Расчет и конструирование несущей стены 10-ти этажного монолитного здания на сейсмические воздействия

Строительство в сейсмических районах. Характеристики бетона и арматуры. Проверка наклонного сечения на действие изгибающего момента. Расчет прочности вертикальных стыков, нагрузок по разным формам колебаний. Определение полезной нагрузки в помещениях.

Рубрика Строительство и архитектура
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 15.03.2022
Размер файла 684,4 K

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/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

КАБАРДИНО-БАЛКАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Х.М. БЕРБЕКОВА.

ИНСТИТУТ АРХИТЕКТУРЫ, СТРОИТЕЛЬСТВА И ДИЗАЙНА

Кафедра: «Строительные конструкции и механика»

Специальность: «Строительство»

Пояснительная записка

к курсовому проекту по дисциплине:

«Динамика, устойчивость и сейсмостойкость зданий и сооружений»

Тема: «Расчет и конструирование несущей стены 10-ти этажного монолитного здания на сейсмические воздействия»

Разработал:

Макушев И.З.

Нальчик 2021 г.

1. Исходные данные

Расчётная сейсмичность в баллах - 7 баллов.

Тип грунта по сейсмическим свойствам - 3-ый.

Конструктивное решение здания - крупнопанельное.

Этажность - 10 этажей.

Наружные стены - ненесущие.

Конструкция крыши - раздельное.

Конструкция пола - по назначению помещения

Наличие подвала: без подвала.

Высота типового этажа - 3,3 м.

Оси расположения расчетной диафрагмы: по схеме 2С, Ас-Вс.

Положение конструируемого элемента диафрагмы - 2

Класс бетона на сжатие диафрагмы: В25.

Класс арматуры на растяжение - 400С.

Вариант номер: 8.

2. Объемно-планировочное решение

Здание прямоугольное в плане 33,0*10,8 м. За условную отметку 0,000 Здание 10 этажей 50 квартирная блок-секция. В нем размещены 30 трехкомнатных квартир, 20 однокомнатных квартир.

Кровля плоская с внутренним водостоком.

Наружная отделка предполагает облицовку стен фасадными кассетами.

Внутренняя - в комнатах и передних - оклейка обоями улучшенного качества, в кухнях - масляная краска на высоту 1,8 м, облицовка рабочего фронта на высоту 1,5 м, в санузлах - облицовка керамической плиткой.

Полы - паркет, инженерная доска, керамическая плитка.

3. Конструктивное решение здания

Здание имеет перекрестно-стеновую конструктивную схему с опиранием панелей перекрытия по контуру.

Перекрытия - монолитные панели, толщиной 22 см.

Перегородки - монолитные ж/б толщиной 8 см.

Лестницы - сборные ж/б марши и площадки.

Покрытие - монолитные панели толщиной 20 см.

Детали:

Здание без подвала.

Высота 1-10 этажей от пола до пола 3,3 м

Размеры оконных проемов 1.5x1.5(h), 0.9x1.5 м

Размеры дверных проемов 0.9x2.1 м

Размеры дверных проемов лоджий 0.6x2.4 м

4. Расчетные характеристики бетона и арматуры

Таблица 1 Расчетные характеристики бетона

Материал

Сжатия

Растяжение

Rb, МПа СНиП

Rb, МПа

Rbt, МПа СНиП

Rbt, МПа

Eb*103, МПа

Бетон тяж В25

14,5

13,3

(11,1)

1,05

0,96

(0,8)

30,0

Таблица 2 Расчетные характеристики арматуры

Класс и d

При расчете на внец. сжат.

При расчете на попер. силу

Rs, МПа СНиП

Rs, МПа

Rst, МПа СНиП

Rbt, МПа

Es*103, МПа

А-III

355

383

285

256

200

5. Сбор нагрузок

сейсмический строительство бетон арматура

Данные для сбора нагрузок и сбор нагрузок:

Грузовая площадь:

F =8,4 м2

Вес расчетной стены на 1 этаж.

Тяжелый бетон: 0,16 * 5,9 * 3,3 * 2,5 * 1,1=8,57 т.

Двусторонняя штукатурка: 0,02 * 3,3 * 5,9 * 1,8 * 1,2 =0,84 т.

