Полоса I
Полоса II
Шаг рабочей арматуры в плитах - 150, 200 мм.
Шаг распределительной арматуры - 250 мм.
Найдем площадь одного стержня арматуры
fтр1=248Ч150/1000=37,2 мм2 d=7 мм As=38,4 мм2 Д=3,1 %
fтр2=248Ч200/1000=49,6 мм2 d=8 мм As=50,2 мм2 Д=1,2 %
Наиболее выгодным является второй вариант.
fтр1=190Ч150/1000=28,5 мм2 d=7 мм As=38,4 мм2 Д=26 %
fтр2=190Ч200/1000=38 мм2 d=8 мм As=50,2 мм2 Д=24 %
Наиболее выгодным является второй вариант.
fтр1=141,7Ч150/1000=21 мм2 d=6 мм As=28,3 мм2 Д=26 %
fтр2=141,7Ч200/1000=28,3 мм2 d=7 мм As=38,4 мм2 Д=28 %
Наиболее выгодным является первый вариант.
fтр1=121,4Ч150/1000=16,8 мм2 d=5 мм As=19,6 мм2 Д=14 %
fтр2=121,4Ч200/1000=22,48 мм2 d=6 мм As=28,3 мм2 Д=21%
Наиболее выгодным является первый вариант.
Конструирование сеток
Плиты ребристых перекрытий армируют сварными рулонными сетками с продольной или поперечной рабочей арматурой или вязаными сетками. Наиболее экономичным является армирование плит сварными сетками. Их изготавливают из обыкновенной холоднотянутой проволоки класса ВрI диаметром 3-5 мм или из стали класса АIII диаметром 6-9 мм согласно ГОСТ 8478 "Сетки сварные для армирования железобетонных конструкций". Вязаные сетки состоят из стержней диаметром 6-12 мм из стали класса А-1 или А-III. П. 5.20 СНиП 2.03.01-84
Расстояния между осями рабочих стержней в средней части пролёта плиты и над опорой (вверху) должны быть не более 200 мм при толщине плиты до 150 мм и не более 1,5h-при толщине плиты более 150 мм, где h - толщина плиты.
В плитах расстояния между стержнями, заводимыми за грань опоры, не должны превышать 400 мм, причем площадь сечения этих стержней на 1 м ширины плиты должна составлять не менее 1/3 пощади сечения стержней в пролёте, определенной расчётом по наибольшему изгибающему моменту.
Сечение распределительной арматуры должно быть не менее 10% от сечения рабочей арматуры (но менее 3 стержней на 1 м.п.).
Детальная проработка в графической части.
Сетка 1
мм,
мм.
Сетка 2
мм,
мм.
Сетка 3
мм,
мм.
Сетка 4
мм,
мм.
Сетка 5
мм,
мм.
Сетка 6
мм,
мм.
Сетка 7
мм,
мм.
Сетка 8
мм,
мм.
Сетка 9
мм,
мм.
Сетка 10
мм,
мм.
Сетка 11
мм,
мм.
Расчёт второстепенной балки
Несмотря на неразрезность конструкций, при подсчёте нагрузок они рассматриваются как разрезные. Нагрузки на второстепенную балку принимаем с полосы шириной, равной расстоянию между осями второстепенных балок. Размеры ребра второстепенной балки назначаем предварительно в зависимости от пролёта балки.
Нормативные и расчетные значения нагрузок на 1м.п. второстепенной балки (при шаге второстепенных балок 2,2 м)
№ |
Наименование нагрузки |
Нормативное значение, кН/м |
F |
n |
Расчетное, значение, кН/м |
|
Постоянная нагрузка |
||||||
1 |
Пароизоляция д = 3 мм (m = 0,05 кН/мІ) |
0,53 |
1,35 |
0,95 |
0,68 |
|
2 |
Монолитная железобетонная плита перекрытия д = 90 мм ( = 25 кН/м3 ) |
1,6 |
1,35 |
0,95 |
2,05 |
|
3 |
Керамическая плитка д = 12 мм |
1,32 |
1,35 |
0,95 |
1,69 |
|
4 |
Цементно-песчаная стяжка М100 |
0,00033 |
1,35 |
0,95 |
0,00042 |
|
5 |
Керамзитобетон д = 50 мм |
5,5 |
1,35 |
0,95 |
7,05 |
|
6 |
Собственная масса балки |
0,5 |
1,35 |
0,95 |
0,64 |
|
Итого : |
g=12,11 |
|||||
Переменная нагрузка |
||||||
Полезная нагрузка |
17,6 |
1,5 |
0,95 |
25,08 |
||
Итого : |
q=37,19 |
Определение расчётных усилий
За расчётные пролеты второстепенной балки принимаем: для средних пролётов - расстояния между главными балками в свету; для крайних пролетов - расстояния от грани главной балки до оси крайней опоры на стене
Определение изгибающих моментов производим с учетом перераспределения вследствие пластических деформаций. В приложении методических указаний приведены данные для построения огибающих эпюр изгибающих моментов в балках, загруженных равномерно распределённой постоянной нагрузкой g и временной p при соотношениях p/g=0,5?5,0.
