Строительство многоэтажного здания

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

1. Исходные данные для выполнения проекта

2. Компоновка каркаса здания

3. Проектирование многопустотной панели перекрытия

3.1 Компоновка сборного балочного перекрытия

3.2 Проектирование многопустотной панели перекрытия

3.2.1 Исходные данные

3.2.2 Сбор нагрузок на панель

3.2.3 Расчетная схема панели, нагрузки, усилия

3.2.4 Расчет прочности нормального сечения

3.2.5 Расчет многопустотной плиты по предельным состояниям второй группы

3.3 Проектирование ригеля сборного балочного перекрытия

3.3.1 Исходные данные

3.3.2 Расчетная схема, нагрузки, усилия

3.3.3 Расчет прочности ригеля по сечениям нормальным к продольной оси

3.3.4 Расчет прочности ригеля по сечениям наклонным к продольной оси

4. Проектирование сборной железобетонной колонны

5. Проектирование центрально нагруженного фундамента под колонну

6. Расчет монолитного ребристого перекрытия с балочными плитами

7. Проектирование кирпичного простенка.

Список литературы



1. Исходные данные для выполнения проекта

Размеры здания 24х74.

Сетка колон 6х7,4.

Временная нагрузка на междуэтажное перекрытие кН/м2.

Размеры оконного проема 1,8х2,4м.

Число этажей 6.

Высота этажа 4,2м.

Нормативное давление на грунт R0=0.4МПа.

Перекрытие - пустотные плиты с овальными пустотами.

Место строительства - г. Харьков (снеговая нагрузка - по району).

ЖБК без предварительного напряжения В25, А300, В500(Вр-1).

ЖБК с предварительным напряжением В50, К1500 (Вр-11).

Толщина наружных стен 2 кирпича - 510мм.

Марка кирпича 75.

Марка раствора 75.



2. Компоновка каркаса здания

Здание имеет связевой каркас: стыки ригелей с колоннами шарнирные. Многоэтажные рамы, образованные колоннами и ригелями каркаса воспринимают только вертикальные нагрузки. Устойчивость здания, то есть восприятие ветровых нагрузок в поперечном направлении обеспечивается двумя вертикальными диафрагмами, в продольном направлении - вертикальными стальными связями. Это означает, что здание и в поперечном, и в продольном направлении имеет связевую несущую систему.

Здание имеет три пролета в поперечном направлении, шаг продольных осей м. Шаг поперечных осей м, длина здания м

Колонны каркаса имеют поэтажную разрезку, стыки расположены на расстоянии 80 см от верха панели перекрытия. Сечение колонны квадратное.

сборный вариант монолитный вариант

Рис. 1 - Конструктивный план здания



3. Проектирование элементов сборного балочного перекрытия

3.1 Компоновка сборного балочного перекрытия

Перекрытие состоит из ригелей, шарнирно опирающихся на колонны, и панелей, которые опираются на ригели.

Ригели перекрытия ориентированы в поперечном направлении здания, панели - в продольном. Номинальный пролет ригеля м. Сечение ригеля прямоугольное, высота сечения ригеля см, ширина сечения см.

3.2 Проектирование многопустотной панели перекрытия

3.2.1 Исходные данные

Многопустотная предварительно напряженная панель П1 сборного балочного перекрытия с номинальными размерами: длина , ширина м.

Материалы:

Продольная предварительно напрягаемая арматура К1500 (: Rsn=1500МПа, Rs=1250МПа, Rsw=1050МПа, Es=18 *104 МПа) поперечная арматура и арматура сеток К1400.

Бетон тяжелый на плотных заполнителях принимается согласно указаниям класса В50 (МПа; МПа; МПа; МПа; ; МПа)

Полезная временная нагрузка кН/м2, в том числе кратковременная кН/м2.

