Компоновка сборного железобетонного перекрытия
Компоновка сборного железобетонного балочного перекрытия в пятиэтажном административно-бытовом здании в г. Березняки. Проектирование предварительно напряженной плиты. Расчет ригеля, прочности колонны. Конструирование отдельного железобетонного фундамента.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 15.01.2015 |
| Размер файла | 907,8 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/
Содержание
- 1. Компоновка сборного железобетонного перекрытия
- 2. Проектирование предварительно напряжённой плиты
- Сбор нагрузок на перекрытие
- Данные для расчёта
- Нагрузки
- Усилия от расчетной и нормативной нагрузки
- Расчёт полки на местный изгиб
- Расчёт прочности сечений нормальных к продольной оси
- Расчёт прочности по наклонным сечениям
- Расчёт преднапряжённой плиты по предельным состояниям II группы
- Расчёт по образованию трещин нормальных к продольной оси
- Расчёт по раскрытию трещин
- Расчёт прогиба плиты
- Расчёт плиты при монтаже
- 3. Проектирование наразрезного ригеля
- Статический расчет ригеля
- Вычисление изгибающих моментов в расчётной схеме
- Перераспределение моментов под влиянием образования пластических шарниров
- Расчёт прочности ригеля по сечениям нормальным к продольной оси
- Расчёт прочности ригеля по сечениям наклонным к продольной оси
- Построение эпюры арматуры
- 4. Расчёт прочности колонны
- Определение продольных сил от расчетных нагрузок
- Определение изгибающих моментов колонны от расчётной нагрузки
- Расчёт прочности средней колонны
- Расчёт консоли колонны
- Расчёт стыка колонны
- Расчёт стыка ригеля с колонной
- 5. Расчёт и конструирование отдельного железобетонного фундамента
- 6. Расчёт и конструирование монолитного перекрытия
- Компоновка ребристого монолитного перекрытия
- 7. Расчёт многопролётной плиты монолитного перекрытия
- Расчётный пролёт и нагрузки
- Подбор сечений продольной арматуры
- 8. Расчёт многопролётной второстепенной балки
- Расчётный пролёт и нагрузки
- Расчётные усилия
- Определение высоты балки
- Расчёт прочности по сечениям нормальным к продольной оси
- Расчёт прочности второстепенной балки по сечениям наклонным к продольной оси
1. Компоновка сборного железобетонного перекрытия
Пятиэтажное административно-бытовое здание в г. Березняки имеет размеры в плане (в осях): длина 52 м, ширина 16,5 м. Размеры конструктивной ячейки: 6,5 х 5,5 м.
При компоновке сборного железобетонного балочного перекрытия решаются следующие задачи:
1) Выбор расположения ригелей в плане и форма их поперечного сечения.
В курсовом проекте выбрана схема поперечного расположения ригелей относительно длины здания. Данным расположением ригелей достигается повышение жёсткости здания в поперечном направлении, так как здание вытянуто в плане и имеет большие проёмы в продольных несущих стенах. Эта схема также приводит к облегчению оконных перемычек, что необходимо в зданиях с большими проёмами. Форма поперечного сечения ригелей выбрана прямоугольная.
2) Выбор типа плиты перекрытия.
По заданию нормативная полезная нагрузка на перекрытие составляет 8 кПа, следовательно экономически целесообразно применять ребристые железобетонные плиты с рёбрами вниз.
3) Определение числа типоразмеров плит перекрытий.
Плиты укладываются в продольном направлении. Принята нулевая привязка продольных осей. Плиты перекрытия имеют следующие размеры:
Рядовые - ширина 1100 мм, длина 6500 мм
Связевые - ширина 1100 мм, длина 6500 мм
Доборные - ширина 350 мм, длина 6500 мм.
компоновка сборное железобетонное перекрытие
2. Проектирование предварительно напряжённой плиты
Сбор нагрузок на перекрытие
Рисунок - Элемент перекрытия
Таблица - Нагрузка на 1мІ междуэтажного перекрытия
|
№ п/п |
Наименование нагрузки |
Нормативная нагрузка. Па |
Коэф. надёжности по нагрузке гf |
Расчётная нагрузка. Па |
|
|
1 |
Постоянная Линолеум на мастике Стяжка из цементно-песчаного раствора д=40 мм. Звукоизоляционный слой из ДВП д=25 мм Сборная ж. б. ребристая плита с заполнением швов раствором |
60 720 70 3000 |
1,1 1,3 1,2 1,1 |
66 940 84 3300 |
|
|
3850 |
4390 |
||||
|
2 |
Временная Длительная кратковременная |
8000 2400 5600 |
1,2 1,2 1,2 |
9600 2880 6720 |
Данные для расчёта
Назначаем основные геометрические размеры плиты.
Высота сечения предварительно напряжённой ребристой плиты принимается в зависимости от длины пролёта плиты перекрытия:
Предварительно задаёмся размерами поперечного сечения ригеля.
