Проектирование перекрытия многоэтажного производственного здания с конкретными параметрами в сборном и монолитном вариантах

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Тольяттинский государственный университет»

Архитектурно-строительный институт

Кафедра «Промышленное, гражданское строительство и городское хозяйство»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по учебному курсу

«Проектирование конструкций железобетонных многоэтажных промышленных зданий»

на тему: Проектирование перекрытия многоэтажного производственного здания с конкретными параметрами в сборном и монолитном вариантах

Тольятти 2018



ЗАДАНИЕ

на выполнение курсового проекта

Студент_____________

1. Тема: проектирование перекрытия многоэтажного производственного здания с конкретными параметрами в сборном и монолитном вариантах

2. Срок сдачи студентом законченного курсового проекта_____________________

3. Исходные данные к курсовому проекту пролет рамы l1, м - 6,30; высота этажа, м - 5,4; величина временной нагрузки v, кПа - 8,0; величина кратковременной нагрузки vsh, кПа - 2; класс арматуры для ненапрягаемых конструкций - А500; класс бетона для ненапряженных конструкций - В20; шаг рам l2, м - 6,30; количество этажей, n - 6; класс напрягаемой арматуры - А600; класс бетона для преднапряженных конструкций - В20

4. Содержание пояснительной записки курсового проекта (перечень подлежащих разработке вопросов, разделов) компоновка перекрытия в сборном и монолитном вариантах; расчет пустотной плиты перекрытия по двум группам предельных состояний; статический расчет рамы; расчет и конструирование ригеля, плиты и второстепенной балки

5. Ориентировочный перечень графического и иллюстративного материала (с точным указанием чертежей и форматов их представления) на первом листе формата А1 - совмещенная схема расположения элементов сборного перекрытия, поперечный разрез, конструкцию сборной плиты и ригеля; на втором листе формата А1 - схему расположения элементом монолитного перекрытия, конструкцию плиты и второстепенной балки

6. Рекомендуемые учебно-методические материалы проектирование конструкций железобетонных многоэтажных зданий/ В.А. Филиппов, ТГУ

7. Дата выдачи задания «___»________________20___г.



ВВЕДЕНИЕ

бетон арматура балочный монолитный

В настоящем курсовом проекте рассмотрено проектирование и конструирование элементов междуэтажного перекрытия (пустотной плиты, неразрезного ригеля, ребристого монолитного перекрытия, второстепенной балки) в сборном и монолитном железобетоне, а также приведены расчёты с иллюстрациями.

Все расчеты выполнены в соответствии с требованиями рекомендованных учебно-методических материалов.

Расчеты произведены по первой и второй группам предельных состояний.

Компоновка элементов сборного и монолитного перекрытий выполнена в соответствии с размерами и нагрузками, указанными в задании на проектирование.



1. Проектирование пустотой плиты перекрытия

1.1 Конструкция типовой пустотной панели

Конструктивные параметры поперечного сечения пустотной плиты номинальной ширины 1,575 м приведены на рисунке 2:

В расчетах по предельным состояниям первой группы сечение панели приводится к двутавровому с параметрами (рис. 2):

- толщина полок

- ширина ребра

Отношение в расчет вводится вся ширина верхней полки

Рисунок 1 - Конструкция пустотной плиты



Рисунок 2 - Расчетное сечение пустотной панели

1.2 Расчетный пролет, нагрузки и усилия в плите

Подсчет нагрузок на 1 м2 перекрытий приведен в таблице 1.

- полная расчетная

- полная нормативная

- постоянная и временная длительная нормативные нагрузки

Таблица 2.1 - Нормативные и расчетные нагрузки на 1 м2 перекрытия

Вид нагрузки	Нормативные нагрузки, кН/м2	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетные нагрузки, Н/м2
Постоянные Собственный вес плиты с заливкой швов Конструкция пола: Керамическая плитка на цементно-песчаном растворе Армированная цементно-песчаная стяжка Песчаная засыпка	3,3 0,27 0,8 0,85	1,1 1,3 1,3 1,3	3,63 0,351 1,04 1,105
Итого постоянные	5,22	--	6,126
Временная в том числе кратковременная Полная в том числе постоянная и временная длительные нагрузки	8	1,2	9,6
	2	1,2	2,4
	13,22		15,726
	11,22		13,326

Усилия от расчетных и нормативных нагрузок

Расчетный пролет плиты при ее конструктивной длине 6,28 м:

Усилия от полной расчетной нагрузки:

- максимальный изгибающий момент в середине пролета

- максимальная поперечная сила на опорах

Усилия от нормативной нагрузки:

- полной

- постоянной и временной длительной



1.3 Расчет пустотной панели по первой группе предельных состояний

Расчет прочности плиты по нормальному сечению.