По степени ответственности здание относиться к 1 классу, (коэффициент надежности по назначению)

Рис. 2 - Поперечное сечение панели

3.2.2 Сбор нагрузок на панель

Сбор вертикальных нагрузок на 1 м представлен в таб. 1.

Таблица 1

Нагрузка	Нормативная нагрузка, кН/м	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка, кН/м
Постоянная: 1. Собственный вес перекрытия	3,0	1,1	3,3
2. Вес пола - цементно-песчаная стяжка 20 мм, кг/м;	0,44	1,3	0,57
- керамическая плитка 13 мм, кг/м;	0,24	1,1	0,29
Итого	3,68		4,16
Временная: Длительная Кратковременная	7,0 4,9 2,1	1,2 1,2	8,4 5,88 2,52
Полная	10,7		12,6



3.2.3 Расчетная схема панели, нагрузки, усилия

Расчетная нагрузка на 1 м длины при ширине плиты 1,5м с учетом коэффициента надежности по назначению здания n=1 (класс ответственности здания I):

- для расчета по первой группе предельных состояний

;

- для расчета по второй группе предельных состояний

полная ;

длительная .

Расчетные усилия: по первой группе предельных состояний

;

для расчета по второй группе предельных состояний

Назначаем геометрические размеры поперечного сечения плиты. Согласно таблице 8 [2] не требуется корректировать заданный класс бетона В50.

Назначаем величину предварительного напряжения арматуры .

3.2.4 Расчет плиты по предельным состояниям первой группы

Расчет прочности плиты по сечениям, нормальным к продольной оси,

М=81,5кНм.

Сечение тавровое с полкой в сжатой зоне.



Рис. 3 - Расчетное сечение панели при расчетах на прочность

Расчетная ширина полки .

Проверим условие 44 [4]: т.е. граница сжатой зоны проходит в полке и расчет производим как для прямоугольного сечения шириной согласно п. 3.14 [4].

Определим значение ; по пользуясь приложением IV находим, и .

Относительная граничная высота сжатой зоны , тогда , то согласно п. 3.7 [4], коэффициент условий работы, учитывающий сопротивление напрягаемой арматуры выше условного предела текучести можно принимать равным .

Вычисляем требуемую площадь сечения растянутой напрягаемой арматуры:

. Принимаем 8 ш8 К1500 (Asp=402мм2)

Расчет полки на местный изгиб

Расчетный пролет Нагрузка на 1 м2 полки толщиной 25 мм будет равна

Изгибающий момент для полосы шириной 1 м определяем с учетом частичной заделки в ребрах по формуле:

Размещаем арматурную сетку в середине сечения полки, тогда

Находим

Назначаем диаметр рабочей арматуры сетки 3мм класса Вр-I (Rs=375МПа) и вычисляем требуемую площадь рабочей арматуры

Принимаем сетку с поперечной рабочей арматурой диаметром 3мм Вр-I с шагом s=200мм. (As=35,3мм2).

Проверка прочности плиты по наклонным сечениям к продольной оси

, . Поскольку п. 5.26 [2] допускает не устанавливать поперечную арматуру в многопустотных плитах, выполним проверку прочности сечения плиты на действие поперечной силы при отсутствии поперечной арматуры согласно п. 3.32 [2] или п. 3.30 [4].

Проверим условие 92 [4]: , т.е. условие выполняется.

Проверим условие 93 [4], принимая упрощенно и .

Находим усилие обжатия от растянутой продольной арматуры

. Согласно [2, с. 39] , тогда

.

Т.к. , следовательно, для прочности наклонного сечения по расчету арматура не требуется.

3.2.5 Расчет плиты по предельным состояниям второй группы

Согласно табл. 2 [2], пустотная плита, эксплуатируемая в закрытом помещении и армированная напрягаемой арматурой класса К1500 диаметром 8мм, должна удовлетворять 3-й категории требований по трещиностойкости, т.е. допускается непродолжительное раскрытие трещин шириной и продолжительное - . Прогиб плиты от действия постоянной и длительной нагрузок не должен превышать .