Расчётный пролёт плиты при опирании по верху прямоугольного сечения ригеля определяется по формуле:
где - расчётный пролёт плиты при опирании по верху ригелей
- расстояние между разбивочными осями
- ширина сечения ригеля
Расчётный пролёт равен:
Высота плиты равна:
Конструктивная ширина панели по низу принимается на 10 мм меньше номинальной, конструктивная длина панелей по верху ригеля принимается на 30 мм меньше номинальной.
Материалы для ребристой плиты перекрытия:
класс бетона B 30.
арматура для предварительно напряжённой плиты А-II.
Нормативное сопротивление бетона для расчёта по второй группе предельных состояний при сжатии Rbn=22 МПа, при растяжении Rbtn=1,8МПа. Расчётное сопротивление бетона при расчёте по предельным состояниям первой группы при сжатии Rb=17 М Па, при растяжении Rbt= 1,2 МПа.
Начальный модуль упругости бетона естественного твердения при сжатии Eb=32,5*10і МПа. Коэффициент условий работы бетона гb2 =0,9.
Напрягаемая арматура продольных ребер класса B-II. Нормативное сопротивление Rsn=1100 МПа. Расчётное сопротивление Rs=915 МПа. Модуль упругости Es=200000 МПа.
Ненапрягаемая арматура: в полке панели сварные сетки из проволоки класса AII с Rs=280 МПа, Es=210000 МПа, Rsw= 225 МПа. В продольных и поперечных ребрах сварные каркасы с продольной рабочей арматурой BII c Rs= 915 МПа и поперечной класса ВII.
Технология изготовления плиты агрегатно-поточная с пропариванием.
Рассчитываемая панель будет работать в закрытом помещении при влажности воздуха окружающей среды выше 40%.
Требования предельных состояний второй группы: к трещиностойкости панели перекрытия предъявляется 3-я категория трещиностойкости, т.е. допускается ограниченное по ширине непродолжительное аcrc=0,4мм и продолжительное аcrc=0,3мм раскрытие трещин. Предельно допустимый прогиб панели равен [f] =3 см.
Нагрузки
Расчётная нагрузка на 1 м при ширине плиты 1,1 м с учётом коэффициента надёжности по назначению здания гn=0,95:
постоянная g=4386·1,1·0,95=4583 Н/м
полная g+p= (4383+9600) ·1,1·0,95=14615 Н/м
Нормативная нагрузка на 1 м длины:
постоянная g=3850·1,1·0,95=4023 Н/м
полная g+u= (3850+8000) ·1,1·0,95=12383 Н/м
в том числе постоянная и длительная полезная: (3850+5600) ·1,1·0,95=9875 Н/м
Усилия от расчетной и нормативной нагрузки
От расчетной нагрузки:
,
От нормативной нагрузки:
,
От нормативной постоянной и длительной нагрузки:
Компоновка поперечного сечения панели
Принимаем панель со следующими параметрами:
высота сечения предварительно напряженной плиты
рабочая высота сечения
ширина панели по низу
ширина панели по верху
толщина полки
ширина продольных ребер по низу
а)
б)
Рисунок - Ребристая панель
а) проектное сечение
б) приведённое сечение
Приведенное сечение панели имеет тавровую форму со следующими параметрами:
,
при этом вводится вся (ребристая панель) ширина полки
расчетная ширина ребра
Расчёт полки на местный изгиб
Расчётный пролёт при ширине рёбер вверху 8 см составит
,
Расчётная нагрузка на полки:
- нагрузка от собственной массы полки.
Изгибающий момент для полосы шириной 1м определяется с учётом пластичной заделки в рёбрах
Рабочая высота сечения
Арматура 43 ВII с
Принимаем 43 ВII с шагом 220 мм с
Расчёт прочности сечений нормальных к продольной оси
Сечение тавровое с полкой в сжатой зоне
;
Нейтральная ось проходит в пределах сжатой зоны
Вычисляем характеристики сжатой зоны
;
,
,
Проверим, выполняется ли условие:
где при электротермическом способе натяжения
169.4<177<194.6
, где l - длина элемента в пролётах.
;
- условие выполняется.
Выполняется и второе неравенство.
Вычисляем предельное отклонение предварительного напряжения:
,
где n=2 - число напрягаемых стержней плиты.
Коэффициент точности натяжения
Предварительное натяжение с учётом точности натяжения:
,
Предварительное напряжение с учётом полных потерь предварительно принято равным
.
Принимаем 225 А-II с
Расчёт прочности по наклонным сечениям
Вычисляем проекцию расчётного наклонного сечения на продольную ось ”С” по формуле:
,
где (для тяжёлого бетона) - коэффициент, учитывающий влияние вида бетона
- коэффициент, учитывающий влияние продольных сил.