В сумме 9,41 т

Вес 1 перекрытия:

Ж./б. плита: 0,22 * 2,5 * 1,2 =0,66 т/

Цементная стяжка: 0,03 * 1,8 *1,3 =0,07 т/

Фанера: 0,12 * 0,9 * 1,3 =0,14 т

Паркет: 0,15 * 0,8 * 1,3 =0,16 т/

Вес лестничной клетки на 1 этаже:

Лестн. площадка: 3,3 * 1,5 * 0,8 * 2,5 * 1,2 * 0,9 =10,69т

Цем. песч. стяжка: 3,3 * 1,5 * 0,055 * 1,8 * 1,4 * 0,9 =0,62 т

Керамическая плитка: 3,3* 1,5 * 0,08 * 2,4 * 1,2 * 0,9 = 1,03 т

Лестн. марш: 2 * 1,52 = 3,04 т

В сумме 16,41 т

Вес 1 кровли:

Плоская ж./б. плита: 0,22 * 2,5 * 1 * 1,2 = 0,66 т/

Утеплитель: 0,05 * 1,4 * 1,3 * 2,2 = 0,2 т/

Гидроизол. Ковер 3 слоя рубер.: 0,1 * 13,5 * 2,2 * 1,2 = 3,56 т/

Цем. стяжка: 0,02 * 1,8 * 2,2 = 0,08 т/

В сумме 4,5 т/

Временная нагрузка:

Снеговая (II р-н): 0,16 * 1,9 = 0,304 т/

Полезная нагрузка в помещениях: 0,2 * 1,2 * 0,8 =0,192

Типовой этаж:

Верхний этаж:

Определение геометрических характеристик:

= 0,1 *

=; ;

; r===2.25см

A= 3,14 * = 2 см

n= стержней

Задаемся диаметром арматуры:

см

= = 3,14* =2

n= =10

Располагаем и 10 стержней в сечении стены (диафрагмы).

Найдем приведенные характеристики сечения :

;

Проверка

Задаемся площадью арматуры.

S = 0,2 * 5,3 * 1,4 + 0,2 * 2,6 * 5,2 + 0,2 * 0,1 * 1,4 = 4,22

15,3

Определение форм колебаний

Таблица собственных колебаний

Хi/Hзд

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

Х1j

0

0.017

0.064

0.136

0.23

0.34

0.462

0.588

0.725

0.863

1

Х2j

0

0.093

0.301

0.526

0.685

0.715

0.589

0.317

0.007

-0.523

-1

Х3j

0

0.224

0.605

0.957

0.526

0.02

-0.474

-0.658

-0.395

0.228

1

Расчет сейсмических нагрузок по I-ой форме колебаний.

№ ур.

Вес эт, Gi,т

Высота от осн., h,м

Относ. Высота hi/Hзд

Форма собств. колеб.Х1j

Условия нагузки P1j= GiX1j

P1j=GiX21j

?1j

S1j, т.

М1j, т*м

Q1j, т.

N1j, т.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

Кр

33,7

33,0

1.0

1.0

33,7

33,7

1

0,1188725

0,39227

0,1188725

33,7

0,0116

9

38,8

29,7

0.9

0.863

33,4844

28,89703

0,7447

0,102587

1,12309

0,2214595

72,5

0,0154

8

38,8

26,4

0.8

0.725

28,13

20,39425

0,5256

0,0861826

1,85391

0,3076421

111,3

0,0166

7

38,8

23,1

0.7

0.588

22,8144

13,41486

0,3457

0,0698971

3,38419

0,3775392

150,1

0,0225

6

38,8

19.8

0.6

0.462

17,9256

8,281627

0,2134

0,0549191

4,81130

0,4324583

188,9

0,0254

5

38,8

16,5

0.5

0.34

13,192

4,48528

0,1156

0,0404167

6,37179

0,472875

227,7

0,0279

4

38,8

13,2

0.4

0.23

8,924

2,05252

0,0529

0,0273407

8,02250

0,5002156

266,5

0,0301

3

38,8

9,9

0.3

0.136

5,2768

0,717644

0,0184

0,0161667

9,72656

0,5163823

305,3

0,0318

2

38,8

6,6

0.2

0.064

2,4832

0,158924

0,0040

0,0076078

11,4557

0,5239901

344,1

0,0332

1

38,8

3,3

0.1

0.017

0,6596

0,011213

0,0002

0,0020208

13,1915

0,526011

382,9

0,0344

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

?

166,59

112,1133

Расчет сейсмических нагрузок по II-ой форме колебаний.

№ ур.

Вес эт, Gi,т

Высота от осн., h,м

Относ. Высота hi/Hзд

Форма собств. колеб.Х1j

Условия нагузки P2j= GiX1j

P2j=GiX21j

?2j

S2j, т.

М2j, т*м

Q2j, т.

N2j, т.