Геометрические характеристики приведенного сечения, рассчитанные ЭВМ, имеют следующие значения:

Площадь приведенного сечения

Расстояние от нижней грани до центра тяжести приведенного сечения

Момент инерции приведенного сечения .

Момент сопротивления приведенного сечения по нижней зоне

, тоже по верхней зоне .

Упругопластический момент сопротивления по растянутой зоне , то же для растянутой зоны в стадии изготовления и монтажа .

Плечо внутренней пары сил при непродолжительном действии нагрузок , то же при продолжительном действии нагрузок .

Относительная высота сжатой зоны при продолжительном действии нагрузок .

Суммарная ширина ребра приведенного сечения при расчете по второй группе предельных состояний , а коэффициент .

Определим первые потери предварительного напряжения арматура по поз. 1 - 6 табл. 5 [2].

Потери от релаксации напряжения в арматуре

;

потери от температурного перепада ; потери от деформации анкеров в виде инвентарных зажимов ,

где , потери и отсутствуют.

Таким образом, усилие обжатия P1 с учетом потерь по поз. 1 - 5 табл. 5 [2] равно

Точка приложения усилия Р1 совпадает с центром тяжести сечения напрягаемой арматуры, поэтому .

Определим потери от быстронатекающей ползучести бетона, для чего вычислим напряжения в бетоне в середине пролета от действия силы Р1 и изгибающего момента Мw от собственной массы плиты.

Нагрузка от собственной массы плиты равна , тогда

Напряжение на уровне растянутой арматуры (т.е. при ) будет

Назначаем передаточную прочность бетона , удовлетворяющую требованиям п.2.6 [2].

Потери от быстро натекающей ползучести бетона будут равны:

на уровне растянутой арматуры ;

поскольку

то

Первые потери , тогда усилие обжатия с учетом первых потерь .

Определим вторые потери предварительного натяжения арматуры по поз. 8 и 9 табл.5 [2].

Потери от усадки бетона .

.

Поскольку , требования п. 1.29 [2] удовлетворяются.

Тогда .

Для бетона А

Тогда вторые потери будут .

Суммарные потери, поэтому согласно п. 1.25 [2] потери не увеличиваем.

Усилие обжатия с учетом суммарных потерь будет равно .

Проверку образования трещин в плите выполняем по формулам п. 4.5 [2] для выяснения необходимости расчета по ширине раскрытия трещин и выявления случая расчета по деформациям.

При действии внешней нагрузки в стадии эксплуатации максимальное напряжение в сжатом бетоне равно ;

тогда принимаем а .

Согласно п. 4.5 [2], принимаем

так как то трещины в растянутой зоне не образуются, т. е. не требуется расчета ширины раскрытия трещин.

Расчет прогиба плиты выполняем согласно п.п. 4.24, 4.25 [2] при условии отсутствия трещин в растянутой зоне бетона.

Находим кривизну от действия постоянной и длительной нагрузок

.

Прогиб плиты без учета выгиба от усадки и ползучести бетона при предварительном обжатии будет равен

перекрытие колонна простенок фундамент

3.3 Проектирование ригеля сборного балочного перекрытия

3.3.1 Исходные данные

Ригель прямоугольного сечения.

Шаг ригелей а=6,0м, конструктивная длина

м

Материалы

Бетон:

Класс - В25;

Расчетное сопротивление осевому сжатию МПа;

Расчетное сопротивление осевому растяжению МПа;

Модуль упругости бетона МПа;

Коэффициент условий работы бетона ;

МПа; МПа; МПа

Арматура:

Класс А300

Расчетное сопротивление растяжению арматуры МПа;

Расчетное сопротивление растяжению поперечной арматуры МПа;

Модуль упругости МПа;

3.3.2 Расчетная схема, нагрузки, усилия

Неразрезной ригель многопролётного перекрытия представляет собой элемент рамной конструкции. При свободном опирании концов ригеля на наружные стены и равных пролётах ригель можно рассматривать как неразрезную балку. При этом возможен учёт пластических деформаций приводящих к перераспределению и выравниванию изгибающих моментов между отдельными сечениями.