,
где - усилие предварительного обжатия, после проявления всех потерь принято равным 0,7 от начального натяжения.
- коэффициент, учитывающий влияние сжатых полок в тавровых и двутавровых элементах, определяется по формуле:
суммарное значение
Принимаем
.
В расчётном наклонном сечении:
кн
,
принимаем , тогда
следовательно поперечная арматура по расчёту не требуется. На приопорных участках длиной устанавливаем конструктивную арматуру 6 AI с шагом . В средней части пролёта .
Расчёт преднапряжённой плиты по предельным состояниям II группы
Геометрические характеристики приведённого сечения.
Отношение модулей упругости:
Площадь приведённого сечения:
Статический момент площади приведённого сечения относительно нижней грани:
Расстояние от нижней грани до центра тяжести приведенного сечения:
Момент инерции приведённого сечения:
Момент сопротивления приведённого сечения по нижней зоне
Момент сопротивления приведённого сечения по верхней зоне
Расстояние от ядровой точки, наиболее удаленной от растянутой зоны (верхней) до центра тяжести приведённого сечения:
где
То же наименее удаленной от растянутой зоны (нижней):
отношение предварительно принимаем 0,75 согласно таблице 2.4 (2)
Упругопластический момент сопротивления по растянутой зоне:
где - коэффициент, принимаемый для тавровых сечений с полкой в сжатой зоне.
Упругопластический момент по растянутой зоне в стадии изготовления и обжатия элемента:
где - коэффициент, принимаемый для таврового сечения с полкой в растянутой зоне при и
Потери предварительного напряжения арматуры:
потери от релаксации напряжений в арматуре при электротермическом способе натяжения:
потери от температурного перепада, между натянутой арматурой и упорами , так как при пропаривании форма с упорами нагревается вместе с изделием. Усилие обжатия с учётом полных потерь:
Эксцентриситет этого усилия относительно центра тяжести приведённого сечения:
Напряжение в бетоне при обжатии:
Устанавливаем величину передаточной прочности бетона из условия:
Принимаем ,
Вычисляем сжимающие напряжения в бетоне на уровне центра тяжести напрягаемой арматуры от усилия обжатия и с учётом изгибающего момента от массы:
,
Тогда
Потери от быстронатекающей ползучести:
где
;
Первые потери:
Потери от усадки бетона
Потери от ползучести бетона при
:
Вторичные потери:
Полные потери:
т.е. больше установленного минимального значения потерь.
Усилие обжатия с учётом полных потерь:
Расчёт по образованию трещин нормальных к продольной оси
. Вычисляем момент образования трещин по приближённому способу ядровых моментов:
Здесь ядровый момент усилия обжатия при
Поскольку , трещины в растянутой зоне образуются, следовательно, необходим расчёт по раскрытию трещин.
Проверим, образуются ли начальные трещины в верхней зоне плиты при её обжатии при значении коэффициента точности натяжения Изгибающий момент от собственной массы плиты .
Расчётное условие:
- условие удовлетворяется, начальные трещины не образуются: здесь - сопротивление бетона растяжению соответствующее передаточной прочности бетона .
Расчёт по раскрытию трещин
Изгибающий момент от нормативных нагрузок:
постоянной и длительной
суммарной .
Приращение напряжений в растянутой арматуре от действия постоянной и длительной нагрузок:
где - плечо внутренней пары сил, т.к. Р - усилие обжатия приложено в центре тяжести площади нижней напрягаемой арматуры: - момент сопротивления сечения по растянутой арматуре.
Приращение напряжений в арматуре от действия полной нагрузки:
Ширина раскрытия трещин от непродолжительного действия всей нагрузки:
,
- диаметр продольной арматуры.
Ширина раскрытия трещин от непродолжительного действия постоянной и длительной нагрузок:
Ширина раскрытия трещин от постоянной и длительной нагрузок:
Непродолжительная ширина раскрытия трещин:
Продолжительная ширина раскрытия трещин:
Расчёт прогиба плиты
Заменяющий момент равен изгибающему моменту от постоянной и длительной нагрузки ; суммарная продольная сила равна усилию предварительного обжатия с учётом всех потерь при :
Эксцентриситет
Коэффициент при длительном действии нагрузки:
Определяем коэффициент , характеризующий неравномерность деформаций растянутой арматуры на участках между трещинами:
Вычисляем кривизну оси при изгибе:
где , , - при длительном действии нагрузок
Вычисляем прогиб:
Расчёт плиты при монтаже
За расчётное сечение принимаем сечение, расположенное на расстоянии 0,8 м от торца панели.