Расчетный изгибающий момент М=116,73 кНм. Сечение двутавровое с полкой в сжатой зоне. Вычисляем коэффициент

Относительная высота сжатой зоны бетона:

Высота сжатой зоны бетона:

Так как то нейтральная ось проходит в полке.

Граничная высота сжатой зоны бетона [1, табл. П10 Приложения]:

Так как установка арматуры в сжатой зоне не требуется.

Площадь продольной рабочей арматуры равна:



где , так как

Принимаем арматуру мм с As=1385 мм2.

Геометрические характеристики приведенного сечения

Рисунок 3 - Схема сечения для определения геометрических характеристик приведенного сечения

Площадь приведенного сечения:

Статический момент площади приведенного сечения относительно нижней грани:



где Аi - площадь i-го участка сечения; yi - расстояние от нижней грани до центра тяжести i-го участка сечения.

Расстояние от нижней грани до центра приведенного сечения:

Момент инерции приведенного сечения:

где Ii - собственный момент инерции i-го участка сечения.

Потери предварительного напряжения в арматуре

Первые потери предварительного напряжения:

- потери от релаксации напряжений в арматуре при электротермическом способе натяжения

- потери от температурного перепада между натянутой арматурой и упорами

Потери от деформации формы и анкеров при электротермическом натяжении арматуры равны нулю.

Усилия обжатия с учетом первых потерь:

Условие выполняется,

где

Вторые потери предварительного напряжения:

- потери от усадки

- потери от ползучести

где - коэффициент ползучести бетона [1, табл. П4 Приложения]; - напряжение в бетоне на уровне напрягаемой арматуры с учетом собственного веса плиты.

Напряжение в бетоне на уровне напрягаемой арматуры с учетом собственного веса плиты:

здесь Mg - момент от собственного веса плиты, установленной на деревянные прокладки,



где - погонная нагрузка от собственного веса плиты; l - расстояние между деревянными опорными прокладками.

Сумма вторых потерь

Сумма первых и вторых потерь

Предварительные напряжения с учетом всех потерь

Усилия предварительного обжатия бетона с учетом всех потерь:

Расчет прочности пустотной плиты по сечению, наклонному к продольной оси. Расчет пустотной плиты по бетонной полосе между трещинами.

Прочность бетонной полосы между наклонными трещинами определяют усилия:

- поперечная сила в нормальном сечении, принимаем на расстоянии от опоры не менее h0.

Прочность бетонной полосы обеспечена.

Расчет пустотной панели по наклонным сечениям

Прочность по наклонным сечениям проверяем из условия

где Q - поперечная сила в конце наклонного сечения; Qb - поперечная сила, воспринимаемая бетоном в наклонном сечении; Qsw - поперечная сила, воспринимаемая поперечной арматурой в наклонном сечении.

Усилие в хомутах на единицу длины элемента:

Определяем коэффициент учитывающий влияние усилия предварительного обжатия на несущую способность наклонного сечения:

где

Хомуты учитываются в расчете, если соблюдается условие

Условие выполняется.

Поперечная сила, воспринимаемая бетоном наклонного сечения:



где

Если нагрузка включает эквивалентную временную нагрузку, то ее значение равно

где

Проверяем условие:

Условие выполняется, с не пересчитываем.

По конструктивным требованиям

при этом Qb не более



и не менее

Условия выполняются. Определяем усилие:

где - длина проекции наклонного сечения.

Поперечная сила в конце наклонного сечения:

Условие

Условие выполняется, прочность наклонного сечения обеспечена.

1.4 Расчет пустотной панели по второй группе предельных состояний

Расчет по образованию трещин, нормальных к продольной оси

здесь - коэффициент, учитывающий неупругие деформации бетона [1, табл. П11 Приложения].

Так как М=98,11>Мcrc=72,78кНм - трещины в растянутой зоне образуются. Следовательно, необходим расчет по раскрытию трещин.

Определение ширины раскрытия трещин, нормальных к продольной оси.