Назначаем предварительные размеры поперечного сечения ригеля. Высота сечения h=600мм, ширина сечения ригеля b=200мм.

Вычисляем расчётную нагрузку, на один метр длины ригеля. Нагрузка на ригеле от многопустотных плит считается равномерно распределённой. Ширина грузовой полосы на ригель равна шагу колонн в продольном направлении здания 6000мм. Подсчёт нагрузок на один метр квадратный перекрытия.

Постоянная нагрузка на ригель будет равна:

от перекрытия (с учётом коэффициента надёжности по назначению здания n=1) 4,16*6*1=25кН/м;

от веса ригеля (сечения 0,2х0,6м, плотность ж/б =0,2525 Н/м3, с учётом коэффициента надёжности f=1,1) 0,2*0,6*25*1,1*1=3,3кН/м;

g=25+3, 3=28,8кН/м.

Временная нагрузка =7*6*1=42кН/м.

Полная нагрузка q=g+=28,8+42=70,8кН/м.

Уточненные размеры ригеля: h=600мм b=200мм

Для элемента из бетона класса В25 с арматурой класса А300 при b2=0,9 Находим R=0,417 и R=0,592.

3.3.3 Расчет прочности ригеля по сечениям, нормальным к продольной оси

Сечение в пролете: M=291,3 кНxм,

h0=600-60=540мм

Вычисляем , следовательно, сжатая арматура не требуется. По приложению при находим , тогда требуемую площадь растянутой арматуры определим по формуле . Принимаем 4 ш 28 А300 ()

Сечение на опоре:

M=202,7 кНм,

h0=600-45=555мм

тогда Принимаем 2 ш32 А300 ().

Монтажную арматуру принимаем 2 ш12 ().

3.3.4 Расчет прочности ригеля по сечениям, наклонным к продольной оси

Qmax=239,5кН, q1=q=70,8 кН/м

Определим требуемую интенсивность поперечных стержней из арматуры класса В500 (Rsw=300 МПа, Es=200000МПа).

Принимаем в опорном сечении h0=558 мм.

Находим

Так как , то требуемую интенсивность поперечных стержней определим по формуле

Поскольку , то принимаем .

Проверяем условие 57 [3]: ; так как

то корректируем значение qsw по формуле:

.

Согласно п. 5.27 [2] шаг s1 у опоры должен быть не более и . Максимально допустимый шаг у опоры по п. 3.32 [2] будет равен .

Принимаем шаг поперечных стержней у опоры s1=200мм, а в пролете s2=450мм, следовательно

; принимаем в поперечном сечении два поперечных стержня диаметром 8мм с учетом диаметра продольной арматуры ().

Таким образом, принятая интенсивность поперечных стержней у опоры и в пролете будет равна:

.

Проверим условие 57 [3]. Так как а , то, согласно п. 3.34 [3], для вычисления корректируем значения и по формулам:

.

Вычисляем .

Поскольку вычисляем по формуле но не более . Принимаем , тогда будет равно:

.

Тогда Принимаем

Проверяем прочность по наклонной полосе ригеля между наклонными трещинами:

;

;

тогда , следовательно, прочность наклонной полосы обеспечена.

Построение эпюры материалов выполняется с целью рационального конструирования продольной арматуры ригеля в соответствии с огибающей эпюрой изгибающих моментов.

Определяем изгибающие моменты, воспринимаемые в расчетных сечениях, по фактически принятой арматуре.