Расчет ведём на совместное действие внецентренного сжатия и изгибающего момента от собственной массы: тогда
. Определяем
, тогда
Следовательно в верхней зоне должно быть не менее 218 класса А-II с
3. Проектирование наразрезного ригеля
Статический расчет ригеля
Определяем расчётные пролёты:
крайний пролёт:
средний пролёт:
Предварительно определяем размеры ригеля:
,
Нагрузка от массы ригеля:
Нагрузки собираем на ригель с грузовой полосы линейно равной номинальной длине плит перекрытия.
постоянная от перекрытия с учётом коэффициента надёжности по назначению здания :
от массы ригеля с учётом коэффициента надёжности и
Итого:
Временная нагрузка с учётом коэффициента надёжности по назначению здания :
Полная расчетная нагрузка:
Вычисление изгибающих моментов в расчётной схеме
1) Вычисляем опорные моменты и заносим в таблицу
2) Вычисляем опорные моменты при различных схемах загружения и заносим в таблицу.
Таблица - Ведомость усилий в ригеле
|
Схема загружения |
M21 |
M23 |
M32 |
M1 |
M2 |
Q1 |
Q21 |
Q23 |
|
|
-95.27 |
-86.25 |
-84.69 |
67.78 |
26.83 |
63.45 |
-98.41 |
81.96 |
||
|
-105.65 |
-53.80 |
-52.82 |
134.39 |
-53.31 |
115.23 |
-154.00 |
0.18 |
||
|
-52.82 |
-89.66 |
-88.04 |
-52.81 |
97.94 |
-9.69 |
-9.69 |
136.14 |
||
|
-171.67 |
-167.37 |
-61.63 |
107.63 |
72.294 |
103.12 |
-166.11 |
155.08 |
||
|
1+2 |
-200.92 |
-140.05 |
-137.51 |
202.17 |
-26.48 |
178.68 |
-252.41 |
82.14 |
|
|
1+3 |
-148.09 |
-175.91 |
-172.73 |
14.97 |
124.77 |
53.76 |
-108.10 |
218.10 |
|
|
1+4 |
-266.94 |
-253.62 |
-146.32 |
175 |
99 |
166.57 |
-264.52 |
237.04 |
|
|
Наиневыгоднейшая комбинация |
1+4 266,94 |
1+4 253,62 |
1+3 267,91 |
1+2 202,17 |
1+3 124,77 |
1+2 178,68 |
1+4 264,52 |
1+4 237,04 |
Перераспределение моментов под влиянием образования пластических шарниров
Наибольший опорный момент уменьшаем на 30% по схеме загружения 1+4:
Рисунок - Эпюры моментов
а) - эпюры по схеме загружения
б) - выравнивающая эпюра
в) - перераспределённая эпюра
Расчёт прочности ригеля по сечениям нормальным к продольной оси
Полная высота сечения:
принимаем ,
Для опорных и пролётных сечений принято расстояние от границы растянутой зоны до центра тяжести растянутой арматуры а=6см при расположении её в 2 ряда и а =3см при расположении арматуры в 1 ряд.
Сечение в первом пролёте: ,
Проверяем принятую высоту сечения ригеля по наибольшему пролетному моменту.
Поскольку сечение будет переармированным.
Определяем площадь поперечного сечения продольной арматуры:
По сортаменту принимаем 425 А-II с
Сечение в среднем пролёте
По сортаменту принимаем 418 А-II с .
Количество верхней арматуры определяем по величине опорных изгибающих моментов.
На опоре 1
Для армирования опорных сечений принимаем:
со стороны 1-го пролета 222 AII и 222 AII с общ.
со стороны 2-го пролета 422 А-II с
Расчёт прочности ригеля по сечениям наклонным к продольной оси
Диаметр поперечных стержней устанавливаем из условия сварки с продольной арматурой =22мм и принимаем равным с . Число каркасов 2, при этом .
Определяем шаг поперечных стержней по конструктивным условиям:
По конструктивным условиям:
На всех приопорных участках длинной принят шаг , в средней части пролёта . Расчет
Н
Проверяем условие обеспечения прочности сечения
<1154,25
> условие прочности удовлетворяется
Требование
см>20см>требование удовлетворяется
Рассчитываем прочность по наклонному сечению
Для этого вычисляем
кНм так как
кН/cм<0,56gsw=0,56·1154,25=646,38кН/cм
см<3,33·h0=3,33·54=179,82 см
При этом
кН>52,5кн
Поперечная сила в вершине наклонного сечения
178,68·103-544·131,79=106,99 кН
Длина проекции наклонного сечения
<см
Н
Условие прочности >106,99>прочность обеспечивается
Проверяем прочность по сжатой полосе между наклонными трещинами:
,
Условие удовлетворяется.
Очевидно, что это условие будет удовлетворяться и для наклонных сечений у опоры "B”, поэтому расчёт в дальнейшем не повторяем.