Поскольку напрягаемая арматура в верхней зоне плиты отсутствует, esp=0,0, Ms=Ml=83,27кНм и тогда:

Рабочая высота сечения равна h0=200мм,



Рисунок 4 - Эквивалентное сечение пустотной панели

Принимая имеем:

Коэффициент приведения равен:

,

тогда

При и из находим , тогда плечо внутренней пары сил:

Аналогично определим значение при действии момента Ms=Mcrc=89,3кНм

При и из [1, табл. П12 Приложения] находим , тогда плечо внутренней пары сил:

Аналогично определим значение при действии момента Ms=Mtаt=98,11кНм.

При и из [1, табл. П12 Приложения] находим , тогда плечо внутренней пары сил:

При моменте от всех нагрузок М=Мtat=98,11кНм значениеравно



Проверим условие принимая t=0,59,

Поскольку А<t, находим непродолжительное раскрытие трещин по условию (2,3) [1]:

Вычисляем коэффициент , принимая

Устанавливаем расстояния между трещинами ls.

Высота зоны растянутого бетона, определенная как для упругого материала, при равна:

А с учетом неупругих деформаций растянутого бетона:

Поскольку , принимаем . Тогда площадь сечения растянутого бетона равна:



и расстояние между трещинами составляет:

Поскольку и , принимаем

По формуле (2.6) [1] определяем acrc,1, принимая ,

По формуле (2.6) [1] определяем acrc,2, принимая ,

По формуле (2.6) [1] определяем acrc,3, принимая ,

Непродолжительное раскрытие трещин:

что меньше предельно допустимого значения 0,3 мм. Трещиностойкость пустотной плиты обеспечена.

Расчет прогиба плиты

Определяем кривизну в середине пролета от продолжительного действия постоянных и длительных нагрузок, то есть при М=Мl=83,27кНм.

Для этих нагрузок имеем:

При продолжительном действии нагрузки и нормальной влажности:

при влажности окружающей среды

Тогда

По табл. П13 Приложения [1] при и находим Тогда, согласно формуле (2.15) [1], кривизна равна:

По формуле (2.14) [1] определим кривизну, обусловленную остаточным выгибом, при



Прогиб плиты находим, принимая S=5/48:



2. Проектирование ригеля

2.1 Расчетная погонная нагрузка на ригель

Постоянная нагрузка от собственного веса ригеля с учетом коэффициента надежности по нагрузке и перекрытия и коэффициента по ответственности здания . Предварительно задаемся размерами сечения ригеля Нагрузки от перекрытия принимаем из таблицы 1:

- временная нагрузка с учетом коэффициента по ответственности здания

- полная нагрузка

2.2 Вычисление изгибающих моментов в расчетных сечениях ригеля

Жесткости колонны и ригеля при размерах сечения колонны 400х400мм:

При одинаковом классе бетона по прочности на сжатие коэффициент k равен

Опорные моменты вычисляем по [1, табл. П17 Приложения]. Табличные коэффициенты и зависят от схем загружения ригеля и коэффициента k - отношения погонных жесткостей ригеля и колонны.

Расчетные пролеты ригеля равны расстоянию от оси колонны до оси колонны. Расчетный пролет крайнего ригеля при нулевой привязке крайних колонн

Расчетный пролет среднего ригеля равен 6,3 м.

Результаты вычисления представлены в таблице 2.

Таблица 3.1 - Опорные реакции ригеля при различных схемах загружения

№ п/п	Схема загружения	Опорные моменты, кНм
		М12	М21	М23	М32
1
2
3
4
5	Загружение 1+2	-124,49	-257,99	-182,26	-182,26
6	Загружение 1+3	-32,42	-211,76	-242,99	-242,99
7	Загружение 1+4	-105,64	-350,87	-318	-214,41

Пролетные моменты и поперечные силы в ригелях

Рисунок 4 - Расчетная схема ригеля первого пролета

Схема загружения 1+2

- усилия в первом пролете (погонная нагрузка, q):

поперечные силы

изгибающий момент в пролете

- усилия во втором пролете (погонная нагрузка qg):

поперечные силы

изгибающий момент в пролете



Схема загружения 1+3

- усилия в первом пролете (погонная нагрузка, qg):

поперечные силы

изгибающий момент в пролете

- усилия во втором пролете (погонная нагрузка q):

поперечные силы

изгибающий момент в пролете

Схема загружения 1+4

- усилия в первом пролете (погонная нагрузка, q):

поперечные силы

изгибающий момент в пролете



- усилия во втором пролете (погонная нагрузка q):

поперечные силы

изгибающий момент в пролете

Перераспределение моментов под влиянием образования пластических шарниров в ригеле.