Е2j

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

Кр

33,7

33,0

1.0

-1.0

-33,7

33,7

1

-0,0501

-0,165466

-0,05014

33,7

-0,004909

9

38,8

29,7

0,9

-0,52

-20,176

10,491

0,2704

-0,0260

-0,416975

-0,07621

72,5

-0,005751

8

38,8

26,4

0,8

0,007

0,2716

0,0019

0,0000

0,0003

-0,668484

-0,07586

111,3

-0,006006

7

38,8

23,1

0,7

0,317

12,299

3,8989

0,1004

0,0158

-0,865223

-0,05996

150,1

-0,005764

6

38,8

19.8

0,6

0,589

22,853

13,460

0,3469

0,0295

-0,965661

-0,03043

188,9

-0,005112

5

38,8

16,5

0,5

0,715

27,742

19,835

0,5112

0,0358

-0,947791

0,005415

227,7

-0,004162

4

38,8

13,2

0,4

0,685

26,578

18,205

0,4692

0,0343

-0,816576

0,039762

266,5

-0,003064

3

38,8

9,9

0,3

0,526

20,408

10,735

0,2766

0,0263

-0,598326

0,066136

305,3

-0,001959

2

38,8

6,6

0,2

0,301

11,678

3,5153

0,0906

0,0150

-0,330270

0,081228

344,1

-0,000959

1

38,8

3,3

0,1

0,093

3,6084

0,3355

0,0086

0,0046

-0,046

0,085892

382,9

-0,000122

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

?

71,564

114,18

Расчет сейсмических нагрузок по III-ой форме колебаний.

№ ур.

Вес эт, Gi,т

Высота от осн., h,м

Относ. Высота hi/Hзд

Форма собств. колеб.Х3j

Условия нагузки P3j= GiX3j

P3j=GiX23j

?3j

S3j, т.

М3j, т*м

Q3j, т.

N3j, т.

Е3j

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

Кр

33,7

33,0

1

1

33,7

33,7

1

0,0455

0,1501

0,04550

33,7

0,004455

9

38,8

29,7

0,9

0,228

8,8464

2,016979

0,0519

0,0103

0,3345

0,05587

72,5

0,004614

8

38,8

26,4

0,8

-0,395

-15,326

6,05377

0,1560

-0,0179

0,5189

0,03790

111,3

0,004662

7

38,8

23,1

0,7

-0,658

-25,5304

16,79900

0,4329

-0,0299

0,4858

0,00796

150,1

0,003237

6

38,8

19.8

0,6

-0,474

-18,3912

8,717428

0,2246

-0,0215

0,4409

-0,0136

188,9

0,002334

5

38,8

16,5

0,5

0,02

0,776

0,01552

0,0004

0,0009

0,3991

-0,0126

227,7

0,001752

4

38,8

13,2

0,4

0,526

20,4088

10,73502

0,2766

0,0239

0,4361

0,01123

266,5

0,001634

3

38,8

9,9

0,3

0,957

37,1316

35,53494

0,9158

0,0435

0,6169

0,05478

305,3

0,002020

2

38,8

6,6

0,2

0,605

23,474

14,20177

0,3660

0,0275

0,8886

0,08231

344,1

0,002582

1

38,8

3,3

0,1

0,224

8,6912

1,946828

0,0501

0,0101

1,1938

0,09250

382,9

0,003117

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

?

73,7804

129,7212

Динамический расчет

Найдем

Выразим :

Найдем фактическое значение х:

;

;

N+;

N+

N=1921,1+479=2.4001мН.

Подставим значение в уравнение и вычислим x:

2,4001+435*0,000712=0,96+0,784x -

2,4001x +0,398x=0,96x+

- 1,8381х-0,047=0

x=2,37

x= -0,027.

Проверка прочности при внецентренном сжатии

N*e=2083*2,78=5,79 кН*м

e=+ e=0,18+2,6=2,78

N*e?

+*0,22*(2+)=

N*e=2083*2,78=5790 кН*м?

т.е, прочность обеспечена.

Проверим прочность нормального сечения при действии поперечной силы:

Q?*f*N+T/

f=0.7

Определим силу трения в стыке:

Q=621,87 кН ? 1020,67 кН.

Поэтому T можно не определять.

Проверка прочности наклонных сечений.

1) Нормальные трещины в горизонтальных стыках образуются при условии:

r = =3.27м.

0,18 ? 3,27

Чистое сжатие.

2) Нормальные трещины в сечении образуются при условии

У = - + ?

У = -

3) Условие образования наклонных трещин от поперечной силы:

Q ? +

где

Q ? * 2,64* 0,64=1126 кН.

Z= / =2,92м.

()*0.5]*(z-+

Расчет армирования плоскости стены.