Построение эпюры арматуры
Рассмотрим сечение первого пролёта. Арматура 425 A-II с . Определяем момент, воспринимаемый сечением, для чего рассчитываем необходимые параметры:
,
Арматура 225 A-II с доводится до опор, а стержни 225 A-II с обрываются в пролёте. Определяем момент, воспринимаемый сечением с арматурой 225 A-II с :
,
Графически определяем точки обрыва двух стержней 25 A-II. В первом сечении поперечная сила , во втором . Интенсивность поперечного армирования в первом сечении при шаге хомутов равна:
,
.
Принимаем W1=50см.
Во втором сечении при шаге хомутов :
На первой промежуточной опоре слева принята арматура 222 A-II + 222 A-II с .
, , ,
В месте теоретического обрыва остаются 222 A-II с . Определяем момент, воспринимаемый сечением с этой арматурой:
, ,
Поперечная сила. Q=87.2 Интенсивность поперечного армирования в первом сечении при шаге хомутов равна:
. Принимаем W3=44см.
Второй пролет (средний). На первой промежуточной опоре справа принята арматура 422 A-II с . Определяем момент, воспринимаемый сечением:
, , ,
В месте обрыва остается 222 A-II с , ,
Поперечная сила .
Интенсивность поперечного армирования при шаге хомутов :
Принимаем W4=70 см.
В пролете принята арматура 418 A-II с .
, , ,
В месте обрыва остается 218 A-III с
, , ,
Принимаем W5=100 см.
Рисунок - Эпюра арматуры ригеля
4. Расчёт прочности колонны
Определение продольных сил от расчетных нагрузок
Сетка колонн 6,5х5,5 м, высота первого этажа 3,0 м, высота последующих 3,6 м, количество этажей 5. Нормативная нагрузка 8 кПа.
Район строительства - г. Березняки, V - снеговой район. Бетон В20 МПа, , арматура А-II МПа. Грузовая площадь равна м2. Собственный вес колонны сечением 40х40 и длиной 3,6 м с коэффициентом надёжности по нагрузке , коэффициентом по назначению здания
кН
Постоянная от покрытия при весе кровли и плит 5823 Н/м2 составляет:
кН
от ригеля
кН
от колонны кН. Итого кН. Постоянная нагрузка от перекрытия одного этажа с учетом коэффициента надежности по назначению здания
кН
от ригеля кН
от колонны кН
Итого кН
Временная нагрузка от перекрытия одного этажа с учетом
кН
длительная временная
кН
Кратковременная
кН
Временная снеговая нагрузка при коэффициенте надежности по нагрузке и по назначению здания
кН
длительная временная снеговая кН. кратковременная снеговая кН. Продольная сила колонны рамы 1-го этажа: от длительных нагрузок кН, от полной нагрузки
кН
Продольная сила колонны подвала:
от длительных нагрузок
кН
от полной нагрузки
кН
Определение изгибающих моментов колонны от расчётной нагрузки
Отношение погонных жесткостей, вводимых в расчёт:
Определяем максимальные моменты колонны при загружении 1+2 без перераспределения моментов.
При действии длительных нагрузок:
кНм
кНм
При действии полной нагрузки:
кНм.
кНм
Разность абсолютных значений опорных моментов в узле рамы:
при длительных нагрузках кНм
при полной нагрузке кНм
Изгибающий момент колонны подвала:
от длительных нагрузок кНм,
от полной кНм
Изгибающий момент колонны 1-го этажа:
от длительных нагрузок
кНм,
от полной
кНм
Расчёт прочности средней колонны
Комбинация расчетных нагрузок.
Максимальная продольная сила кН, в т. ч. от длительных нагрузок кН и соответствующий момент кНм, в т. ч. от длительных нагрузок кНм.
Рабочая высота сечения
см
Эксцентриситет силы
см,
случайный эксцентриситет
см.
Для расчёта принимаем е0=1.4 см.
Значение моментов в сечении относительно оси, проходящей через центр тяжести наименее сжатой (растянутой) арматуры:
при длительной нагрузке
кНм
при полной нагрузке
кНм
Определяем гибкость колонны при радиусе инерции ядра :
см
Расчетную длину колонны многоэтажных зданий при жестком соединении ригеля с колоннами в сборных перекрытиях принимаем равной высоте этажей. В нашем случае м.
Для вычисления критической силы находим
Для тяжелого бетона:
min принимаем =0,31
Отношение модулей упругости:
Задаемся коэффициентом армирования =0,025 и вычисляем критическую силу по формуле:
Вычисляем коэффициент :
Значение эксцентриситета:
см
Определяем граничную высоту сжатой зоны:
где - характеристика деформационных свойств бетона;
Вычисляем
где
Определяем площадь сечения арматуры
Принимаем 2Ш28 A-II с см2
Проверяем коэффициент армирования , Поперечную арматуру принимаем d=8 мм, шаг 20*d=56 см
Расчёт консоли колонны
Размеры площадки консоли колонны определяются от опорного давления ригеля Q=264,52кН. Класс бетона В20, расчетное сопротивление на осевое сжатие МПа. Коэффициент работы бетона . Арматура класса А-II с МПа.