Максимальные положительные значения ординат выравнивающей эпюры моментов на опоре 2:

слева

справа

Опорные моменты на эпюре выровненных моментов загружения 1+4 будут равны:

В пролетах после перераспределения значения изгибающих моментов загружения 1+4 увеличились, но они не превысили значений соответствующих моментов от загружений 1+2 и 1+3. Пролетные моменты на эпюре выровненных моментов 1+4 составили:

Таким образом, расчетными моментами в пролетах остаются: в первом пролете - Мl1=305,77кНм загружения 1+3; во втором пролете - Мl2=191,57 кНм загружения 1+3 (рис. 4).

Опорные моменты ригеля на грани колонны являются расчетными моментами для определения площади стыковой арматуры ригеля с колонной.

Опорный момент ригеля на грани крайней колонны М(12),1:

- по схеме загружения 1+2

- по схеме загружения 1+3

- по схеме загружения 1+4 и выровненной эпюре моментов

Опорный момент ригеля на грани средней колонны слева М(21),1:

- по схеме загружения 1+2

- по схеме загружения 1+3

- по схеме загружения 1+4 и выровненной эпюре моментов

Опорный момент ригеля на грани средней колонны справа М(23),1:

- по схеме загружения 1+2

- по схеме загружения 1+3

- по схеме загружения 1+4 и выровненной эпюре моментов



Рисунок 4 - Эпюры изгибающих моментов: а - при упругой работе бетона от загружений 1+2, 1+3, 1+4; б - дополнительная выравнивающая эпюра моментов к загружению 1+4; в - эпюры моментов после перераспределения усилий (показаны эпюры только первого и второго пролетов)

2.3 Расчет прочности ригеля по сечениям, нормальным к продольной оси

Проверка высоты сечения ригеля

Вычисляют рабочую высоту сечения:

где



Граничная высота сжатой зоны бетона по [1, табл. П9 Приложения]:

Условие выполняется, следовательно, принятая высота сечения достаточна. Нагрузку от собственного веса ригеля пересчитываем, так как уменьшение общей нагрузки на ригель составило 1,1 %.

Площадь продольной нижней арматуры в пролете крайнего ригеля:

Принято 2 диаметра 28 с Аs=1232мм2 и 2 диаметра 18 с Аs=509мм2 с общей площадью Аs=1741мм2.

Сечение на крайней опоре:

так как выпуски арматуры из ригеля должны находиться на фиксированной высоте выпусков арматуры из колонны.

Площадь арматуры:



Принято 2 диаметра 16 с Аs=402мм2.

Сечение на опоре 2 слева и справа

Площадь арматуры:

Принято 3 диаметра 20 с Аs=942мм2.

Сечение в среднем пролете:

Площадь арматуры:

Принято 4 диаметра 18 с Аs=1018мм2.

2.4 Расчет прочности ригеля по сечениям, наклонным к продольной оси

Проверка прочности по сжатой полосе между наклонными трещинами

то есть прочность обеспечена.

и не более 300 мм.

Принимаем шаг As=113 мм2. В каждом ригеле устанавливают пространственный каркас, состоящий из двух плоских, при этом Asw=2х113=226 мм2.

Проверка прочности наклонных сечений. Крайний ригель

Поперечные силы по схеме загружения 1+2, по схеме загружения 1+2. Каркасы выполняют симметричными, и расчет ведут по максимальной перерезывающей силе на грани опоры

Определяем интенсивность хомутов:

Проверяем условие Условие выполняется, следовательно, хомуты полностью учитываются в расчете.

Поскольку значение с определяем по формуле:

где

Принимаем Тогда:

Прочность наклонных сечений обеспечена. Проверяем требование:

принятый шаг хомутов не превышает максимального значения.

В средней части ригеля принимаем шаг поперечных стержней Таким образом, принятая интенсивность хомутов в пролете равна

Проверяем условие условие выполняется.

Определяем длину участка l1 с интенсивностью хомутов . Так как

значение l1 вычислим, приняв:



Принимаем длину участка с шагом хомутов равной 0,36 м.

2.5 Конструирование арматуры крайнего ригеля

Армирование опорных зон с применением дополнительных каркасов

Вычислим несущую способность сечения с двумя опорными стержнями 20 мм с Аs=628мм2.

