Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
21-10-2012_10-30-57 / пояснительная.docx
Скачиваний:
44
Добавлен:
04.06.2015
Размер:
162.57 Кб
Скачать

Министерство транспорта рф Федеральное агентство железнодорожного транспорта

ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Факультет:

«Строительство железных дорог»

Кафедра:

«Изыскания, проектирование, постройка железных дорог и управление недвижимостью»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине «Железобетонные и каменные конструкции»

Расчет и конструирование элементов перекрытий многоэтажного здания.

Выполнил:

Студентка гр.УН-08-2

Архангельская В.

Проверил:

Наумов Е.И.

Иркутск, 2012

Содержание:

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ К ПРОЕКТИРОВАНИЮ: 2

1.МОНОЛИТНОЕ РЕБРИСТОЕ ПЕРЕКРЫТИЕ 3

2.РАСЧЕТ РЕБРИСТОЙ ПЛИТЫ ПЕРЕКРЫТИЯ 11

3.РАСЧЕТ СБОРНОГО НЕРАЗРЕЗНОГО РИГЕЛЯ 20

4.РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ СБОРНОЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЙ КОЛОННЫ 29

5.РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ЦЕНТРАЛЬНО НАГРУЖЕННОГО ФУНДАМЕНТА ПОД КОЛОННУ 31

Исходные данные к проектированию:

Вариант № 99

- Рп (полезная нагрузка) = 11 кН/м2

- Rп,гр (нормативное сопротивление грунта) = 0,35 МПа

- кратковременная часть полезной нагрузки = 2 кН/м2

- сечение ригеля – тавровое

- количество этажей = 3

- район строительства – Зима

- длина здания = 72 м

- ширина здания = 24,5 м

- высота здания = 4,2 м

  1. Монолитное ребристое перекрытие

    1. Расчет и конструирование балочной плиты

Для определения расчетных пролетов плиты и второстепенных балок, а также нагрузок от их собственной массы производят предварительное назначе­ние основных геометрических размеров сечений перекрытия:

  • толщина плиты - 75 мм;

  • сечение второстепенных балок:

- сечение главных балок:

- заделка плиты в стену принимается не менее высоты ее сечений; в кирпичных стенах - кратной размеру кирпича (а= 120 мм).

Вычисление расчетных пролетов плиты

Расчетный пролет плиты в перпендикулярном направлении

Проверяем соотношение расчетных пролетов плиты

5700 : 1800 = 3,16 > 2, т.е. плита рассчитывается как балочная.

Нормативные и расчетные нагрузки на 1 м плиты

№ пп

Вид нагрузки

Подсчет

Норма­тивное значение, кН/м2

Коэффици­ент надеж­ности Jf

Расчет­ная на­грузка, кН/м2

1

Постоянная, gf

- вес пола (толщина - 0,02 м, объемная масса - 18 кН/м )

- изоляция из шлакобетона

(толщина - 0,05 м,

объемная масса - 14 кН/м )

- собственный вес плиты (толщина - 0,075 м, объемная масса - 25 кН/м )

0,02 ∙ 1,0 ∙ 1,0 ∙ 18

0,05 ∙ 1,0 ∙ 1,0 ∙ 14

0,075 ∙ 1,0 ∙ 1,0 ∙ 25

0,36

0,7

1,875

1,2

1,2

1,1

0,43

0,84

2,06

Итого, постоянная gf

-

2,81

-

3,33

2

Временная, V (по заданию)

11,0

1,2

13,2

Полная, q = gf + v

-

qn= 13,81

q = 16,53

Определение усилий в расчетных сечениях

Момент от расчетных значений нагрузок:

а) в крайних пролетах и на первых промежуточных опорах

б) в средних пролетах и на средних промежуточных опорах

Уточнение высоты сечения плиты

Целесообразно (по экономическим критериям), чтобы относительная вы­сота сжатой зоны плиты £ находилась в диапазоне значений 0,1 ... 0,2. Прини­маем: бетон класса В15, тяжелый, естественного твердения, арматура класса В500 (Bp-I), ξ = 0,15. По СП [2] для принятых материалов находим нормируе­мые характеристики сопротивляемости и условий работы

Rb = 8,5 МПа; Rbt = 0,75 МПа; Еъ = 23000 МПа; уb1 = 0,9

(с учетом длительности действия нагрузок, п. 5.1.10 [2])

Rs = 415 МПа; Rsw = 300 МПа; Es = 2,0 ∙ 105 МПа;

ξR = 0,652 (см. Прил. 2).

Для ξ=0,15 находим ат = ξ (1 - 0,5 ξ) = 0,139. Тогда рабочая высота пли­ ты:

Окончательно принимаем hpl = 7,5 см; hof = 6,0 см.