Ординаты огибающей эпюры изгибающих моментов вычисляют в сечениях через 0,2L0 по формуле:
где: g - постоянная нагрузка, кН/м;
q - переменная нагрузка, кН/м;
l0 - расчетный пролет, м.
Нулевые точки положительных моментов расположены на расстоянии 0,15·l0 от грани опор, а положение нулевой точки отрицательных моментов в первом пролете зависят от соотношения q/g.
q=37,19; p=25,08; g=12,11; в= p/g=2
L0 кр=6000-125+250/2=6000 мм
L0 ср=6000-125-125=5750 мм
№ пролета |
№ точек |
Доля пролета |
В |
q·, кН·м |
М |
|||
+ |
- |
+М |
-М |
|||||
I |
1 |
0,2· |
0,065 |
- |
1339 |
87 |
0 |
|
2 |
0,4· |
0,09 |
- |
120,49 |
0 |
|||
мах |
0,425· |
0,091 |
- |
121,83 |
0 |
|||
3 |
0,6· |
0,075 |
- |
100,4 |
0 |
|||
4 |
0,8· |
0,02 |
- |
26,7 |
0 |
|||
5 |
- |
0,0715 |
0 |
95,7 |
||||
II |
5 |
0 |
- |
0,0715 |
1230 |
0 |
87,9 |
|
6 |
0,2· |
0,018 |
0,035 |
22,13 |
43 |
|||
7 |
0,4· |
0,058 |
0,012 |
71,3 |
14,75 |
|||
Мах |
0,5· |
0,0625 |
- |
76,85 |
0 |
|||
8 |
0,6· |
0,058 |
0,009 |
71,3 |
11 |
|||
9 |
0,8· |
0,018 |
0,022 |
22,13 |
27,05 |
|||
10 |
- |
0,0625 |
0 |
76,85 |
Величины поперечных сил у опоры определяются по формулам:
- у опоры A
кН;
- у опоры В слева
кН;
- у опоры В справа и у остальных опор
кН
Определение размеров сечения второстепенной балки
Второстепенная балка имеет тавровое сечение. Если полка тавра расположена в растянутой зоне, то она при расчёте не учитывается. И в этом случае расчет тавровой балки ничем не отличается от расчёта прямоугольной балки с шириной, равной ширине, ребра. Поэтому размеры сечения второстепенной балки определяют по наибольшему опорному моменту - Мв. Как известно, при проценте армирования, равном или большем предельного, изгибаемые элементы разрушаются хрупко по сжатой зоне бетона без развития значительных деформаций. В этом случае в статически неопределимых конструкциях к моменту разрушения перераспределение усилий полностью не реализуется и несущая способность конструкции не может быть оценена расчетом по методу предельного равновесия. Поэтому для реализации полного перераспределения усилий элементы статически неопределимых конструкций следует проектировать с армированием, меньшим предельного армирования для статически определимых систем. В связи с этим при подборе сечений, в которых намечено образование пластических шарниров, принимаем значение ????0,35 - 0,40. Согласно "Руководству по расчёту статически неопределимых железобетонных конструкций", необходимо проектировать конструкции так, чтобы причиной разрушения не могли быть срез сжатой зоны или (особенно в элементах двутаврового и таврового сечения) раздавливания бетона от главных сжимающих напряжений, и применять для армирования конструкций стали, допускающие достаточно большие деформации в пластических шарнирах.
оopt = 0,35ё0,4.
оopt = 0,37; am = оopt·(1 - 0,5·оopt) = 0,37·(1 - 0,5·0,37) = 0,302.
Принимаем бетон класса C16/20 .
Расчетное сопротивление бетона сжатию составит:
МПа;
мм.
Полная высота балки h = d + c = 439,96 + 40 = 479,96 мм,
где c - расстояние от нижней грани балки до центра тяжести рабочей арматуры.
Принимаем h = 500 мм, так как высота балки должна быть кратна 100 мм.
Размеры сечения второстепенной балки:
bґh = 180ґ500 мм
b/h = 180/500 = 0,36 ?0,5 - условие выполняется.
Примем размеры сечения второстепенной балки: b?h = 180?500 мм.
Тогда новое значение рабочей высоты второстепенной балки составит:
d = h - c = 500 -40 = 460мм.
Принимаем h=500 мм; b=180 мм; d=460 мм.
Подбор сечения арматуры
В зависимости от направления действия изгибающего момента сжатая зона второстепенной балки таврового сечения расположена в верхней или нижней части сечения.
При подборе продольной арматуры в пролетах второстепенной балки от действия положительных изгибающих моментов сечение балки рассчитывается как тавровое с шириной полки .
При определении сечения рабочей продольной арматуры на промежуточных опорах и в средних пролетах при действии отрицательного изгибающего момента в расчет вводится только ширина ребра балки bw.
Максимальная расчетная ширина полки ограничивается определенными пределами, так как ее совместная работа с ребром в предельной стадии может быть не обеспечена в следствие местной потери устойчивости полки и ее чрезмерного прогиба. Согласно п. 7.1.2.7. СНБ 5.03.01-02 [1] значение , вводимое в расчеты, принимается из условия, что ширина свеса полки в каждую сторону от ребра должна быть не более 1/6 пролета элемента и не более:
а) при наличии поперечных ребер или ??- половины расстояния в
свету между продольными ребрами.