Рисунок - К расчёту консоли колонны
Принимаем длину опорной площадки l=20 см при ширине ригеля см. Проверяем условие:
Вылет консоли с учётом зазора 5 см принимаем l1=25 см
Высоту сечения консоли у грани колонны принимают равной , при угле наклона сжатой грани =45 высота консоли у свободного края , при этом . Рабочая высота сечения консоли . Поскольку консоль короткая.
Рассчитываем армирование консоли. Консоль армируют горизонтальными хомутами 6 - с см2, с шагом S=10 см (при этом см и ) и отгибами 216 - =4,02 см2.
Проверяем прочность сечения консоли по условию
;
; .
, при этом
прочность обеспечена.
Изгибающий момент у грани колонны кНм.
Площадь сечения продольной арматуры при :
см2
Принимаем 220 А-I с см2.
Расчёт стыка колонны
Вследствие того, что колонна в данном здании работает при малых эксцентриситетах, принимаем сухой стык с торцевыми листами и центрирующей прокладкой
В местах контактов концентрируются напряжения, поэтому торцевые участки усиливаем косвенным армированием, это увеличивает прочность бетона при продольном сжатии.
Косвенное армирование представляет собой пакет поперечных сеток. Для этих сеток принимаем арматурe класса А-I 8.
Конструктивно принимаем армирование стыков колонны: шаг сеток S=0,1м; устанавливаем 4 сетки; первая расположена на расстоянии 6 см от наружной поверхности элемента.
Принимаем пластинку размером 14х14х0,5 см.
Рисунок - Конструкция стыка колонны
Расчёт стыка ригеля с колонной
Рисунок - Стык ригеля с колонной
Рассматриваем вариант бетонированного стыка ригеля с колонной, в этом случае изгибающий момент на опоре воспринимается соединительными стержнями в верхней растянутой зоне и бетоном, заполняющим полость между торцом ригелей и колонной.
Принимаем для замоноличивания бетон класса B20, , стыковые стержни из арматуры А-II, .
Изгибающий момент ригеля на грани колонны М=170,548 кН. Ригель сечением 60х20 см, рабочая высота сечения .
Из таблицы находим . Площадь сечения стыковых надопорных стержней:
Принимаем арматуру 228 AII .
Определяем длину сварных швов стыковых стержней к закладным деталям ригеля. Усилие растяжения в стыке равно:
Требуемая суммарная длина сварных швов:
Коэффициент 1,3 вводится для обеспечения надёжной работы сварных швов в случае перераспределения опорных моментов вследствие пластических деформаций.
При двух стыковых стержнях и двусторонних швах длина каждого шва составит:
Конструктивное требование , принимаем .
Закладная деталь приваривается к верхним стержням каркаса при изготовлении арматурных каркасов. Сечение этой детали из условия прочности на растяжение:
Конструктивно принята закладная деталь в виде гнутого швеллера из полосы , длиной 37 см, при этом площадь пластины равна .
Длина стыковых стержней складывается из размера сечения колонны, двух зазоров по 5 см между колонной и торцами ригелей и двух длин сварного шва .
5. Расчёт и конструирование отдельного железобетонного фундамента
Рисунок - Фундамент колонны
Фундамент для колонны принимаем сборный, стаканного типа. Размеры фундамента принимаем в зависимости от геологических условий места строительства в разделе "Расчёт оснований и фундаментов"
Принимаем бетон класса B20, арматуру класса А-II. Rbt=0.9
Высота фундамента составляет , размеры квадратного фундамента в плане м. A=2.7 м
Проверка прочности фундамента на продавливание
Рабочая высота сечения
.
Среднее арифметическое периметров
кН N=1657.08 kH
P=N-A*p=1657.08-7.29*221.05=46кН
Проверка выполнена
Давление на грунт от расчётной нагрузки по II ГПС составляет:
Определяем изгибающие моменты в сечениях:
Площади сечений арматуры:
Принимаем нестандартную сварную сетку с одинаковой в обоих направлениях рабочей арматурой из стержней 1710 А-II с шагом s=16 см, . Процент армирования расчётного сечения:
6. Расчёт и конструирование монолитного перекрытия
Компоновка ребристого монолитного перекрытия
Проектируем монолитное ребристое перекрытие с поперечными главными балками и продольными второстепенными балками. При этом пролёт между осями рёбер равен (второстепенные балки располагаем через пролёта главной балки и в осях колонн).
Предварительно задаёмся размерами сечений балок:
главная балка , .
второстепенная балка , .
7. Расчёт многопролётной плиты монолитного перекрытия
Расчётный пролёт и нагрузки
Рисунок - Монолитная плита ребристого перекрытия
Бетон тяжелый класса В20, Rb=11.5,
Арматура - проволока класса ВII 4мм в сварной рулонной сетке, .