Определение площади рабочей арматуры

Требуемая площадь рабочей арматуры определяется для расчетного пря­моугольного сечения плиты с размерами hpl × b = 7,5 × 100 см. При этом площадь 4,4 кНм, а сетки С - 2 дополнительного армирования крайних пролетов и над первыми промежуточными второстепенными балками на величину M1 – М2 = 4,4-3,3 = 1,1 кНм

Для αm = 0,039 < ξR = 0,502

Принимаем сетку по сортаменту (Прил. 4).

Итак, С - 2 принята как С (=48,2 мм2)

Определяем сетку С - 1

Для αm = 0,119 < ξR = 0,642

Принимаем сетку С-1 - с площадью продольной арматуры As= 141,8 мм2

    1. Расчет и конструирование второстепенной балки

Определяем расчетные пролеты балки

l0 = 6000 - 300 = 5700 мм;

l01 = 6000 - 0,5 ∙ 300 - 120 + 0,5 ∙ 250 = 5855 мм.

Вычисляем расчетную нагрузку на 1 м.п. второстепенной балки:

  • постоянная нагрузка от собственного веса плиты и пола

gf B = 3,33 ∙ 2,45 = 8,16 кН/м;

  • постоянная нагрузка от собственного веса ребра балки

кН/м;

  • суммарная постоянная нагрузка на балку

gpb= 8,16 + 1,78 = 9,94 кН/м;

  • погонная временная нагрузка

vpb = v∙B = 11 ∙ 2,45 = 26,95 кН/м;

  • полная погонная нагрузка на балку

gpb = (9,94+ 26,95) • 0,95 = 35 кН/м

(0,95 - коэффициент надежности по уровню ответственности).

Определяем значения изгибающих моментов и перерезывающих сил в расчетных сечениях второстепенной балки:

QA = 35 ∙ 5,855 ∙ 0,4 = 81,9 кНм

QВЛ = 35 ∙ 5,855 ∙ 0,6 = 122,9 кНм

QВПР = 35 ∙ 5,7 ∙ 0,5 = 99,7 кНм

Уточняем размеры поперечного сечения балки, принимая ат = 0,289

hpb=h0+a =404 + 35 = 439 > 400 мм,

не больше чем на 10%, т.е. предварительно принятое значение высоты и ширины сечения балки является достаточным и окончательным.

При этом ho = ha = 400 - 35 = 365 мм.

Определяем размеры расчетных сечений:

- уточняем ширину свесов, вводимых в расчет для пролетных сечений, имея в виду наличие поперечных ребер (главные балки), ус­тановленных с шагом, равным расчетному пролету второстепенных балок l0 = 5700 мм.

Принимаем

  • для пролетных сечений – b'f= 1900 мм; = 365 мм; h'f= 75 мм;

  • для опорных сечений – b × ho = 200 × 365 мм.

Расчет площади сечений рабочей арматуры (если класс арматуры не ука­зан в задании, то расчет ведется для арматуры класса А400 (А-Ш), Rs = 355 МПа, характеристики прочности бетона и граничной высоты сжатой зоны ана­логичны принятым для плиты.

Определяем рабочую арматуру для пролетных (тавровых) сечений при расчетных значениях М1 = 109 кНм и М2 = 71 кНм.

Проверяем условие, определяющее принципиальное (в полке или ребре) положение нейтральной оси в расчетном сечении при действии вышеупомяну­тых усилий.

Максимальный момент, воспринимаемый при полностью сжатой полке расчетного сечения (х = h'f ) равен

Так как, > M1 (и тем более M2), то фактически нейтральная ось во всех пролетных сечениях находится в пределах полки и расчет производится как для прямоугольных сечений с размерами b'f × ho = 1900 × 365 мм.

При этом:

- в первом пролете

αm = 0,056 < αR = 0,390

во всех средних пролетах

αm = 0,036 < αR = 0,390

- для промежуточных опор (с обеих сторон) Мс = Мв = 66,6 кНм, а рас­четное сечение - прямоугольное b × ho = 200 × 365 мм.

αm = 0,32 < αR = 0,390

Для полученных значений Asi по сортаменту подбираем требуе­мое количество стержней

AS1 = 866,3 мм2 – принимаем 2 Ø 25 (AS1=982 мм2)

AS2 = 558,4 мм2 – принимаем 2 Ø 20 (AS2=628 мм2)

ASВ = 629,2 мм2 – принимаем 2 сетки № 54 (2AS=670,6 мм2)

Таким образом, в сечениях балки будет размещено по два каркаса (это следует учитывать при расчете наклонных сечений!), что удовлетворяет требо­ваниям норм и упомянутым выше рекомендациям, а над опорами - по две вза­имно сдвинутых сетки.

Соседние файлы в папке 21-10-2012_10-30-57