б) при отсутствии поперечных ребер или при расстоянии между ними
большем, чем расстояние между продольными ребрами, и при
В качестве рабочей арматуры железобетонных конструкций следует
преимущественно применять арматуру класса S400, S500 (min ???12 мм).
,
мм,
мм,
.
В расчетную ширину полки вводится минимальное значение
мм.
Принимаем бетон класса C.
Расчетное сопротивление бетона сжатию составит
МПа.
Назначаем арматурные стержни класса S500:
МПа
.
По таблице П.4 Приложения для оlim = 0,62 находим m,lim = 0,42.
Определим, где проходит граница сжатой зоны в нашем случае:
кНм
Так как MRd,n = 666,2 кНм > MSd1,max = 121,83 кНм, то нейтральная ось проходит в пределах полки.
Сечение расчитывается как прямоугольное с шириной .
По таблице П.4 Приложения для m = 0,031 находим з = 0,985.
Определим требуемую площадь продольной арматуры:
мм2
2. Подбор площади сечения продольной арматуры во втором пролете по положительному моменту
MSd2,max = 76,85 кНм;
bw =180 мм;
d = h - c = 500 - 40 = 460 мм;
мм;
.
По таблице П.4 Приложения для m = 0,018 находим з = 0,991.
Определим требуемую площадь продольной арматуры:
мм2.
3. Подбор площади сечения продольной арматуры на опоре В:
MSd,B = -95,7 кНм;
bw = 180 мм, т.к. сжатая зона находится в ребре в нижней части балки.
d = 500 - 40 = 460 мм, т.к. арматура может быть установлена в два ряда.
По таблице П.4 Приложения для m = 0,289 находим о = 0,378 и з = 0,825.
= 0,35 < lim = 0,62 - условие выполняется.
Определим требуемую площадь продольной арматуры:
мм2.
4. Подбор площади сечения продольной арматуры на опоре С:
MSd,C = -76,85 кНм; bw = 180 мм; d = 460 мм;
По таблице П.4 Приложения для m = 0,22 находим о = 0,29 и з = 0,874, = 0,25 < lim = 0,62 - условие выполняется.
Определим требуемую площадь продольной арматуры:
мм2.
5. Подбор площади сечения продольной арматуры во втором пролете по отрицательному моменту.
MSd2,min = -11 кНм; bw = 180 мм; d = 460 мм;
По таблице П.4 Приложения для m = 0,032 находим о = 0,032 и з = 0,984, = 0,032 < lim = 0,62 - условие выполняется.
Определим требуемую площадь продольной арматуры:
мм2
Расчёт поперечной арматуры
1. кН.
Сечение балки 500180(h) мм.
Класс бетона C. Поперечная арматура класса S500.
Расчетные характеристики материалов:
МПа; МПа; МПа;
МПа; МПа; МПа;
мм; d = h - c = 500 - 40 = 460 мм; зc2 = 2; зc3 = 0,6.
.
.
Asl = 509 мм2 - площадь продольной арматуры (218), заведенной на опору.
4. Поперечная сила, воспринимаемая железобетонным элементом без поперечной арматуры
VSd,1 = V1= 0,4qlsb = 0,4?37,19?5,750 = 87,5 кН.
5. Т.к. кН?кН, требуется постановка поперечной арматуры.
6. По конструктивным требованиям предварительно назначаем 28 класса S500 (Asw = 101 мм2).
7. Принимаем на приопорном участке шаг хомутов .
.
В средней части пролета балки мм. Принимаем S = 300 мм.
8. Проверяем
;
;
10. Определяем ;
11. Коэффициент, учитывающий наличие хомутов
Назначаю диаметр хомутов 6 мм, т. к. h=500 мм и число ветвей равным 2 т. к. bw =180 мм.
12. Проверяем несущую способность бетона по наклонной полосе между наклонными трещинами на действие главных сжимающих напряжений
Таким образом, прочность бетона по наклонной полосе обеспечена.
13. Определяем коэффициент, учитывающий влияние сжатых полок
мм;
.
Коэффициент, учитывающий влияние продольной силы, .
14. Погонное усилие, воспринимаемое хомутами на единицу длины
Н/мм >
Н/мм.
15. Определяем
16. Горизонтальная проекция наклонного сечения (пролета среза)
мм,
,
.
17. Длина проекции опасной наклонной трещины на продольную ось элемента
мм.
18. Проверяем мм < мм.
19. Проверяем мм ? мм.
20. Проверяем мм > мм.
21. Определяем величину поперечной силы, воспринимаемой наклонным сечением
кН > кН.
Окончательно принимаем для армирования балки в приопорных сечениях поперечную арматуру 28 класса S500 (Asw = 101 мм2)
Назначение количества и диаметров продольной рабочей
Арматуры
На первой опоре
2d12 - монтажная арматура A=226 мм2.
2 отгиба с первого пролета 1d12 А=226мм2
1отгиб со второго пролета 1d18 А=254,5 мм2
Суммарная площадь 593,6 мм2 выше требуемой 560,38 мм2. Дополнительная арматура не требуется.
На второй опоре
2d12 - монтажная арматура A=226 мм2
1 отгиб со второго пролета 1d18 А=254,5 мм2
1 отгиб с третьего пролета 1d12 А=113,1 мм2
Суммарная площадь 593,6 мм2 выше требуемой 424,7 мм2. Дополнительная арматура не требуется.
