Выполнил:.
Шифр
Группа:
Факультет транспорта и строительства
1 Общие указания и задание 3
2 Расчеты и конструирование. 9
2.1 Монолитное железобетонное перекрытие. 9
2.1.1 Компоновка перекрытия. 9
2.1.2 Расчет и конструирование плиты. 11
2.1.3 Расчет и конструирование второстепенной балки 13
2.2 Сборные железобетонные конструкции. 19
2.2.1 Компоновка перекрытия. 19
2.2.2 Расчет панели перекрытия. 20
2.2.3 Расчет и конструирование ригеля 23
2.2.4 Расчет и конструирование колонны 27
2.2.5 Расчет и конструирование фундамента колонны 30
2.3 Расчет простенка первого этажа 32
Литература 36
Приложение А
Целью выполнения курсового проекта является овладение основами расчета и проектирования железобетонных конструкций, изучение метода расчета сечений железобетонных конструкций по предельным состояниям (несущей способности, деформациям, образованию и раскрытию трещин).
Задание
Выполнить рабочий проект несущих конструкций многоэтажного гражданского здания с полным каркасом, включающий расчет и конструирование следующих конструкций:
- сборной панели перекрытия с напрягаемой арматурой;
- сборной колонны первого этажа;
- однопролетного ригеля.
Исходные данные для выполнения проекта:
1 Размер здания в плане L1 x L2 = 16,2 x 76 м.
2 Сетка колонн l1 x l2 = 5,4 x 7,6 м.
3 Число этажей n = 4.
4 Временная нагрузка на междуэтажное перекрытие P = 4 кН/м2.
5 Высота этажа H = 3,2 м.
6 Район строительства - г. Москва.
7 Марки материалов для железобетонных элементов с напрягаемой арматурой(плита): бетон класса В30, напрягаемая арматура из стали класса A-VI, ненапрягаемая арматура из стали класса AIII.
8 Марки материалов для железобетонных элементов с ненапрягаемой арматурой (колонна): бетон класса В15, ненапрягаемая арматура из стали класса АIII.
Рисунок 1- Схема расположения конструктивных элементов здания
Рисунок 2 - Разрез здания
2 Расчет и конструирование многопустотной предварительно напряженной плиты перекрытия при временной нагрузке 4,2 кН/м2
2.1 Исходные данные
Таблица 1 - Нагрузки на 1 м2 перекрытия
Вид нагрузки
Нормативная нагрузка,
кН/м2
Коэффициент надежности
по нагрузке
Расчетная нагрузка,
1
2
3
4
Линолеум на мастике
Цементно-песчаная стяжка d=20 мм, r=1800 кг/м3
Многопустотная плита перекрытия с омоноличиванием швов d=220 мм
0,070
3,4
1,3
1,1
0,091
0,468
3,74
Постоянная нагрузка g
3,83
-
4,3
Временная нагрузка , в том числе:
кратковременная
длительная
2,8
1,2
5,2
3,64
1,56
Полная нагрузка
7,83
9,5
Нагрузка на 1 п.м. длины плиты при номинальной её ширине 1.0 м с учетом коэффициента надежности по назначению здания (II класс ответственности) :
- расчетная постоянная кН/м;
- расчетная полная кН/м;
- нормативная постоянная кН/м;
- нормативная полная кН/м;
- нормативная постоянная и длительная кН/м.
Расчетные характеристики материалов для плиты:
Бетон – тяжелый класса по прочности на сжатие В30. МПа, МПа (таблица А.1); МПа, МПа (таблица А.2); коэффициент условий работы бетона (табл. 15[1]). Плита подвергается тепловой обработке при атмосферном давлении. Начальный модуль упругости Мпа (таблица А.3).
К трещиностойкости плиты предъявляются требования 3-ей категории. Технология изготовления плиты – агрегатно-поточная. Натяжение напрягаемой арматуры осуществляется электротермическим способом.
Арматура:
- продольная напрягаемая класса A-VI.МПа, МПа, МПа (таблица А.4).
- поперечная ненапрягаемая класса А-III, МПа, МПа, МПа (таблица А.4).
1.2 Расчет плиты по предельным состояниям первой группы
Расчетный пролет плиты равен: м,
где 0,4м - ширина ригеля; 0,2м – площадка опирания плиты; 0,02м – конструктивный зазор между плитой и ригелем.
Поперечное конструктивное сечение плиты заменяется эквивалентным двутавровым сечением. Круглое очертание пустот заменим эквивалентным квадратным со стороной см. Размеры расчетного двутаврового сечения:
мм; мм; мм; мм; мм; b=96 – 0,9×15,9×5=24,45 см.
Рисунок 3 – Сечения плиты
Плита рассчитывается как однопролетная шарнирно-опертая балка, загруженная равномерно-распределенной нагрузкой.
Усилия от расчетной полной нагрузки:
- изгибающий момент в середине пролета
кН×м;
- поперечная сила на опорах кН.
Усилия от нормативной нагрузки:
- полной: кН×м;
- постоянной и длительной: кН×м.
Рисунок 4 - Расчетная схема плиты и эпюры усилий
Расчет по прочности сечения, нормального к продольной оси плиты
При расчете по прочности расчетное поперечное сечение плиты принимается тавровым с полкой в сжатой зоне (свесы полок в растянутой зоне не учитываются).
При расчете принимается вся ширина верхней полки мм, так как:
мм см,
где конструктивный размер плиты.
Положение границы сжатой зоны определяется согласно (3.30) [1]:
;
59,79×106 ≤ 0,9×17,0×960×38,45×(190-0,5×38,45)=96,4×106 Н*мм
Следовательно, граница сжатой зоны проходит в полке, и расчет плиты ведется как прямоугольного сечения с размерами и .
Коэффициент .
По прил. 5 методических указаний при αm=0,112 ξ=0,12 ς=0,94.
Граничная относительная высота сжатой зоны определяется по формуле (25) [1]:
, где
- характеристика сжатой зоны бетона, определяемая по формуле: ;
- коэффициент, принимаемый равным для тяжелого бетона ;
- напряжение в арматуре, МПа, принимаемое для арматуры класса A-IV
- напряжение, принимаемое при коэффициенте ;
- потери напряжения, равные при неавтоматизированном электротермическом способе натяжения нулю;
- предельное напряжение в арматуре сжатой зоны, принимаемое для конструкций из тяжелого бетона с учетом действующих нагрузок МПа.
Страницы: 1, 2, 3
