Проектирование конструкций многоэтажного каркасного здания

Железобетонные колонны. Членение колонн на 2 этажа. Стыки колонн располагаются на высоте 1,05 м от уровня верха консоли предыдущей колонны.

Проектирование конструкций многоэтажного каркасного здания

Курсовой проект

Строительство

Другие курсовые по предмету

Строительство

Сдать работу со 100% гаранией
1

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПОВОЛЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Пояснительная записка

к курсовой работе по дисциплине

«Железобетонные и каменные конструкции»

ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОНСТРУКЦИЙ МНОГОЭТАЖНОГО КАРКАСНОГО ЗДАНИЯ

Содержание

1. Исходные данные

2. Компоновка сборного железобетонного перекрытия

3. Расчет и конструирование многопустотной плиты перекрытия

4. Характеристики прочности бетона и арматуры

4.1 Геометрические характеристики приведенного сечения

4.2 Потери предварительного напряжения арматуры

4.3 Определение прогиба плиты с трещинами

4.4 Конструирование плиты

4.5 Определение прогиба плиты

5. Расчет железобетонного ригеля

5.1 Конструирование ригеля

6. Расчет колонны многоэтажного здания

6.1 Конструирование консоли колонны

7. Расчет монолитного железобетонного фундамента под среднюю колонну Список используемой литературы

1. Исходные данные

Требуется рассчитать конструкцию многоэтажного каркасного здания из сборного железобетона.

1.

Назначение здания – книгохранилище

2.

Район строительства – г. Ханты-Мансийск (снеговой район IV, ветровой район IV)

3.

Тип местности – С

4.

Сетка колонн – 7,2×6,3 м

5.

Высота этажа – 3,9 м

6.

Количество этажей – 4

7.

Тип пола – No3

8.

Тип кровли – No2

9.

Условное расчетное сопротивление грунта – 0,14 МПа

10.

Ригель: В40, А400; плита: В35, А600; колонна: В25, А500; фундамент: В15, А240

2. Компоновка сборного железобетонного перекрытия

Железобетонные колонны. Членение колонн на 2 этажа. Стыки колонн располагаются на высоте 1,05 м от уровня верха консоли предыдущей колонны. Размеры сечения колонн устанавливаем из следующего условия: высота сечения принимается h=H/20 (H – высота этажа) и принимается не менее 300 мм, т.е. h=3900/20=195 мм. Принимаем размеры сечения колонн 300х300 мм. Для опирания ригелей колонны имеют консоли размером 150х150 мм.

Железобетонные ригели. Ригель установлен на консоли колонн каркаса здания с приваркой к закладным деталям колонн в двух уровнях, что создает защемление на опоре.

Сечение ригелей тавровое, с полкой в растянутой зоне. Ширина ригеля по верху (верхнее ребро) принимается 200 мм, ширина ригеля по низу 400 мм. Высота сечения ригеля h=0,075L (L– величина пролета здания в направлении ригеля), т.е. h=0,075х7200=540 мм (окончательную высоту ригеля принимаем кратным 50 мм). Высоту ригеля принимаем 550 мм. Конструктивная длина ригеля l=L–hk–2aз=7200–300–2•20=6860 мм (hk– размер сечения колонны, aз=20 мм – зазор между колонной и торцом ригеля). Конструктивные размеры ригеля 6860х400х550(h)мм.

Железобетонные плиты. Перекрытие выполнено из многопустотных железобетонных предварительно напряженных плит (панелей) с круглыми пустотами. Марка многопустотные плит назначается следующим образом, например, ПК 8-58.15п – панель пристенная, несущая способность 800 кгс/м2 (без учета собственного веса плиты), номинальная длина 58 дециметров, ширина 15 дециметров.

Вдоль наружной стены здания по продольным осям расположены пристенные многопустотные панели марки ПК 61-12. Для образования диска покрытия в пристенных панелях предусмотрены выпуски арматуры, воспринимающие растягивающие усилия до 10 тс. Рядом с пристенными панелями смонтированы рядовые многопустотные панели марки ПК 61-12

По осям «Б» и «С» расположены связевые многопустотные панели марки ПК 61-12, в связевых панелях имеются выпуски арматуры, воспринимающие усилия растяжения до 5 тс.

В плитах с пустотами минимальная толщина полок составляет 25...30 мм, ребер – 30-35 мм. Высота сечения плит должна быть подобрана так, чтобы наряду с условиями прочности были удовлетворены требования жесткости (прогиб).

Высоту сечения предварительно напряженных плит назначают из условия h = l/30 = 6300/30 = 210 мм (l – размер пролета в направлении плит перекрытия). Размер высоты плиты принимается кратным 10 мм. Принимаем толщину верхней и нижней полок hf = 35 мм. Проектируем 7 круглых пустот диаметром d = h − 2hf = 210 − 2 • 35 = 140 мм. Предварительно принимаем толщину средних ребер 30 мм. Толщина крайних - (bс − nd − nptp) ∙ 0,5 = (1180 − 7 • 140 − 6 • 30) ∙ 0,5 = 40 мм (bс – ширина плиты посередине высоты, n – количество пустот, d – диаметр пустоты, np – количество средних поперечных ребер, tp– толщина среднего ребра).

L=6300–2•120=6060

Конструктивные размеры плиты 6060×1190×210(h) мм. Основные размеры плит приведены на рис. 1.2.