Сечение в пролете с продольной арматурой 2ш28 А - II

тогда

Сечение в пролете с продольной арматурой 4ш28 А - II

Сечение в пролете с арматурой в верхней зоне 2ш12 А - II

Сечение у опоры с арматурой в верхней зоне 2ш32 А - II

Пользуясь полученными значениями изгибающих моментов, графическим способом находим точки теоретического обрыва стержней и соответствующие им значения поперечных сил.

Вычисляем необходимую длину анкеровки обрываемых стержней для обеспечения прочности наклонных сечений на действие изгибающих моментов.

Для нижней арматуры по эпюре Q графическим способом находим поперечную силу в точке теоретического обрыва стержней диаметром 28 мм Q=120,6 кН, тогда требуемая длина анкеровки будет равна.

Для верхней арматуры у опоры диаметром 28 мм при Q=74,48 кН соответственно получим.



4. Проектирование сборной железобетонной колонны

Требуется запроектировать колонну подвала каркасного 6-х этажного здания, высота этажа м; Сетка колонн 6,0х7,4м.

Район строительства г. Харьков ( кН/м2)

Сечение колонны предварительно приято, квадратным 40х40см.

Материал: [1]

- бетон тяжелый класса В25, МПа, , МПа, МПа

- арматура А-300, МПа, МПа.

Грузовая площадь 7,4x6=44,4м2

От покрытия

От массы панелей и кровли кН

кН/м -вес ригеля

От снега кН

В том числе длительная часть снеговой нагрузки кН

Полная нагрузка от покрытия кН

Длительная часть нагрузки от покрытия кН

От одного перекрытия

От массы панелей и полов кН

кН/м -вес ригеля

Временная (полезная) кН, в том числе длительная часть временной нагрузки кН

Полная нагрузка от перекрытия кН

Длительная часть нагрузки от покрытия кН

Нагрузка от масс колонны

Одного этажа кН.

Усилия в колонне (в уровне обреза фундамента)

От полной расчетной нагрузки

кН

От длительной расчетной нагрузки

кН

Расчет прочности сечения колонны выполняем по формулам 3.64 [2] на действие продольной силы со случайным эксцентриситетом, поскольку класса тяжелого бетона ниже В40, а l0=4200 мм<20*h=20*400=8000мм.

Принимая коэффициент ц=0,8, вычислим требуемую площадь сечения продольной арматуры:

Назначаем арматуру 832 А300, Аs=6434мм2.

Определяем значение

пересчитываем требуемую площадь сечения при

Принимаем арматуру 436А300, Аs=4072мм2.

Определяем усилие, которое может быть воспринято сечением:

;

Сравниваем ;

Условие выполняется, значит, прочность колонны обеспечена

Подбор поперечной арматуры:

принимаем арматуру класса В500 диаметром 4мм. Шаг стержней . Принимаем .

5. Проектирование центрально нагруженного фундамента под колонну

Фундамент рассчитываем под рассчитанную выше колонну сечением 400х400мм с расчетным усилием в заделке N=3130кН.

Для определения размеров подошвы фундамента вычислим нормативное усилие от колонны, принимая среднее значение коэффициента надежности по нагрузке .

.

По заданию грунт основания допускает условное расчетное давление , а глубина заложения фундамента .

Фундамент проектируем из тяжелого бетона класса В25 и рабочей арматуры класса А300. .

Принимая средний вес единицы объема бетона фундамента и грунта на обрезах , вычислим требуемую площадь подошвы фундамента:

.

Размер стороны квадратной подошвы фундамента должен быть не менее .

Принимаем , при этом давление под подошвой фундамента от расчетной нагрузки будет равно

.

Рабочую высоту фундамента определяем из условия заделки колонны в фундаменте:

Рабочую высоту фундамента определяем из условия продавливания:

.

Принимаем фундамент высотой , двухступенчатый, с высотой

нижней ступени .

С учетом бетонной подготовки под подошвой фундамента будем иметь расчетную высоту .