Расчётный пролёт плиты равен расстоянию в свету между гранями рёбер , в продольном направлении .
Отношение пролётов - плита рассчитывается как работающая по короткому направлению. Толщина плиты принимается 6 см.
Таблица - Нагрузки на 1 м2 монолитного перекрытия
|
№ п/п |
Нагрузки |
Рн, Н/м2 |
Коэффициент надёжности f |
P, Н/м2 |
|
|
1 |
Постоянная а) собственный вес плиты мм б) вес покрытия пола |
1500 670 |
1,1 1,1 |
1650 823 |
|
|
Итого постоянная |
2170 |
2473 |
|||
|
2 |
Временная |
8000 |
1,2 |
9600 |
Полная расчётная нагрузка .
Для расчёта многопролётной плиты выделяем полосу шириной 1 м, при этом расчётная нагрузка на 1 м длины с учётом коэффициента надежности по назначению здания .
Изгибающие моменты:
В средних пролётах и на средних опорах
В первом пролёте и на первой промежуточной опоре
Средние пролёты плиты окаймлены по контуру монолитно связанными с ними балками и под влиянием возникающих распоров изгибающие моменты уменьшаются на 20%, если . При условие выполняется и момент в среднем пролете .
Подбор сечений продольной арматуры
В средних пролётах и на средней опоре
Из таблицы находим з=0,935
Принимаем 104 BII с и соответствующую рулонную сетку марки
.
В первом пролёте и на первой промежуточной опоре
Из таблицы находим з=0,32
Принимаем две сетки - основную и той же марки доборную с общим числом 204 BII с .
8. Расчёт многопролётной второстепенной балки
Расчётный пролёт и нагрузки
Расчётный пролет второстепенной балки равен расстоянию в свету между главными балками .
Расчётные нагрузки на 1 м длины второстепенной балки:
постоянная от собственного веса плиты и пола
постоянная для балки сечением 20х40
постоянная с учётом :
временная с учётом коэффициента :
полная
Расчётные усилия
Изгибающие моменты определяем как для многопролётной неразрезной балки с учётом перераспределения усилий.
В средних пролётах и на средних опорах
В первом пролёте
На первой промежуточной опоре
В расчетном сечении в месте обрыва надопорной арматуры отрицательный момент при можно принять равным 40% момента на первой промежуточной опоре. Тогда отрицательный момент в среднем пролёте . Поперечные силы:
на крайней опоре
на первой промежуточной опоре слева
на первой промежуточной опоре справа
Определение высоты балки
Высоту сечения подбираем по опорному моменту при , так как на опоре момент определяют с учётом образования пластического шарнира. Находим . На опоре момент отрицательный - полка ребра в растянутой зоне. Сечение работает как прямоугольное с шириной ребра см.
Принимаем , , .
В пролётах сечение тавровое - полка в сжатой зоне. Расчётная ширина полки при равна .
Расчёт прочности по сечениям нормальным к продольной оси
Сечение в первом пролете
- нейтральная ось проходит в сжатой полке,
Принимаем 222 AII c
Сечение в среднем пролёте
Принимаем 218 А-II c.
На отрицательный момент сечение работает как прямоугольное
Принимаем 212 А-II c.
Сечение на первой промежуточной опоре
Принимаем 612 А-II c - 2 гнутые сетки по 312 А-II в каждой.
Сечение на средних опорах
Принимаем 512 А-II c.
Расчёт прочности второстепенной балки по сечениям наклонным к продольной оси
. Диаметр поперечных стержней устанавливаем из условия сварки с продольными стержнями 22 мм и принимаем класса BII, . Число каркасов 2 с .
Шаг поперечных стержней по конструктивным условиям , но не более . Для всех приопорных участков промежуточных и крайней опор балки принят шаг . В средней части пролета шаг .
.
Влияние свесов сжатой полки
Условие удовлетворяется.
Требование
удовлетворяется.
При расчёте прочности вычисляем
,
Значение с находим по формуле
Принимаем . Тогда
Поперечная сила в вершине наклонного сечения
Длина проекции расчётного наклонного сечения
Принимаем .
Условие прочности:
обеспечивается.
Проверка по сжатой наклонной полосе:
1
Условие прочности:
удовлетворяется.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Компоновка сборного железобетонного перекрытия. Этапы проектирования предварительно напряжённой плиты. Определение неразрезного ригеля и расчет прочности колонны. Расчёт и конструирование отдельного железобетонного фундамента, монолитного перекрытия.
курсовая работа [793,5 K], добавлен 21.06.2009Решение задач при компоновке железобетонного балочного перекрытия административного здания. Проектирование предварительно напряжённой плиты, неразрезного ригеля. Расчёт и конструирование отдельного железобетонного фундамента и монолитного перекрытия.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 21.06.2009Компоновка сборного железобетонного перекрытия. Расчёт прочности колонны и многопустотной плиты по предельным состояниям первой группы. Проектирование неразрезного ригеля. Конструирование отдельного железобетонного фундамента и монолитного перекрытия.