Точную проработку смотреть в графической части.
Построение эпюры материалов
Прочность балки должна быть обеспечена по всей ее длине, однако не следует забывать и экономическую сторону проектирования. Площади сечения арматуры найдены по усилиям в наиболее загруженных сечениях балки и, естественно, по мере уменьшения нагибающих моментов по длине балки часть стержней обрывают или переводят в другую зону. При помощи построения эпюры материалов определяются места обрывов и уточняются места отгибов стержней. Эпюра материалов представляет собой графическое изображение значений моментов, которые могут быть восприняты балкой в любом сечении. Сопоставляя эпюру материалов с огибающей эпюрой моментов, можно проверить прочность сечения балки в любой точки по ее длине. В любом сечении балки момент внешних сил не должен быть больше того момента, который может быть воспринят бетоном и арматурой в этом сечении, т.е. эпюра материалов должна везде перекрывать эпюру моментов. Чем ближе на всем протяжении балки эпюра материалов подходит к огибающей эпюре моментов, тем экономичнее запроектирована балка.
Пролет |
Диаметр и количество стержней |
Требуемая площадь сечения арматуры |
Принятая площадь сечения арматуры |
Момент |
о |
з |
|
1-й в середине |
4d14 |
597,5 |
615 |
0,985 |
|||
2-ой посередине |
3d12 |
374,6 |
339 |
0,091 |
|||
2-ой отрицательный |
1d12 |
54 |
113,1 |
0,032 |
0,825 |
||
На первой опоре |
3d12+1d18 |
560,38 |
593,6 |
0,378 |
0,874 |
||
На второй опоре |
3d12+1d18 |
424,7 |
593,6 |
0,29 |
0,984 |
Расчет и конструирование монолитной колонны
В железобетонных конструкциях все сжатые элементы рассчитываются как внецентренно сжатые. Это обусловлено тем, что кроме фактического эксцентриситета приложения сжимающей силы (e = M/N) в железобетонном элементе, ввиду несовершенства его геометрических форм, отклонения фактических размеров сечений от проектных, неоднородности бетона геометрический и физический центры тяжести сечения не совпадают и поэтому в расчет дополнительно вводят так называемый случайный эксцентриситет еa. Суммарный эксцентриситет определяется по формуле: e0=e+ea.
При приложении сжимающей силы по оси элемента (е=M/N=0) учитывают только случайный эксцентриситет е0=еа, и элемент можно рассматривать как условно центрально-сжатый. К таким элементам относят промежуточные колонны в зданиях с неполным каркасом.
Колонны и стойки при е0=еа назначают обычно квадратного сечения, иногда прямоугольного. В целях стандартизации размеры сечения колонн назначают кратными 50 мм. Минимальные размеры сечения сборных колонн жилых и общественных зданий допускается принимать равными 200200 мм, промышленных зданий - 300300 мм. Монолитные железобетонные колонны рекомендуется принимать с размерами поперечного сечения не менее 250250 мм. Бетон для колонн применяют не ниже класса по прочности на сжатие , a для сильно загруженных не ниже . Колонны армируют продольными стержнями диаметром не менее 12 мм из стали классов S400 или S500 и поперечными стержнями (или хомутами) из стали классов S240, S400 и S500.
При проектировании сжатых колонн надо соблюдать следующие конструктивные требования:
- размеры сечений колонн должны быть такими, чтобы их гибкость в любом направлении не превышала 120;
- минимальная площадь сечения продольной арматуры As,tot должна составлять, %:
в элементах при l0/i < 17…. 0,10;
то же 17 l0/i < 35 0,15;
» 35 l0/i < 83 0,20;
» l0/i ? 83 0,25.
Содержание арматуры должно быть не более 5% (при этом в случае, когда с > 3%, в расчетах площадь, занимаемая арматурой исключается из площади бетона элемента). Если окажется, что условие сmin % < с % ? сmax (5%) не удовлетворяется, то изменяют размеры сечения и расчет повторяют.
- толщина защитного слоя бетона принимается по табл. 2.1 (табл. 5.3 [1,2]) и должна быть не менее диаметра продольной арматуры;
- расстояние между вертикальными стержнями арматуры в свету, если они при бетонировании расположены вертикально, должно быть не менее 50 мм и не более 400 мм;
Для предотвращения бокового выпучивания продольных стержней при сжатии расстояние между поперечными стержнями (хомутами) принимают не более:
а) на участках (длиной lbd) стыковки без сварки продольной рабочей арматуры - 10;
б) если все сечение сжато и общая площадь сечения арматуры As,tot по расчету более 3% - 10 и не более 300 мм;
в) по всей длине элемента из условия обеспечения работы продольной арматуры, установленной по расчету:
- при fyd ? 400 Н/мм2 - не более 500 мм и не более 15 и 20 в вязаных и сварных каркасах соответственно;
- при fyd ? 450 Н/мм2 - не более 400 мм и не более 12 и 15 в вязаных и сварных каркасах соответственно.
