Содержание
Задание3Введение41 Компоновка конструктивной схемы сборного перекрытия52 Расчет многопустотной плиты по предельным состояниям первой группы62.1 Расчетный пролет и нагрузки62.2 Усилия от расчетных и нормативных нагрузок62.3 Установление размеров сечения плиты72.4 Характеристики прочности бетона и арматуры72.5 Расчет прочности плиты по сечению, нормальному к продольной оси.82.6 Расчет полки плиты на местный изгиб92.7 Геометрические характеристики приведенного сечения92.8 Потери предварительного напряжения арматуры102.9 Расчет прочности плиты по сечению, наклонному к продольной оси Q=41,4 кН112.10 Расчет по образованию трещин, нормальным к продольной оси132.11 Расчет прогиба плиты133 Определение усилий в средней колонне153.1 Определение продольных сил от расчетных нагрузок153.2 Определение изгибающих моментов колонны от расчетных нагрузок164 Расчет прочности средней колонны184.1 Методика подбора сечений арматуры внецентренно сжатой колонны при - второй случай184.2 Характеристики прочности бетона и арматуры184.3 Подбор сечений симметричной арматуры185 КОНСТРУИРОВАНИЕ АРМАТУРЫ КОЛОННЫ23Заключение24Список использованных источников25Задание
Пятиэтажное каркасное здание с подвальным этажом имеет размер в плане 16,8×32,4 м и сетку колонн 5,6×7,8 м. Высота этажей Нfl=4,0 м. стеновые панели из легкого бетона, в торцах здания замоноличиваются совместно с торцевыми рамами, образую вертикальные связевые диафрагмы. Размеры оконного проема - 3×1,8 м.
Нормативное значение временной нагрузки на междуэтажное перекрытие Рврем=6000 Н/м2, в том числе кратковременной нагрузки 1800 Н/м2. коэффициент надежности по нагрузке γf=1,1, коэффициент надежности по назначению здания γn=0,95.
Город Павлодар.
Ветровая нагрузка по III району.
Снеговая нагрузка по II району.
Температурные условия нормальные, влажность воздуха выше 40 %.
Объемный вес грунта γ=1700 кг/м3.
Нормативное давление на грунт - =4.5 кг/м2.
Угол внутреннего трения φ=35.
Класс бетона В25.
Арматурная сталь для изгибаемых элементов А-III;
Арматурная сталь для колонн и фундаментов А-III.
Предварительно напряженные:
класс бетона В30;
класс арматурной стали А-VI.
Примечание:
- Для ненапрягаемой арматуры предварительно напряженных элементов принимать арматурную сталь того же класса, что и для конструкций с ненапрягаемой арматурой.
- Расчетные сопротивления арматуры и модули упругости даны в таблицах 22, 25, 29 СНиП 2.03.01-84*.
- Поперечную арматуру принимать из стали классов Вр-I, А-I, А-II,
А-III.
Введение
Железобетонные конструкции являются базой современной строительной индустрии. Их применяют: в промышленном, гражданском и сельскохозяйственном строительстве для зданий различного назначения; в транспортном строительстве для метрополитенов, мостов, туннелей; в энергетическом строительстве для гидроэлектростанций, атомных реакторов и т.д. Такое широкое распространение в строительстве железобетон получил вследствие многих его положительных свойств: долговечности, огнестойкости, стойкости против атмосферных воздействий, высокой сопротивляемости статическим и динамическим нагрузкам, малых эксплуатационных расходов на содержание зданий и сооружений и др.
Каркас многоэтажного здания образуют основные вертикальные и горизонтальные элементы колонны, заделанные в фундамент и ригели шарнирно или жестко соединенные с колоннами. В каркасном здании горизонтальные воздействия (ветровые, сейсмические и т.п.) могут восприниматься совместно каркасом и вертикальными связевыми диафрагмами, соединенными перекрытиями в единую пространственную систему, или же при отсутствии вертикальных диафрагм только каркасом как рамной конструкцией.
Для устройства фундаментов под сборные железобетонные колонны используются сборные железобетонные фундаменты. Фундаменты выполняют в виде массивных элементов с плоской нижней поверхностью подошвой, устанавливаемых на уплотненный грунт или бетонную подготовку, с устройством сверху гнезда стакана глубиной, равной 1 1,5 высоты сечения колонны, служащего для заделки колонны в фундаменте.
Колонны общественных зданий выполняют в основном в виде прямолинейных элементов сечением 300×300 и 400×400, длиной на один, два, три или четыре этажа.
Ригели каркасов зданий выполняют таврового сечения с полкой по низу или с приливами по боковым граням для опирания плит перекрытий.
Перекрытия зданий выполняют из сборных железобетонных пустотных или ребристых плит.