методичка [517,8 K], добавлен 23.06.2009Схема компоновки сборного железобетонного междуэтажного перекрытия. Сбор нагрузок на перекрытие. Проектирование предварительно напряжённой плиты перекрытия. Расчет неразрезного железобетонного ригеля. Построение необходимых параметров эпюры арматуры.
курсовая работа [618,0 K], добавлен 21.06.2009Компоновка конструктивной схемы сборного балочного перекрытия. Расчет и конструирование многопустотной предварительно напряженной плиты. Конструирование однопролетного ригеля, колонны и фундамента под нее, а также этапы расчета параметров компонентов.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 17.11.2015Проектирование сборного железобетонного перекрытия. Расчет разрезного ригеля, колонны. Нагрузка на колонну в уровне обреза фундамента. Компоновка монолитного варианта перекрытия. Определение простенка из глиняного кирпича. Спецификация арматурных изделий.
курсовая работа [5,8 M], добавлен 31.05.2015Компоновка конструктивной схемы сборного балочного перекрытия. Расчет и конструирование многопустотной предварительно напряженной плиты перекрытия. Определение параметров однопролетного ригеля. Этапы конструирования колонны. Высота подошвы фундамента.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 11.10.2022Компоновка сборного балочного перекрытия. Проектирование сборного железобетонного ригеля. Определение конструктивной и расчетной длин плиты перекрытия. Сбор нагрузок на ригель. Определение его расчетных усилий. Построение эпюры материалов ригеля.
курсовая работа [691,3 K], добавлен 08.09.2009Схема сборного перекрытия при использовании ригеля прямоугольного типа и многопустотных панелей. Подбор типовых конструкций и компоновка конструктивной схемы здания. Расчет сборного многопролетного ригеля, стыка ригеля с колонной и стыка колонн.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 06.12.2013Проектирование и расчёт монолитной плиты перекрытия балочного типа и второстепенной балки, предварительно напряженной плиты, неразрезного ригеля. Компоновка конструктивной схемы сборного перекрытия. Расчёт и конструирование колоны первого этажа.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 03.04.2014Конструктивное решение сборного железобетонного каркасного здания. Проектирование сборного железобетонного перекрытия. Расчет плиты по деформациям и раскрытию трещин. Определение приопорного участка. Расчет сборной железобетонной колонны, ребристой плиты.
курсовая работа [411,8 K], добавлен 27.10.2010Компоновка конструктивной схемы сборного перекрытия. Расчет и конструирование предварительно-напряженной ребристой панели перекрытия. Вычисление параметров сборного неразрезного ригеля, сборной железобетонной колонны, фундамента, простенка наружной стены.
курсовая работа [4,3 M], добавлен 14.10.2012Монтажная схема железобетонного перекрытия здания. Проектирование плиты панели, промежуточной диафрагмы, продольного ребра, неразрезного прогона (ригеля): статический расчёт, расчёт продольной и поперечной арматуры, сопряжение колонны с прогоном.
курсовая работа [911,9 K], добавлен 05.12.2012Конструктивная схема здания и сборного перекрытия. Расчет и конструирование пустотной предварительно напряжённой плиты. Конструктивная и расчетная схемы сборного неразрезного ригеля. Расчет и конструирование колонны, фундамента под нее и перекрытия.
курсовая работа [700,4 K], добавлен 21.03.2011Компоновка конструктивной схемы сборного перекрытия. Определение размеров плит, расчет прочности продольных ребер по нормальным сечениям. Определение параметров расчетного сечения и площади арматуры. Анкеровка обрываемых стержней. Конструирование ригеля.
курсовая работа [415,3 K], добавлен 27.07.2014Проект сборного железобетонного перекрытия многоэтажного здания с жёсткой конструктивной схемой и сопряженных с ним элементов: колонны, фундамента. Расчет на прочность ребристой панели из преднапряженного железобетона, ригеля прямоугольного сечения.
дипломная работа [116,3 K], добавлен 28.12.2011Компоновка конструктивной схемы сборного перекрытия. Расчет и конструирование сборной предварительно напряженной плиты перекрытия. Методика вычисления прочности продольных ребер по нормальным сечениям. Определение значения прочности наклонного сечения.
курсовая работа [360,4 K], добавлен 27.07.2014Проектирование 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 22.10.2012Компоновка конструктивной схемы сборного межэтажного перекрытия. Расчет и проектирование многопустотной предварительно-напряженной плиты перекрытия. Определение усилий в ригеле, определение его прочности по сечению, нормальному к продольной оси.
курсовая работа [540,4 K], добавлен 16.03.2015Расчет 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