Высота сжатой зоны бетона в расчетном сечении:

Несущая способность сечения:

Определим длину каркаса с двумя стержнями диаметром 20 мм. Для этого установим несущую способность опорного сечения с двумя диаметрами 14 мм с Аs=308мм2.

Высота сжатой зоны бетона в расчетном сечении:

Несущая способность сечения:



Изгибающий момент в месте теоретического обрыва стержней на расстоянии х от левой опоры.

Расстояние от оси крайней колонны до места обрыва двух стыковых стержней диаметром 20 мм:

Длина анкеровки трех стыковочных стержней у средней опоры при перерезывающей силе в рассматриваемом сечении:

Расстояние от оси крайней колонны до места обрыва трех стыковых стержней диаметром 28 мм:

Определяем несущую способность опорного сечения с тремя верхними стыковыми стержнями диаметром 28 мм с Аs=1847мм2.

Высота сжатой зоны бетона в расчетном сечении:



Несущая способность сечения:

что больше момента на грани колонны М=193,31кНм.

По результатам конструирования ригеля строим эпюру материалов (рис. 5).

Несущая способность сечения:

Высота сжатой зоны бетона в расчетном сечении:

Несущая способность сечения:



Рисунок 5 - Эпюра материалов ригеля первого пролета

Рисунок 6 - Схема расположения нижней арматуры

Места теоретического обрыва стержня находим аналитическим методом (рис. 5) по загружению 1+2:

Изгибающий момент в местах теоретического обрыва стержня

Длина анкеровки стержня со стороны средней колонны при перерезывающей силе в рассматриваемом сечении:

Сечение фактического обрыва стержней находится на расстоянии l3=1,83-0,33=1,5м и l4=4,76-0,33=4,43м от оси крайней колонны.

где - расстояние между координационными осями крайнего и внутреннего ряда колонн; - высота сечения колонн; а - номинальная величина зазора между ригелем и колонной, равная 50 мм; 20 мм - дополнительный зазор, обеспечивающий удобство монтажа.



3. Проектирование ребристого монолитного перекрытия с балочными плитами

3.1 Компоновка конструктивной схемы ребристого монолитного перекрытия с балочными плитами

Высота главных балок составляет (1/8…1/15)l2, второстепенных - (1/12…1/20)l1. Принимаем высоту главных балок l1/10,5=6300/10=600мм, второстепенных l2/12,6=6300/10=500мм, ширину балок - 300 и 250 мм соответственно.

Второстепенные балки располагаем с шагом l1/3=2,1м вдоль здания по продольным координационным осям и между ними еще две балки. Толщину плиты принимаем 80 мм (рис. 7).

3.2 Расчет монолитной плиты перекрытия

Расчетная схема и усилия в плите.

Расчетный пролет плиты равен расстоянию в свету между второстепенными балками l0=2,1-0,25=1,85м, для крайнего пролета от центра площадки опирания на стену до второстепенной балки l0=2,1-0,25/2-0,12/2=1,915м (рис. 8).

Рисунок 8 - Расчетный пролет плиты



Таблица 4.1 - Нормативные и расчетные нагрузки на 1 м2 перекрытия

Вид нагрузки	Нормативные нагрузки, кН/м2	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетные нагрузки, Н/м2
Постоянные Собственный вес плиты Конструкция пола: Керамическая плитка на цементно-песчаном растворе Армированная цементно-песчаная стяжка Песчаная засыпка	2 0,27 0,8 0,85	1,1 1,3 1,3 1,3	2,4 0,351 1,04 1,105
Итого постоянные	3,92	--	4,896
Временная Полная	8	1,2	9,6
	11,92	--	14,496

Расчетная погонная нагрузка на расчетную полосу плиты шириной 1 м:

Изгибающие моменты определяют как для многопролетной неразрезной балки с учетом перераспределения моментов:

- в средних пролетах и на средних опорах

- в первом пролете и на первой промежуточной опоре

При отношении в плитах, окаймленных по всему контуру монолитно связанными балками, под влиянием возникающих распоров изгибающие моменты уменьшают на 20%. Отношение следовательно, влияние распора учитывается. Величина изгибающих моментов в плитах, окаймленных по всему контуру монолитно связанными балками, составит

Расчет плиты по первой группе предельных состояний

Характеристики прочности бетона и арматуры

Бетон тяжелый класса В20; расчетное сопротивления бетона на сжатие Rb=11,5 МПа. Арматура сеток - проволока класса В500, Rs=415 МПа.