Выполним проверку условия прочности нижней ступени фундамента по поперечной силе без поперечного армирования в наклонном сечении. Для единицы длины этого сечения

;

Поскольку , то прочность нижней ступени по наклонному сечению обеспечена.

Площадь сечения арматуры подошвы квадратного фундамента определим из условия расчета фундамента на изгиб в сечениях 1-1, 2-2. Изгибающие моменты определим по формулам:

;

;

Сечение арматуры одного и другого направления на всю ширину фундамента определим из условий:

;

;

Нестандартную сварную сетку конструируем с одинаковой в обоих направлениях рабочей арматурой 33ф14 А-II (Аs =5256,9мм2).



6. Расчет монолитного ребристого перекрытия с балочными плитами

При компоновке конструктивной схе-мы перекрытия главные балки обязательно располагаются в попереч-ном направлении здания, т. е. по наибольшему шагу колонн. Привяз-ка наружных кирпичных стен должна быть равна 250 мм от разбивочных осей до внутренних граней стен, а ширина полосы опирания плиты на стену равна 120 мм.

Расстояния между второстепенными балками назначаются с учетом проектирования плиты балочного типа. Допускается принять размер крайнего пролета плиты меньше среднего не более чем на 20 %. Размеры поперечных сечений балок должны соответство-вать унифицированным.

Монолитное перекрытие следует проектировать из тяжелого бетона заданного класса. Плита должна армироваться рулонными сварными сетками по ГОСТ 8478-81 с продольной рабочей арматурой, укладываемыми по направлению главных балок. Армирование вто-ростепенных балок проектируется в виде сварных каркасов с про-дольной рабочей арматурой заданного класса. Поперечная рабочая арматура при диаметре стержней до 6 мм принимается класса Bp500, a при больших диаметрах класса A240.

При определении нагрузки от массы пола коэффициент надеж-ности по нагрузке должен приниматься равным 1, 2, а остальные коэффициенты надежности по нагрузке и назначению здания учиты-ваются согласно. Плотность железобетона при определении нагрузок от собственного веса конструкций должна приниматься в соответствии с требованиями.

Назначаем предварительно следующие значения геометрических размеров элементов перекрытия:

высота и ширина поперечного сечения второстепенных балок

,



высота и ширина поперечного сечения главных балок толщину плиты примем 60мм при расстоянии между осями 1850мм.

Вычислим расчетные пролеты и нагрузки на плиту.

- в коротком направлении а в длинном направлении, Поскольку отношение пролетов то плита балочного типа.

Для расчета плиты в плане перекрытия условно выделяем полосу шириной 1 м. Плита будет работать как неразрезная балка, опорами которой служат второстепенные балки и наружные кирпичные стены. При этом нагрузка на 1м плиты будет равна нагрузке на 1м2 перекрытия.

Подсчет нагрузок на плиту дан в таблице 2.

Таблица 2

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка кН/м2	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка кН/м2
Постоянная от массы плиты (h=0,06м кН/м3) от массы пола	0,06х25=1,5 1,1	1,1 1,2	1,65 1,32
Итого: Временная	2,6 7	1,2	g=2,97 v=8,4
Всего	9,6		11,4

С учетом коэффициента надежности по назначению здания расчетная нагрузка на 1м плиты q=(g+v) =11,4х1=11,4кН/м.

Определим изгибающий момент с учетом перераспределения усилий (рис. 6в):

в средних пролетах и на средних опорах

в первом пролете и на первой промежуточной опоре

Так как для плиты отношение то в средних пролетах, окаймленных по всему контуру балками, изгибающий момент уменьшаем на 20%, т.е. они будут равны 0,8х2,6=2,1кНм.

Определим прочностные и деформативные характеристики бетона заданного класса с учетом влажности окружающей среды.

Бетон тяжелый естественного твердения, класса В25, при влажности 65%: Rb=0,9х14,5=13,05МПа; Rbt=0,9х1,05=0,945МПа; Eb=30000МПа.