Ребристые плиты изготовляют из тяжелого или легкого бетона П-образного сечения длиной до 8,8 м. шириной до 1,5 м, высотой до 400 мм, их масса до 4 т. При больших пролетах применяют ребристые плиты типа 2Т. Они выполняются длиной до 15 м, шириной до 3 м и высотой до 600 мм, масса до 11 т.
Выполнение и защита курсовой работы ставят своей целью:
1. закрепление и углубление знаний лекционного материала;
2. изучение на практике существующих методов расчета, норм проектирования и оформление строительных рабочих чертежей железобетонных конструкций.
При выполнении курсовой работы ставятся практические задачи реального проектирования расчет и конструирование железобетонных конструкций перекрытия каркасного здания (колонны, плиты перекрытия).
1 Компоновка конструктивной схемы сборного перекрытия
Ригели поперечных рам трехпролетные, на опорах жестко соединены с крайними и средними колоннами. Плиты перекрытий предварительно напряженные ребристые. Плиты принимаем номинальной шириной 1400 мм. Связевые плиты размещают по рядам колонн, доборные пристенные плиты опирают на ригели и опорные стальные столики, предусмотренные на крайних колоннах.
В продольном направлении жесткость здания обеспечивается вертикальными связями, устанавливаемыми в двух средних пролетах по каждому ряду колонн.
В поперечном направлении жесткость здания обеспечивается по рамно-связевой системе: ветровая нагрузка через перекрытия, работающие как горизонтальные жесткие диски, передается на торцевые стены, выполняющие функции вертикальных связевых диафрагм, и поперечные рамы.
В малоэтажных каркасных зданиях высотой до 5 этажей, как показали исследования, жесткость поперечных диафрагм намного превышает жесткость поперечных рам, и в этих условиях горизонтальная нагрузка практически полностью передается на диафрагмы. Поперечные же рамы работают только на вертикальную нагрузку2 Расчет многопустотной плиты по предельным состояниям первой группы
2.1 Расчетный пролет и нагрузки
Для установления расчетного пролета плиты предварительно задаемся размерами сечения ригеля:
см;
см.
При опирании на ригель поверху расчетный пролет
см.
Подсчет нагрузок на 1м2 перекрытия сводим в таблицу 1.1.
Таблица 2.1 Нормативные и расчетные нагрузки на 1м2 перекрытия
Вид нагрузкиНормативная
нагрузка,
Н/м2Коэффициент
надежности
по нагрузкеРасчетная
нагрузка,
Н/м2Постоянная:собственный вес ребристой плиты25001,12750то же слоя цементного раствора =20 мм, p= 2200 кг/м34401,3570то же керамических плиток, =13 мм, p = 1800 кг/м32401,1264Итого31803584Временная:кратковременная18001,22160длительная42001,25040Итого60007800Полная нагрузка:постоянная и длительная7380кратковременная1800Итого918011384
Расчетная нагрузка на 1 м при ширине плиты 1,4м с учетом коэффициента надежности по значению здания ; постоянная кН/м; полная кН/м; кН/м.
Нормативная нагрузка на 1 м: постоянная кН/м; полная кН/м; в том числе постоянная и длительная кН/м.
2.2 Усилия от расчетных и нормативных нагрузок
Определяем усилия от расчетной нагрузки
кН·м;
кН.
Определяем усилия от нормативной полной нагрузки
кН·м;
кН.
От нормативной постоянной и длительной нагрузок
кН·м.
2.3 Установление размеров сечения плиты
Высота сечения ребристой предварительно напряженной плиты
см;
рабочая высота сечения
см,
ширина продольных ребер понизу 7 см; ширина верхней полки 136 см. В расчетах по предельным состояниям первой группы расчетная толщина сжатой полки двутаврового сечения см; отношение , при этом в расчет вводится вся ширина полки см; расчетная ширина ребра см.
2.4 Характеристики прочности бетона и арматуры
Ребристую предварительно напряженную плиту армируют стержневой арматурой класса А-V с электротермическим натяжением на упоры форм. К трещиностойкости плиты предъявляют требования 3-й категории. Изделие подвергают тепловой обработке при атмосферном давлении.
Бетон тяжелый класса В40, соответствующий напрягаемой арматуре. Призменная прочность нормативная МПа,
расчетная МПа;
коэффициент условий работы бетона ;
нормативное сопротивление при растяжении МПа,
расчетное МПа;
начальный модуль упругости бетона МПа. Передаточная прочность бетона Rbp устанавливается так, чтобы при обжатии отношение напряжений
Арматура продольных ребер класса А-V, нормативное сопротивление МПа,
расчетное сопротивление МПа;
модуль упругости МПа. Предварительное напряжение арматуры равно: МПа. При электротермическом способе натяжения
МПа;
МПа условие выполняется. Вычисляем предельное отклонение предварительного напряжения по формуле
,
где n=2 число напрягаемых стержн