Q

=1,39

Учитывая, что в перекрытиях на первом этаже (на участке шириной 3

что соответствует рекомендуемой величине, т.е., больше

346 - 40 = 306 см

306 / 9 = 34 см

346 / 40 = 8,65

0,785 * 8,65 = 6,79

6,79 / 3,14 = 2,16

2,16 / 22 / 346 = 0,3

Проверка наклонного сечения на действие изгибающего момента.

Момент усилий в горизонтальной арматуре, пересекающей наклонное сечение.

У

Момент усилия в горизонтальной арматуре, пересекающей наклонное сечение:

Поскольку

5. Расчет прочности вертикальных стыков

Определяем расчетные сдвигающие усилия в стыках, расчетное усилие сдвига по стыку внутренней и наружной стены:

T = *1=158 кН.

=

T

S = 0.59 * 0.2 * 3,3= 0.389

2 * 0.96 = 1.92

T

Срез арматуры:

15,8 т.

Список использованной литературы

1. Шогенов О.М. "Расчет и конструирование несущих стен крупнопанельных зданий на сейсмическое воздействие". Методические указания. Нальчик 2004 г.

2. СП 20.13330.2016 (28.01.2019) "Нагрузки и воздействия".

3. СП 14.13330.2018 "Строительство в сейсмических районах".

4. СНиП 2.03.01-84* "Бетонные и железобетонные конструкции".

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Расчет и конструирование ригеля. Расчет прочности ригеля по нормальному сечению. Расчет нагрузок на среднюю колонну. Сбор нагрузок от междуэтажного перекрытия. Рабочая высота сечения. Действие изгибающего момента и поперечной силы по наклонной трещине.

    курсовая работа [161,4 K], добавлен 23.10.2012

  • Характеристика прочности бетона, арматуры и многопустотной плиты. Расчет по раскрытию трещин и прогиба плит. Конструирование монолитного железобетонного здания, разбивка балочной клетки и расчет кирпичного простенка нагрузки армокирпичного столба.

    дипломная работа [173,0 K], добавлен 23.07.2011

  • Компоновка плана перекрытия. Определение нагрузок, действующих на междуэтажное перекрытие, сбор нагрузок на панель. Характеристики арматуры и бетона. Подбор продольной рабочей арматуры из условий прочности сечения, нормального к продольной оси панели.

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 09.11.2011

  • Компоновка конструктивной схемы для монолитного и сборного перекрытий многоэтажного здания. Расчет пространственной несущей системы, состоящей из стержневых и плоских железобетонных элементов. Характеристики прочности бетона, арматуры, ригелей, колонн.

    дипломная работа [2,8 M], добавлен 20.12.2017

  • Расчет монолитного варианта перекрытия. Компоновка конструктивной схемы монолитного перекрытия. Характеристики прочности бетона и арматуры. Установка размеров сечения плиты. Расчет ребристой плиты по образованию трещин, нормальных к продольной оси.

    курсовая работа [1,0 M], добавлен 16.01.2016

  • Характеристики прочности бетона В45 и арматуры А 1000. Расчетный пролет и нагрузки. Расчет прочности плиты по сечению, наклонному к продольной оси. Определение усилий в ригеле поперечной рамы, усилий в средней колонне. Конструирование арматуры колонны.

    курсовая работа [216,6 K], добавлен 19.01.2011

  • Расчет железобетонных колонн поперечника одноэтажной рамы промышленного здания по несущей способности. Проверка прочности колонны при съёме с опалубки, транспортировании и монтаже. Определение эксцентриситетов приложения продольных сил и сечения арматуры.

    курсовая работа [589,9 K], добавлен 27.10.2010

  • Расчет панели типа "2Т": сбор нагрузки и определение расчетного пролета, компоновка поперечного сечения. Проектирование неразрезного железобетонного ригеля. Определение усилий колонны, расчет прочности, конструирование арматуры; фундамент и перекрытия.

    курсовая работа [825,6 K], добавлен 25.04.2014

  • Расчет и конструирование многопустотной предварительно напряженной плиты перекрытия. Определение геометрических характеристик поперечного сечения ригеля, подбор продольной арматуры. Расчет средней колонны, монолитного перекрытия и кирпичного простенка.

    курсовая работа [2,2 M], добавлен 07.04.2014

  • Сбор нагрузок на плиту покрытия, колонну, стеновую панель и определение усилий них. Расчет поперечного ребра плиты покрытия на действие изгибающего момента и поперечной силы. Определение характеристик бетона и арматуры. Армирование конструкций резервуара.

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 20.05.2015

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.