Выполним подбор сечений продольной арматуры сеток.

В средних пролетах, окаймленных по контуру балками, и на промежуточных опорах:

h0=h-a=60-12,5=47,5мм; ; тогда ; принимаем сетку С1 с фактической несущей способностью продольной арматуры RsAs=36560Н>45861Н.

В первом пролете и на первой промежуточной опоре: h0=60-16,5=43,5мм; ; дополнительная сетка должна иметь несущую способность продольной арматуры не менее 50498-36560=13938Н принимаем сетку с RsAs=25030Н>13938Н.

Расчет второстепенной балки

Вычисляем расчетный пролет для крайнего пролета балки, который равен расстоянию от оси опоры на стене до грани главной балки .

Определим расчетную нагрузку на 1м второстепенной балки, собираемую с грузовой полосы шириной, равной максимальному расстоянию между осями второстепенных балок.

Постоянная нагрузка:

от собственного веса плиты и пола 2,97х1,85=5,346кН/м;

от веса ребра балки 0,15(0,4-0,06)х25х1,1=1,4025кН/м;

Итого: g=6,75кН/м.

Временная нагрузка: v=7х1,85=12,95кН/м.

Итого с учетом коэффициентом надежности по назначению здания q=(g+v)x=(6,75+12,95)х1=19,7кН/м.

Изгибающий момент с учетом перераспределения усилий в статически неопределимой системе будут равны:

в первом пролете

на первой промежуточной опоре

Максимальная поперечная сила (на первой промежуточной опоре слева) равна . A300 (Rs=280МПа).

По формуле 3.19 [1] проверим правильность предварительного назначения высоты сечения второстепенной балки:

, или h0+a=285+35=320мм<400мм, т.е. увеличивать высоту сечения не требуется.

Выполним расчет прочности сечений, нормальных к продольной оси балки, на действие изгибающих моментов.

Сечение в пролете М=59 кНм. Определим расчетную ширину полки таврового сечения согласно п. 3.16 [2]: при и (расстояние между осями второстепенных балок) принимаем . Вычислим h0=h-a=400-30=370мм.

Так как , то граница сжатой зоны проходит в полке, и расчет производим, как для прямоугольного сечения шириной

Вычислим , тогда требуемая по расчету площадь продольной рабочей арматуры будет равна:

. Принимаем 2 ш 18 А-II (As=509мм2).

Сечение на опоре

М=46кНм. Вычислим h0=h-a=400-35=365мм;

т.е. сжатая арматура не требуется .

Принимаем 5 ш 12 А-II As=565мм2.

Выполним расчет прочности наиболее опасного сечения балки на действие поперечной силы на опоре слева. Из условия сварки принимаем поперечные стержни диаметром 5 В500 (Rsw=260МПа, Es=170000МПа), число каркасов - два (Asw=2х19,6=39,2мм2). Назначаем максимально допустимый шаг поперечных стержней s=150мм согласно требованиям п. 5.27 [2].

Поперечная сила на опоре Qmax=68кН, фактическая равномерно распределенная нагрузка q1=19,7кН/м.

Проверим прочность наклонной полосы на сжатие по условию 72 [2]. Определяем коэффициенты и :

для тяжелого бетона .

Тогда , т.е. прочность наклонной полосы ребра балки обеспечена.

По условию 75 [2] проверим прочность наклонного сечения по поперечной силе. Определим величины Мb и qsw: ; так как , тогда ; ;

Определим значение , принимая : . Поскольку , значение Мb не корректируем.

Согласно п. 3.32 [3] определяем длину проекции опасного наклонного сечения . Так как 0,56хqsw=0,56х67,9=38кН/м>q1=19,7кН/м, значение с определяем по формуле . Поскольку с=1,6м> , принимаем с=1,23м.

Тогда .

Длина проекции наклонной трещины будет равна .