Рис. 1.2. Размеры сечения многопустотной плиты ПК 61-12

На рис. 1.3 и 1.4 показаны монтажные схемы колонн, ригелей и плит перекрытия многоэтажного здания.

Определение нагрузок, действующих в здание

Вес колонн:

Рк=b•h•H•ρ=0,3•0,3•3,9•2500=878 кг = 8,78 кН,

гдеb и h – размеры сечения колонны; H – высота этажа; ρ– 2500 кг/м3 – плотность железобетона.

Вес железобетонного ригеля:

Рр=(b•h1+bf•h2)•l•ρ= (0,4•0,35+0,2•0,2) •6,86•2500=3087 кг=30,87 кН,

где b;h1;bf;h2– размеры сечения ригеля; l– длина ригеля.

Вес железобетонной плиты:

[(1,18•0,21) – 7(3,14•0,142/4)]•6,06•2500=2090,7 кг=20,9 кН

Временная нагрузка

Снеговая нагрузка.

Высота здания 4•3,9=15,6м, тип местности С, ширина здания 21,6 м. Район строительства – г. Ханты-Мансийск. Снеговой район – (см. СП 20.13330.2011 приложение Ж, карту 1) Sq= 240 кгс. Коэффициент k = 0,48, с учетом интерполяции между (см. СП 20.13330.2011,табл. 11.2). Среднюю скорость ветра Vза три наиболее холодных месяца определяем по карте 2 (см. приложение Д), V= 4 м/с. Нормативное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия определяем поформуле:

S0= 0,7cectμ Sq = 0,7•0,78•1 •1 •240 = 131,04 кгс/м2 = 1,31кН/м2,

где

ce = (1,2 − 0,1Vk1/2)(0,8 + 0,002b) = (1,2 − 0,1 • 4 • 0.481/2)(0,8 + 0,002 • 21,6) = 0,78;

в виду отсутствия теплопотерь термический коэффициент равен ct =1,0.

Нормативное значение длительной снеговой нагрузки с учетом

понижающий коэффициента 0,7 составляет 1,31 × 0,7 = 0,917 кН/м2

где ce - коэффициент, учитывающий снос снега с покрытий зданий под действием ветра или иных факторов;

ct – термический коэффициент ct=1,0;

μ – коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытии; Sq – вес снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли.

Полезная нагрузка на перекрытия. Назначение здание – книгохранилища. Нормативное значение полезной нагрузки на перекрытия здания (табл. В.2)

500 кгс/м2= 5,0кН/м2, (0,35–коэффициент длительно действующей нагрузки для книгохранилищ и архивов не применяется)

Нагрузка от покрытия

Нагрузка на 1 м2 покрытия многоэтажного здания(н/м2)

Таблица 2.1

Наименование нагрузки

Расчетная нагрузка (нормативная) при коэффициенте надежности

γf = 1

Коэффициент надежности по нагрузке

γf

Расчетная нагрузка

γf> 1

Гидроизоляция из 3-х слойного

рубероидного ковра толщиной 30 мм (плотность 600 кг/м3)

180,0

1,3

234,0

Цементная стяжка толщиной 25мм

(плотность 2000 кг/м3)

500,0

1,3

650,0

Плита из крупнопористого керамзитобетона толщиной 200 мм (плотность 1000 кг/м3)

2000,0

1,3

2600,0

Пароизоляция из одного слоя рубероида на битумной мастике толщиной 10 мм (плотность 600 кг/м3 )

60,0

1,3

78,0

Многопустотная плита покрытия

20900/(1,18 ×6,06)

2923,1

1,1

3215,41

Железобетонный ригель

30870/(6,3 × 7,2)

680,56

1,1

748,62

Итого постоянная

6343,66

7526,03

Снеговая нагрузка (полная)

1310,0

1,4

1834,0

в т.ч. длительная

917,0

1,4

1283,8

ИТОГО полная нагрузка

7653,66

9360,03

в т.ч. длительная

7260,66

8809,83

Нагрузка от перекрытия

Нагрузка на 1 м2 перекрытия здания (н/м2)

Таблица 2.2

Наименование нагрузки

Расчетная нагрузка (нормативная) при коэффициенте надежности

γf = 1

Коэффициент надежности по нагрузке

γf

Расчетная нагрузка

γf> 1

Гидроизоляция из 3-х слойного

рубероидного ковра толщиной 30 мм (плотность 600 кг/м3)

180,0

1,3

234,0

Цементная стяжка толщиной 25мм

(плотность 2000 кг/м3)

500,0

1,3

650,0

Плита из крупнопористого керамзитобетона толщиной 200 мм (плотность 1000 кг/м3)

2000,0

1,3

2600,0

Пароизоляция из одного слоя рубероида на битумной мастике толщиной 10 мм (плотность 600 кг/м3 )

60,0

1,3

78,0

Многопустотная плита покрытия

20900/(1,18 ×6,06)

2923,1

1,1

3215,41

Железобетонный ригель

30870/(6,3 × 7,2)

680,56

1,1

748,62

Итого постоянная

6343,66

7526,03

Полезная нагрузка (полная)

5000,0

1,2

6000,0

в т.ч. длительная

5000,0

1,2

6000,0

ИТОГО полная нагрузка

11343,66

13526,03

в т.ч. длительная

11343,66

13526,03

3. Расчет и конструирование многопустотной плиты перекрытия

Исходные данные для про

Лучшие

Похожие работы

1 2 3 4 5 > >>