Диаметры стержней поперечной арматуры следует принимать:
- в вязаных каркасах - не менее 0,25 рабочей арматуры и не более 12 мм;
- в сварных каркасах - не менее диаметра, устанавливаемого из условия сварки с наибольшим, поставленным по расчету, диаметром продольной арматуры и не более 14 мм.
При диаметре продольных стержней 14…20 мм обычно диаметр поперечных стержней в сварных каркасах принимают 5-6 мм, при диаметре 22…25 мм - 8 мм, при диаметре 28…32 мм - 10 мм. Диаметр хомутов в вязаных каркасах должен быть не менее 5 мм и не менее 0,25, где - наибольший диаметр продольных стержней. Обычно принимают хомуты из проволоки класса S240 диаметром 6…8 мм.
Нормативные и расчетные значения нагрузок, передаваемых на колонну от покрытия
№ |
Наименование нагрузки |
Норма-тивное значение кН/м2 |
F |
n |
Расчетное значение, кН/м2 |
|
Постоянная нагрузка |
||||||
1 |
Двуслойная кровля «Техноэласт» |
0,15 |
1,35 |
0,95 |
0,19 |
|
2 |
Цементно-песчаная стяжка М100 |
0,54 |
1,35 |
0,95 |
0,69 |
|
3 |
Утеплитель - пенополистирол |
0,042 |
1,35 |
0,95 |
0,06 |
|
4 |
Пароизоляция |
0,07 |
1,35 |
0,95 |
0,09 |
|
5 |
Монолитная железобетонная плита перекрытия д = 90 мм ( = 25 кН/м3 ) |
5,85 |
1,35 |
0,95 |
7,5 |
|
6 |
Второстепенная балка |
0,67 |
1,35 |
0,95 |
0,86 |
|
7 |
Главная балка |
0,23 |
1,35 |
0,95 |
0,29 |
|
Итого gпокр= |
9,68 |
|||||
Переменная нагрузка |
||||||
снеговая (г. Гомель) |
1,2 |
1,5 |
0,95 |
1,71 |
||
Итого qпокр= |
11,39 |
Нормативные и расчетные значения нагрузок на колонну,
передаваемых от перекрытия
№ |
Наименование нагрузки |
Норма-тивное значение кН/м2 |
F |
n |
Расчетное значение, кН/м2 |
|
Постоянная нагрузка |
||||||
1 |
Керамическая плитка д = 12 мм ( = 2000 кг/м3 ) |
0,24 |
1,35 |
0,95 |
0,31 |
|
2 |
Цементно-песчаная стяжка М100 д = 35 мм ( = 2100 кг/м3 ) |
0,735 |
1,35 |
0,95 |
0,95 |
|
3 |
Керамзитобетон В7.5 д = 50 мм ( = 1200 кг/м3 ) |
0,60 |
1,35 |
0,95 |
0,77 |
|
4 |
1 слой оклеечной пароизоляции на битумной мастике д = 3 мм (m = 5 кг/мІ) |
0,0015 |
1,35 |
0,95 |
0,002 |
|
5 |
Монолитная железобетонная плита перекрытия д = 90 мм ( = 2500 кг/м3 ) |
2,25 |
1,35 |
0,95 |
2,8 |
|
6 |
Второстепенная балка |
0,67 |
1,35 |
0,95 |
0,86 |
|
7 |
Главная балка |
0,23 |
1,35 |
0,95 |
0,29 |
|
Итого gперекр= |
6 |
|||||
Переменная нагрузка |
||||||
полезная нагрузка |
8 |
1,35 |
0,95 |
10,26 |
||
Итого qперекр= |
16,26 |
Определение действующих нагрузок и усилий
Грузовая площадь колонны Aгруз = 6,9·6,3 = 43,47 м2.
кН; кН;
кН; кН.
Собственный вес колонны в пределах первого этажа
кН.
Определяем усилие в колонне в пределах первого этажа:
- от постоянных нагрузок:
кН;
- от переменных:
кН;
кН.
Составим расчетные комбинации усилий:
кН;
кН.
где: - доминирующая переменная нагрузка.
Наиболее невыгодной является первая комбинация - NSd,1 = 2716 кН.
Длительную часть переменной нагрузки определим путем умножения полной части переменной нагрузки на коэффициент сочетания (зависит от вида нагрузки), определяемый по таблице А.1 приложения А СНБ 5.03.01-02 «Бетонные и железобетонные конструкции» [1, 2]
кН.
кН - снеговая нагрузка;
Выберем длительную часть для первой комбинации:
кН.
Таким образом,
кН - полное усилие в колонне первого этажа,
кН - длительная часть усилия в колонне первого этажа.
Расчетную длину колонны определяем по формуле
,
где в = 1 - коэффициент, зависящий от характера закрепления концов стойки.
- геометрическая длина колонны
мм.
- высота этажа по условию;
430 - высота сечения главной балки, мм;
-0.150 - отметка обреза фундамента, м.
Случайный эксцентриситет составит :
Определим гибкость колонны и необходимость учета влияния продольного изгиба:
необходимо учитывать влияние продольного изгиба.
Определим эффективную расчетную длину:
,
мм.
Определим через h:
,
Расчетное сопротивление арматуры составит
Мпа
Расчетное сопротивление бетона сжатию
МПа.