Так как с0=0,81м>2хh0=2х0,37=0,74м, принимаем с0=0,74м, следовательно .

Проверим условие 75 [2]: , т.е. прочность наклонного сечения по поперечной силе обеспечена.

Требования п. 3.32 [2] также выполняются, поскольку .



7. Проектирование кирпичного простенка

Исходные данные

Шаг колонн: 6Ч7,4;

Количество этажей 6;

Высота этажа 4,2;

Оконные проемы 1,8Ч2,4;

Марка кирпича М75;

Марка цементно-песчаного раствора М75;

В курсовой работе требуется рассчитать наиболее загруженный простенок первого этажа.

Размеры простенка в плане 1200Ч510 мм.

Стену рассчитываем как расчлененную по высоте на однопролетные балки с расположением шарниров в плоскостях опирания перекрытий.

Нагрузку от верхних этажей принимаем приложенной к центру тяжести сечения вышележащего этажа, а нагрузка в пределах данного этажа считается приложенной с фактическим эксцентриситетом.

Сбор нагрузок на простенок

На стену действуют постоянные (собственный вес) и временные нагрузки. Рассчитываем сечение, расположенное в уровне подоконника первого этажа.

Полная нагрузка в расчетном сечении, приложенная в центре тяжести

Размеры грузовой площади для простенка 5,4Ч3м, высота стены над расчетным сечением 13,2м тогда

Площадь кладки

нагрузка от собственной массы кладки

Расчетная нагрузка от веса остекления

изгибающий момент в расчетном сечении

Проверка прочности каменной кладки

К простенку в расчетном сечении приложены усилия M и N и он рассчитывается как внецентренно сжатый элемент с соответствии с основными положениями СНиП.

Прочность кладки при внецентренном сжатии определяется по формуле



здесь

где

Принимаем кирпич марки М150 и раствор марки М75, упругая характеристика для кладки с такими параметрами , расчетное сопротивление сжатию

R = 2.0МПа.

Для простенка толщиной 0,64м и расчетной длиной 2,1м .

По таблицам СНиП находим

Для кладки прямоугольного сечения

Определим нагрузку, которую несет кладка с принятыми параметрами

> N = 1172,5 кН - условие удовлетворяется, оставляем принятые материалы.

Проектирование узла опирания ригеля на кирпичную кладку

В местах опирания ригеля на кирпичную стену происходит местное сжатие кладки. Расчет сечения на смятие при распределении нагрузки на части площади сечения следует производить по формуле

В соответствии с очертанием эпюры давления от местной нагрузки ш = 0,5.

Площадь смятия, на которую передается нагрузка

Расчетное сопротивление кладки на смятие

В качестве N принимаем опорную реакцию ригеля.

Проверяем условие > N = 168.9 кН - условие выполняется, значит, место опирания ригеля на стену усиления не требует.



Список литературы

1. Байков В.Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции. Общий курс. М.: Стройиздат, 1985

2. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры (к СНиП 2.03.01-84). М.: ЦИТП, 1986.

3. Пособие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов (к СНиП 2.03.01.-84).Ч.-1.М.: ЦИТП, 1986.

4. Пособие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов (к СНиП 2.03.01.-84).Ч.-2.М.: ЦИТП, 1986.

5. Бородачев Н.А. Выполнение курсовых проектов в режиме диалога «Студент-ЭВМ» с использованием подсистемы автоматизированного управления курсовым проектированием. Методические указания. Куйбышев: Куйбышев. инж. - строит. ин. - т, 1988.

6. СНиП 2.03.01-84. Бетонные и железобетонные конструкции. М.:ЦИТП, 1985.

7. СНиП 2.22-81.Каменные и армокаменные конструкции. М.: Стройиздат, 1983.

8. СНиП 2.01.07.-85. Нагрузки и воздействия. М.: ЦИТП, 1987.

Размещено на Allbest.ru

...