- •Компоновка рабочей площадки
- •Балочная клетка рабочей площадки
- •Расчёт и конструирование монолитной железобетонной плиты
- •Расчётная схема и эпюра изгибающих моментов многопролётной неразрезной плиты.
- •2.1. Определение усилий в плите
- •2.2. Подбор арматуры в сечениях плиты
- •Армирование монолитной железобетонной плиты настила сварными сетками; 1 − конструктивно устанавливаемые стержни, обеспечивающие связь плиты и балок.
- •Сетки крайних пролетов и вторых опор
- •Сетки средних пролетов и опор
- •Расчёт балок настила
- •Определение усилий в балке настила и подбор сечения
- •Расчётная схема балки настила
- •3.2. Проверка подобранного сечения
- •4. Расчёт главных балок
- •Расчётная схема и эпюры внутренних усилий главной балки
- •4.1. Определение усилий в главной балке и подбор сечения
- •4.2. Проверка подобранного сечения
- •Решения узлов
- •Узлы крепления балок настила к главным балкам
- •Расчёт узлов опирания главной балки на колонну
- •Узел опирания главной балки на колонну
- •5. Расчёт центрально-сжатой колонны
- •Узел опирання главной балки на колонну: а − конструктивная схема; б − расчётная схема; в − конструктивное решение стержня колонны
- •5.1. Определение усилий в колонне и подбор сечения
- •Решение опорных узлов колонны
- •5.2.1. Конструирование оголовка колонны.
- •5.2.2. Расчет и конструирование базы колонны
- •База колонны сплошного сечения
- •6. Расчёт и конструирование монолитного железобетонного центрально нагруженого фундамента.
- •6.1. Определения размеров фундамента
- •6.2. Подбор арматкры для фундаментной плиты
- •Список использованной литературы
Министерство образования и науки Украины
Одесская государственная академия строительства и архитектуры
Кафедра железобетонных и каменных конструкций
РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА
по строительным конструкциям
«Расчёт и проектирование элементов рабочей площадки под технологическое оборудование»
Выполнил: студент группы КПГС-300
Вороненко В. В.
Проверил: Бондаренко А. В.
Вариант №24
Одесса - 2009
Содержание
1. КОМПОНОВКА РАБОЧЕЙ ПЛОЩАДКИ 5
2. РАСЧЁТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ МОНОЛИТНОЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЙ ПЛИТЫ 6
2.1. Определение усилий в плите 6
2.2. Подбор арматуры в сечениях плиты 6
3. РАСЧЁТ БАЛОК НАСТИЛА 11
3.1. Определение усилий в балке настила и подбор сечения 11
3.2. Проверка подобранного сечения 12
Проверим сечение по первой группе предельных состояний − на действие нормальных и касательных напряжений: 12
4. РАСЧЁТ ГЛАВНЫХ БАЛОК 14
4.1. Определение усилий в главной балке и подбор сечения 14
4.2. Проверка подобранного сечения 15
4.3. Решения узлов 16
4.3.1 Узлы крепления балок настила к главным балкам 16
4.3.2 Расчёт узлов опирания главной балки на колонну 16
5. РАСЧЁТ ЦЕНТРАЛЬНО-СЖАТОЙ КОЛОННЫ 18
5.1. Определение усилий в колонне и подбор сечения 18
5.2 Решение опорных узлов колонны 20
5.2.1. Конструирование оголовка колонны. 20
5.2.2. Расчет и конструирование базы колонны 20
6. РАСЧЁТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ МОНОЛИТНОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОННОГО ЦЕНТРАЛЬНО НАГРУЖЕНОГО ФУНДАМЕНТА. 24
6.1. Определения размеров фундамента 24
Принимаем глубину заложения фундамента см. 24
Определяем нормативную нагрузку на фундамент: 24
кН, 24
где – средний коэффициент надежности по нагрузке. 24
см2, 24
где принимаем R0 = 0,02 кН/см2. 24
Определяем размер стороны подошвы фундамента нагруженного и квадратного в плане фундамента: 24
24
Окончательно принимаем сторону фундамента af = 210 см. 24
Вычислим минимальноную рабочою высоту фундамента у основания подколонника из условия продавливания по поверхности пирамиды при действие расчётной нагрузки. Предварительно определяем реактивное давление основания: 24
24
Минимальная рабочая высота фундамента: 24
24
Полная высота фундаментной плиты: 24
24
Окончательно назначаем полную высоту фундаментной плиты Hfp = 30см. 24
6.2. Подбор арматкры для фундаментной плиты 25
Определим изгибающий момент, возникающий в фундаментной плите: 25
25
Вычислим необходимую площадь поперечного сечения рабочих стержней: 25
25
Зададимся шагом стержней s = 100 мм, определим количество стержнем n при ширине стороны фундамента af = 210 см. 25
25
где 100 – сума длин выпусков арматуры и защитного слоя бетона по концам стержней, соответственно, 2*20 мм и 2*30 мм. 25
Определяем площадь сечения одного стержня: 25
25
По сортаменту стержневой и проволочной арматуры (табл.6 приложения) подходит диаметр стержней 10 мм А400С, для которого Аs = 0,785 см2 > 0,67 см2. Так как фундамент квадратный в плане, диаметр и шаг стержней другого направления такие же. 25
Проверим процент армирования фундамента: 25
25
Условие выполняется, фактический процент армирования превышает минимальный. 25
Изобразим принятую сетку. 25
25
Список использованной литературы 26
Исходные данные:
1. Пролёт главных балок: L = 8,7 м;
2. Шаг главных балок: l2 = 3,2 м;
3. Отметка уровня пола площадки: Н= 6,5м;
4. Длительная нагрузка: g1 = 21 кН/м2;
5. Кратковременная нагрузка: g2 = 5 кН/м2;
6. Материал металлических конструкций (главных, второстепенных балок и колонн) − сталь С235;
7. Тип настила − монолитная железобетонная плита, выполненная с использованием бетона класса В20 и арматуры класса А400С;
8. Фундаменты монолитные железобетонные, выполненные с использованием бетона класса B15 и арматура класса А400С.