По табл. П.6 Приложения (табл. 7.2 [1]) при h = 17,9 и величина коэффициента = 0,871.
Из условия
площадь арматуры, требуемая по расчету
мм2.
Для армирования колонны принимаем 620 арматуры класса S500 (Аs = 1884 мм2 > As,tot = 1838 мм2).
Коэффициент армирования
.
Расчетная длина выпусков (lanc) стержней из фундамента определяется по формуле:
lanc ? max{lbd, lb,min}
МПа;
МПа;
мм;
0,3мм > мм;
где: = 1838 мм2 - площадь продольной арматуры, требуемая по расчету. = 1884 мм2 - принятая площадь продольной арматуры.
Для обеспечения устойчивости рабочих стержней колонны (при fyd ? 500 МПа) от бокового выпучивания устанавливаются хомуты из арматуры
6 класса S240 с шагом не более 12Ж--= 12·32 = 432 мм. Шаг хомутов принимаем равным 400 мм.
В зоне соединения выпусков арматуры из фундамента и рабочихстержней колонны на участке длиной 1000 мм хомуты устанавливаются с шагом не более 10Ж--= 10·32 = 320 мм. Шаг хомутов принимаем равным 300 мм. Сечение рассмотрено в графической части.
Расчет каменных конструкций
Расчет стены заключается в определении ее толщины и проверке прочности при заданных нагрузке, виде и марке каменных материала и раствора.
Размеры и размещение оконных проемов
Принимаем окна 3,5Ч1,2 м, (Аок= 4,2 м2 ).
Определение толщины стены по теплотехническим требованиям
При проектировании стены необходимо соблюдать условие
Вычислим требуемое сопротивление теплопередаче ограждения с учетом санитарно-гигиенических и комфортных условий по формуле:
,
где: tв - расчетная температура внутреннего воздуха ° С, принимаемая в соответствии с ГОСТ 12.1.1.005-88 и нормами проектирования соответствующих зданий и сооружений, принимается в практической работе равной +18 °С для административного здания в соответствии со СНиП;
tn - расчетная зимняя температура наружного воздуха, ° С, равная средней температуре наиболее холодной пятидневки, обеспеченностью 0,92 по СНБ 2-04-02-2000 и в соответствии с заданием по г. Гомель принимается равной -24° С;
n - коэффициент, принимаемый по СНБ 2-04-01-97 в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху и принимается равным n=1;
Д tn - нормативный и температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции - устанавливается по СНБ 2-04-01-97 (таблица 5,5) и принимается равным Д tn =8°С;
бв - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций принимается по СНБ 2-04-01-97 (таблица 5,4) и принимается равным бв = 8,7 Вт/м2*°С.
,
Требуемое сопротивление теплопередаче 0,6 С/Вт.
Согласно СНБ 2-04-01-97 проектируемое здание относится к классу Б
условия эксплуатации.
Требуемая толщина стены
Принимаем стену толщиной dcт --= 0,51 м из силикатного кирпича М100 с
плотностью 1800кг/м3.
Определение толщины стены из условия предельной гибкости
Отношение высоты этажа к ее толщине не должно быть больше
предельной величины b--с учетом поправочного коэффициента
где k - поправочный коэффициент для стен с проемами;
где An - площадь нетто по горизонтальному сечению стены;
Ab - площадь стены брутто;
An =--(6-3,5)Ч0,51=1,28 м2;
=--6Ч0,51=--3.06 м2;
kp = 0,65; b--= 25;
Предельная гибкость
Условие выполняется, следовательно, отношение высоты стены к толщине отвечает требованиям СНиП II-22-81 “Каменные и армокаменные конструкции”.
Расчет простенка
Таблица 11 - Нормативные и расчетные значения нагрузок на колонну, передаваемых от перекрытия
№ |
Наименование нагрузки |
Норма-тивное значение кН/м2 |
F |
n |
Расчетное значение, кН/м2 |
|
Постоянная нагрузка |
||||||
1 |
Керамическая плитка д = 12 мм |
0,24 |
1,35 |
0,95 |
0,31 |
|
2 |
Цементно-песчаная стяжка М100 |
0,735 |
1,35 |
0,95 |
0,95 |
|
3 |
Керамзитобетон В7.5 д = 50 мм |
0,60 |
1,35 |
0,95 |
0,77 |
|
4 |
1 слой оклеечной пароизоляции на битумной мастике д = 3 мм (m = 5 кг/мІ) |
0,0015 |
1,35 |
0,95 |
0,002 |
|
5 |
Монолитная железобетонная плита перекрытия д = 90 мм ( = 2500 кг/м3 ) |
2,25 |
1,35 |
0,95 |
2,8 |
|
6 |
Второстепенная балка |