Изгибающие моменты определяют как для многопролетной неразрезной балки с учетом перераспределения моментов:

- в средних пролетах и на средних опорах

- в первом пролете и на первой промежуточной опоре

Отношение следовательно, влияние распора учитывается. Величина изгибающих моментов в плитах, окаймленных по всему контуру монолитно связанными балками, составит



Рисунок 7 - План монолитного ребристого перекрытия с балочными плитами

Расчет плиты по первой группе предельных состояний.

Характеристики прочности бетона и арматуры.

Бетон тяжелый класса В20; расчетное сопротивления бетона на сжатие Rb=11,5 МПа. Арматура сеток - проволока класса В500, Rs=415 МПа.

Подбор сечения продольной арматуры в средних пролетах и на средних опорах плиты между осями «1» и «2»

Рабочая высота сечения

Принимаем 10 диаметров 4В500 с As=126 мм2 и соответствующую рулонную сетку марки .

Так как плита армируется рулонными сетками, то эта сетка является основной на всю ширину здания. В первом пролете и на первой промежуточной опоре раскатывают дополнительную сетку, которая рассчитывается на изгибающий момент Рабочая высота сечения

Принимаем 10 диаметров 3В500 с As=71 мм2 и соответствующую рулонную сетку марки .



Рисунок 9 - Схема армирования плиты рулонными сетками

Подбор сечения продольной арматуры в средних пролетах и на средних опорах в плитах, окаймленных по контуру балками.

Рабочая высота сечения

Принимаем 10 диаметров 4В500 с As=126 мм2 и соответствующую рулонную сетку марки .

Принимаем 10 диаметров 4В500 с As=126 мм2 и соответствующую рулонную сетку марки .

3.3 Расчет второстепенной неразрезной балки

Расчетная схема и усилия в балке.

Расчетные нагрузки на 1 п. м. второстепенной балки:

постоянная

- от собственного веса плиты и пола

- то же от ребра сечением

полная постоянная нагрузка:

временная нагрузка:

полная расчетная нагрузка:

Изгибающие моменты определяют как для многопролетной балки методом предельного равновесия с учетом перераспределения усилий.

Рисунок 10 - Расчетный пролет крайней второстепенной балки

Изгибающий момент в первом пролете:

Изгибающий момент на первой промежуточной опоре:

Изгибающий момент в средних пролетах и на средних промежуточных опорах:

Условная нагрузка:

Изгибающий момент от условной нагрузки в первом проелете:

Изгибающий момент от условной нагрузки в средних пролетах:



Отрицательный изгибающий момент во втором пролете:

Отрицательные изгибающие моменты в следующих пролетах:

Огибающая эпюра изгибающих моментов во второстепенной балке представлена на рис. 11.

Поперечные силы во второстепенной балке:

- на крайней опоре

- на первой промежуточной опоре слева

- на первой промежуточной опоре справа и других опорах

Рисунок 11 - Огибающая эпюра изгибающих моментов во второстепенной балке

Расчет второстепенной балки по первой группе предельных состояний.

Характеристики прочности бетона и арматуры.

Бетон тяжелый класса В20; расчетное сопротивления бетона на сжатие Rb=11,5 МПа. Арматура продольная класса А500, Rs=435 МПа, поперечная А500, Rsw=300 МПа.

Проверка высоты сечения балки

Высоту сечения балки проверяем по опорному моменту при , поскольку он определен с учетом образования пластического шарнира.

Минимальная высота балки

Окончательно принимаем высоту балки кратной 100 мм h=400мм. Рабочая высота балки в опорном сечении

Расчет прочности по сечениям, нормальным к продольной оси

В нашем случае при величина свесов, вводимых в расчет, в каждую сторону должна быть не более (2100-250)/2=925мм и не более l2/6=6300/6=1050 мм и, следовательно, полная ширина полки, вводимая в расчет, равна мм.

Сечение в первом пролете:

Высота сжатой зоны бетона:

следовательно, нижняя граница сжатой зоны проходит в полке, и сечение рассчитывается как прямоугольное:

Принимаем 2 диаметра 22 А500 с As=760 мм2.