Компоновка рабочей площадки
Главные балки располагаем в направлении большего шага колонн, балки настила − в перпендикулярном к ним направлении (Рис 1.).
Балочная клетка рабочей площадки
Опирание балок настила на главные балки − этажное, опирание главных балок на оголовки колонн средних и крайних рядов – по пристроганным площадкам их нижних поясов.
Определим шаг балок настила: l = (1/3...1/5)L
1. l = (1/3)L = (1/3)8,7 = 2,9 м;
2. l = (1/4)L = (1/4)8,7 = 2,175 м;
3. l = (1/5)L = (1/5)8,7 = 1,74 м.
Так как шаг балок настила не должен быть более 2 м, принимаем l = 1,74 м (в каждом пролёте главной балки − 5 балок настила, оси балок настила смещаем на пол шага с осей колонн.
Расчёт и конструирование монолитной железобетонной плиты
Расчётная схема плиты − многопролётная неразрезная балка, загруженная равномерно распределённой нагрузкой. Принимаем расчётные пролёты плиты равными шагу балок настила: l = 1,74 м.
Расчётная схема и эпюра изгибающих моментов многопролётной неразрезной плиты.
2.1. Определение усилий в плите
Зададимся толщиной плиты: h = (1/20...1/30)l = (1/20...1/30)174 см = 8,7...5,8 см.
Принимаем, предварительно, h = 8 см. После определения изгибающих моментов толщину плиты уточним.
Вычислим предельную расчётную погонную нагрузку на плиту шириной b = 1м.
кН/м2
Определим изгибающие моменты в сечениях плиты, рис.2:
- в крайних пролётах и над вторыми от края опорами:
кНм,
- в средних пролётах и над средними опорами:
кНм.
Поперечные силы в плите не определяем, т.к. условия, обеспечивающие прочность плиты без развития наклонных трещин, в рассматриваемом случае выполняются.
2.2. Подбор арматуры в сечениях плиты
По найденным изгибающим моментам уточним толщину плиты. Задаёмся процентом армирования μ в пределах 0,5...0,8%. Принимаем μ = 0,7%. Определим относительную высоту сжатой зоны бетона ξ:
где = 355 МПа − расчетное сопротивление растяжению для арматуры класса А300С (табл.3 приложений);
= 11,5 МПа − расчетное сопротивление осевому сжатию для бетона класса В25 (табл.2 приложений).
Зная величину ξ = 0,240, по табл.4 приложений определяем = 0,211.
Определим рабочую высоту сечения плиты:
см.
Назначим окончательную толщину плиты:
см,
округляем кратно 1 см в большую сторону, принимаем h = 8см. Тогда фактическое значение рабочей высоты сечения плиты:
см.
Определим требуемую площадь сечения арматуры для крайних пролетов плиты и вторых опор в следующей последовательности.
Находим коэффициент :
где = 0,416 по табл.5 приложений для бетона класса В20 и арматуры класса А400С.
По табл.4 приложений по = 0,181, интерполируя, определяем v = 0.900.
Вычислим требуемую площадь сечения арматуры на рассматриваемой полосе плиты:
см2.
Аналогично определим требуемую площадь сечения арматуры для средних пролетов и средних опор:
по табл.4 приложений определяем v = 0.933.
см2.
Подберём сварные сетки.
Требуемая площадь сечения арматуры для крайних пролетов плиты и вторых опор
As = 3,81 см.
Определим площадь сечения одного стержня, задавшись шагом рабочих стержней
s = 175мм (при таком шаге в 1м.п. поместится 6 стержней).
см2.
По сортаменту стержневой и проволочной арматуры (табл.6 приложений) по полученной площади находим диаметр стержней 10 мм класса А400С, для которого см2 > 0,724 см2. Диаметр нерабочих стержней (перпендикулярных к направлению рабочих) принимаем конструктивно 6 мм класса А240С, располагаем их с шагом s = 300 мм.