0,67 |
1,35 |
0,95 |
0,86 |
|
7 |
Главная балка |
0,23 |
1,35 |
0,95 |
0,29 |
|
Итого gперекр= |
6 |
|||||
Переменная нагрузка |
||||||
полезная нагрузка |
8 |
1,35 |
0,95 |
10,26 |
||
Итого qперекр= |
16,26 |
Таблица 12 - Нормативные и расчетные значения нагрузок, передаваемых на колонну от покрытия
№ |
Наименование нагрузки |
Нормативное значение кН/м2 |
F |
n |
Расчетное значение, кН/м2 |
|
Постоянная нагрузка |
||||||
1 |
Двуслойная кровля «Техноэласт» |
0,15 |
1,35 |
0,95 |
0,19 |
|
2 |
Цементно-песчаная стяжка М100 |
0,54 |
1,35 |
0,95 |
0,69 |
|
3 |
Утеплитель - пенополистирол |
0,042 |
1,35 |
0,95 |
0,06 |
|
4 |
Пароизоляция |
0,07 |
1,35 |
0,95 |
0,09 |
|
5 |
Монолитная железобетонная плита перекрытия д = 90 мм ( = 25 кН/м3 ) |
5,85 |
1,35 |
0,95 |
7,5 |
|
6 |
Второстепенная балка |
0,67 |
1,35 |
0,95 |
0,86 |
|
7 |
Главная балка |
0,23 |
1,35 |
0,95 |
0,29 |
|
Итого gпокр= |
9,68 |
|||||
Переменная нагрузка |
||||||
снеговая (г. Гомель) |
1,2 |
1,5 |
0,95 |
1,71 |
||
Итого qпокр= |
11,39 |
Грузовая площадь 6,3Ч3,4=21,42 м2
Нагрузка с покрытия Fпокр 11,9Ч21,42=255 кН
Нагрузка с перекрытия Fперекр 16,26Ч21,42=348 кН
Вес простенка в пределах одного этажа с учетом ц/п штукатурки Fпростэтажа=1,1Ч(6Ч6-1,2Ч3,5) Ч(0,51+0,015) Ч8100=14880,0 кг.
Вес карнизной части парапета
Fпростпарапет=1,1Ч(0,51+0,015)Ч6Ч1800=6273 кг.
Вес перемычек Fперем=562.5+2Ч281.25=1125 кг.
Вес простенка между сечениями I-I и II-II
Fпростб=1,1Ч6Ч(0,51+0,015)Ч0,6Ч1800=3742
Продольная сила в сечении I-I (уровень низа ригеля)
NI-I= Fпокр+5Fперекр+ 5Fпростэтажа+ Fпростпарапет+ 5Fперем
NI-I=255+5Ч348+5Ч14880+6273+5Ч1125=88293 кН
Продольная сила в сечении II-II (уровень низа перемычки)
NII-II= NI-I+ Fпростб
NII-II=88293+3742=92035 кН
Момент от плит перекрытия
МI-I = FперекрЧe
Глубина заделки балки в стену 25 см
25/3=4,0 см. e=51Ч0,5-4=21,5 см
МI-I =348Ч0,215=74,82 кНм
Момент в сечении II-II
МII-II =MЧH1/ Hэ
МII-II =74,82Ч4,8/6=59,85 кНм
е0= МII-II/ NII-II
e0=59,85/92035=0.0006м
Простенок выполнен из силикатного кирпича марки 100 на растворе М 50
Т.к толщина простенка 51?30 см, то mg=1
б=750(табл. 15 СНиП II-22-81)
R=1.5МПа=15кН
Высота сжатой зоны hc в плоскости действия изгибающего момента.
hc = h - 2 e0.
hc = 51 - 2Ч0,06=50,88
Гибкости
лc=lo/h=340/51=6,6
лch=lo/hc=340/50.88=6,4
Коэффициенты продольного изгиба
ц=0,9235 цс=0,923
ц1=(ц+ цс)/2
ц1=(0.9235+0.923)/2=0.92325
Площадь сжатой зоны сечения
Ac=A (1-2 е0/h)
Ac=51Ч600Ч (1-2Ч0.06/51)=30528 см2
щ -- коэффициент, определяемый по формулам, приведенным в табл. 19 СНиП II-22-81
щ=1+ е0/h
щ=1+0.06/51=1.0011?1.45 условие выполняется.
Несущая способность простенка в сечении II-II
NII-II? mg ц1 щ Ac R=1Ч0.92325Ч1,0011Ч30528Ч15=423239 кН
92035?423239
Условие выполнено, несущая способность простенка обеспечена.
Заключение
В данной курсовой работе было рассчитано 5 конструкций.
Расчет и конструирование монолитной ребристой плиты перекрытия включил определение нагрузок, определение расчетных усилий, высоты сечения плиты, подбор сечения арматуры, конструирование плиты.
Расчет и конструирование второстепенной балки включил определение нагрузок, определение расчетных усилий, высоты сечения балки, построение эпюры материалов, подбор сечения арматуры, конструирование балки.
Расчет и конструирование монолитной железобетонной колонны включил определение нагрузок, определение расчетных усилий, расчет армирования колонны первого этажа, подбор сечения арматуры, конструирование колоны.
Расчет каменных конструкций включил расчет теплотехнический стены, расчет гибкости стены, расчет прочности простенка.
С данной работой мы справились.
монолитный перекрытие балка колонна
Литература
1. Железобетонные конструкции. Основы теории расчета и конструирования // Учебное пособие для студентов строительных специальностей. Под ред. проф. Т.М. Пецольда и проф. В.В. Тура. - Брест, БГТУ, 2003 -380 с., ил.