Сечение в средних пролетах:

Высота сжатой зоны бетона:

следовательно, нижняя граница сжатой зоны проходит в полке, и сечение рассчитывается как прямоугольное:

Принимаем 2 диаметра 18 А500 с As=509 мм2.

На отрицательный момент в пролете сечение работает как прямоугольное, так как полка находится в растянутой зоне,

Сечение во втором пролете:

Принимаем 2 диаметра 14 А500 с As=308 мм2.

Сечение в третьем пролете:

Принимаем 2 диаметра 12 А500 с As=226 мм2.

Сечение на первой промежуточной опоре: Опорное сечение армируют двумя сетками с поперечными рабочими стержнями в соответствии с рис. 12, которые раскатывают по главным балкам. Ширина сеток Арматуру сеток расчитываем на изгибающий момент



Принимаем 10 диаметров 6 А500 с As=283 мм2 и две соответствующие рулонную сетку марки .

Сечение на промежуточных опорах:

Расчетный момент на одну сетку

Принимаем 5 диаметров 8 А500 с As=251 мм2 и две соответствующие рулонную сетку марки .

Рисунок 12 - Армирование опорных зон второстепенной балки сварными сетками (арматура сеток условно не показана)

Расчет прочности по сечениям, наклонным к продольной оси.

Проверка по сжатой наклонной полосе

Прочность наклонной полосы обеспечена.

Диаметр поперечных стержней назначаем из условия свариваемости с продольными стержнями d=22 мм и принимаем dsw=8 мм класса А240. Шаг поперечных стержней для всех приопорных участков по конструктивным условиям не более:

Принимаем шаг В каждой второстепенной балке устанавливаем пространственный каркас, состоящий из двух плоских, при этом:

Определяем интенсивность хомутов:

Проверяем условие Условие выполняется, следовательно, хомуты полностью учитываются в расчете. Вычисляем Mb:

Находим длину проекции невыгоднейшего наклонного сечения с.

Поскольку значение с определяем по формуле:



где

Принимаем Тогда:

принятый шаг хомутов не превышает максимального значения.



Рисунок 13 - Раскладка сеток армирования плиты и опорных сеток второстепенной балки (штриховкой выделены двойные сетки)

В средней части второстепенной балки принимаем шаг поперечных стержней Таким образом, принятая интенсивность хомутов в пролете равна

Проверяем условие условие выполняется.

Определяем длину участка l1 с интенсивностью хомутов . Так как

значение l1 вычислим, приняв:

Принимаем длину участка с шагом хомутов равной 1,98 м.

Проверка по сжатой наклонной полосе

Прочность наклонной полосы обеспечена.

Принимаем шаг В каждой второстепенной балке устанавливаем пространственный каркас, состоящий из двух плоских, при этом:

Определяем интенсивность хомутов:

Находим длину проекции невыгоднейшего наклонного сечения с.

Поскольку значение с определяем по формуле:



где

Принимаем Тогда:

принятый шаг хомутов не превышает максимального значения.

В средней части второстепенной балки принимаем шаг поперечных стержней Таким образом, принятая интенсивность хомутов в пролете равна

Проверяем условие условие выполняется.

Определяем длину участка l1 с интенсивностью хомутов . Так как

значение l1 вычислим, приняв:

Принимаем длину участка с шагом хомутов равной 1,26 м.



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполнения курсового проекта я получил навыки проектирования железобетонных конструкций. Так же мною были запроектированы совмещенная схема расположения элементов сборного перекрытия, поперечные разрезы зданий, конструкции сборной и монолитной плиты перекрытия, крайнего ригеля и второстепенных балок монолитного перекрытия.



СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Филиппов, В.А. Проектирование конструкций железобетонных многоэтажных промышленных зданий : электронное учеб.-метод. Пособие / В.А. Филиппов. - Тольятти : Изд-во ТГУ, 2015. - 140 с. - 1 оптический диск.

2. СП 63.13330.2016 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003. - Введ. 01.01.2013. - М.: Минрегион России, 2012.

3. СП 15.13330.2012 Каменные и армокаменные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-22-81*. - Введ. 01.01.2013. - М.: Минрегион России, 2012.

4. Железобетонные и каменные конструкции: учеб. для студентов вузов направления «Строительство», спец. «Промышленное и гражданское строительство» / В.М. Бондаренко [и др.]; под ред. В.М. Бондаренко. - Изд. 5-е, стер. - М.: Высшая школа, 2008. -887с.

Размещено на Allbest.ur

...