2. Кудзис А.П. Железобетонные и каменные конструкции: Учеб. Для строит. спец. вузов. В 2-х частях. Ч.I «Материалы, конструирование, теория и расчет». - М.: Высшая школа, 1988. - 288 с.: ил.
3. Малиновский В.Н., Шалобыта Н.Н. Расчет и конструирование монолитного железобетонного перекрытия: Методические указания к выполнению I-го курсового проекта по курсу: «Железобетонные и каменные конструкции» специальности 70 02 01 дневной и заочной форм обучения. - Брест, БГТУ, 2004 -62 с.: ил.
4. Пастушков Г.П., Лобанов А.Т., Пецольд Т.М. Методические указания по разделу «Расчет и конструирование монолитного железобетонного перекрытия многоэтажного промышленного здания» по курсу «Железобетонные и каменные конструкции» для студентов специальности 1202 «Промышленное и гражданское строительство» - Ч. I «Расчет и конструирование монолитного железобетонного перекрытия». - Мн., БПИ, 1985 - 66 с.: ил.
5. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры (к СНиП 2.03.01-84)/ЦНИИПромзданий Госстроя СССР, НИИЖБ Госстроя СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989. - 192 с.
6. Проектирование железобетонных конструкций: Справочное пособие / А.Б. Голышев и др. - 2-е изд., перераб. и доп. - К.: Будивэльник, 1990 - 544 с.
7. Руководство по расчету статически неопределимых железобетонных конструкций / НИИЖБ Госстроя СССР. - М.: Стройиздат, 1975. - 193 с.
8. СНБ 5.03.01-02. Бетонные и железобетонные конструкции / Минстройархитектуры РБ, Мн.: 2003. - 140 с.
9. СНБ 2.04.01-97. Строительная теплотехника / Минстройархитектуры РБ, Мн.: 1997. - 32 с.
10. СНБ 2.04.02-2000. Строительная климатология / Минстройархитектуры РБ, Мн.: 2000. - 36 с.
11. СНиП II-22-81. Каменные и армокаменные конструкции / Госстрой СССР. -- М.: Стройиздат, 1983.--40с,
12. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия / Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. - 36 с.
13. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия (Дополнения. Разд.10. Прогибы и перемещения) / Госстрой СССР.- М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989.-8 с.
14. Изменение № 1 СНБ 5.03.01-02 / Минстройархитектуры РБ, Мн.: 2004. - 26 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Расчет и конструирование монолитного ребристого перекрытия. Определение расчетных размеров монолитной железобетонной плиты перекрытия и второстепенной балки. Выбор площади сечения арматуры в плите. Геометрические размеры и опоры второстепенной балки.
курсовая работа [352,1 K], добавлен 18.12.2010Конструирование плиты монолитного ребристого перекрытия. Расчет прочности плиты по нормальным сечениям. Определение усилий от внешней нагрузки во второстепенной балке. Расчет и конструирование второстепенной балки монолитного ребристого перекрытия.
курсовая работа [722,7 K], добавлен 22.01.2013Определение арматуры монолитной балочной плиты для перекрытия площади. Расчет и конструирование второстепенной балки, ребристой плиты перекрытия, сборной железобетонной колонны производственного здания и центрально нагруженного фундамента под нее.
дипломная работа [798,0 K], добавлен 17.02.2013Разбивка сетки колонн для ребристого железобетонного перекрытия и выбор оптимального варианта. Расчетная схема, нагрузки и армирование плиты. Определение расчетных усилий на второстепенную балку и построение эпюры для ее материалов. Расчет колонны.
курсовая работа [613,7 K], добавлен 29.06.2012Выбор экономичного варианта монолитного перекрытия с главными балками вдоль и поперек здания. Расчет монолитной плиты. Определение параметров второстепенной балки: сбор нагрузок, подбор арматуры, расчет по наклонному сечению и места обрыва стержней.
курсовая работа [910,3 K], добавлен 08.10.2010Рассмотрение структуры и характеритсик монолитного ребристого перекрытия. Расчет и конструирование балочной плиты, второстепенной балки, поперечной арматуры. Проектирование сборной железобетонной колонны, фундамента, наружной несущей стены здания.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 28.01.2015Расчет полки плиты. Определение внутренних усилий в плите. Расчет лобового ребра. Определение внутренних усилий в лобовом ребре плиты лестничной клетки. Расчет наклонного сечения ребра на действие поперечной силы. Конструирование второстепенной балки.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 11.09.2011Проектирование элементов перекрытия многоэтажного промышленного здания, выбор рационального варианта компоновки. Расчет и конструирование монолитной железобетонной балочной плиты, неразрезного ригеля сборного балочного перекрытия и железобетонной колонны.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 22.10.2012Расчеты и конструирование. Монолитное железобетонное перекрытие. Компоновка перекрытия. Расчет и конструирование плиты, второстепенной балки. Сборные железобетонные конструкции. Компоновка перекрытия. Расчет панели перекрытия, ригеля, колонны.
курсовая работа [526,1 K], добавлен 19.10.2008Расчет плиты перекрытия. Определение проектной и фактической несущей способности плиты. Увеличение второстепенной ветки монолитного перекрытия. Несущая способность второстепенной балки на 1 погонный метр перекрытия. Укрепление колонны первого этажа.
курсовая работа [142,5 K], добавлен 28.04.2015