МВО РФ

Казанская государственная архитектурно-строительная академия

Кафедра железобетонных и каменных конструкций

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

«Проектирование железобетонных и каменных конструкций

многоэтажного здания с жесткой конструктивной схемой»

Выполнил: ст. гр. 03-406

Ахметханова Д. Я.

Проверил:

Матвеев И. Ю.

Дата защиты:

Оценка:

Казань, 2004

Исходные данные для выполнения проекта:

1. Шаг колонн в продольном направлении, (м).

2. Шаг колонн в поперечном направлении, (м).

3. Число пролетов в продольном направлении.

4. Число пролетов в поперечном направлении.

5. Высота этажа, (м).

6. Количество этажей.

7. Временная нормативная нагрузка на перекрытие, (кН/м²).

8. Постоянная нормативная нагрузка от массы пола, (кН/м²).

9. Класс бетона монолитных конструкций и фундамента

10. Класс бетона для сборных конструкций и фундамента.

11. Класс арматуры монолитных конструкций и фундамента

12. Класс арматуры сборных ненапряженных конструкций.

13. Класс предварительно напрягаемой арматуры.

14. Способ натяжения арматуры на упоры

15. Условия твердения бетона.

16. Тип плиты перекрытия.

17. Вид бетона для плиты.

18. Глубина заложения фундамента, (м).

19. Условное расчетное сопротивление грунта, (МПа).

20. Район строительства.

21. Влажность окружающей среды.

22. Класс ответственности здания.

5,90

7,00

5

4

3,60

5

5,0

1,2

В 25

В 30

А-I

А-II

ВР- II

Эл.терм.

Естеств.

(круг.)

тяжелый

1,80

0,28

Самара

80%

I

Проектирование монолитного ребристого перекрытия с балочными плитами Компоновка конструктивной схемы

Главные балки располагаются в поперечном направлении здания, т.е. по наибольшему шагу колонн. Привязка наружных стен равна 250 мм от разбивочных осей до внутренней грани стены, а ширина полосы опирания плиты на стену равна 120 мм. Расстояния между второстепенными балками назначены с учетом проектирования плиты балочного типа. Допускается принимать размер крайнего пролёта плиты меньше среднего не более чем на 20%.

Исходные данные:

Шаг колонн в продольном направлении, (м) 5,90

Шаг колонн в поперечном направлении, (м) 6,60

Временная нормативная нагрузка на перекрытие, (кН/м²) 5,0

Постоянная нормативная нагрузка от массы пола, (кН/м²) 1,2

Класс бетона монолитных конструкций и фундамента В 25

Класс арматуры монолитных конструкций и фундамента А-I

Влажность окружающей среды 80%

Класс ответственности здания I

Решение:

Принимаем конструктивную схему монолитного ребристого перекрытия согласно рис.1. Назначаем предварительно следующие значения геометрических размеров элементов перекрытия:

высота и ширина поперечного сечения второстепенных балок

h=(1.121.20)l=1/15·5900=400 (мм);

b=(0,30,5)h=0,5·400=200 (мм).

высота и ширина поперечного сечения главных балок

h=(1/81/15)l=1/12·7000 =600 (мм);

b=250 (мм).

толщину плиты принимаем 80 мм при максимальном расстоянии между осями второстепенных балок 2400 мм.

Рис. 1. Конструктивная схема монолитного ребристого перекрытия.

Расчет неразрезной монолитной плиты.

Монолитное перекрытие следует проектировать из тяжелого бетона заданного класса. Плита должна армироваться сварными сетками по ГОСТ 8478-81 с продольной арматурой, укладываемыми по направлению главных балок. Ширина полосы опирания плиты на стену равна 120 мм.

Вычисляем расчетные пролеты и нагрузки на плиту согласно рис. 1 и 2 получим в коротком направлении:

l₀₁=lb/2c+a/2=2200200/2250+120/2=1910 (мм);

l₀₂=lb=2400200=2200 (мм).

а в длинном направлении:

l₀=lb=5900250=5650 (мм).

Поскольку отношение пролетов 5650/2200=2,6 2, то плита балочного типа.

Для расчета плиты в плане перекрытия условно выделяем полосу шириной 1 м (рис.1). Плита будет работать как неразрезная балка, опорами которой служит второстепенная балка и наружные стены. При этом нагрузка на 1 погонный метр плиты будет равна нагрузке на 1 м²перекрытия. Подсчет нагрузок дан в табл.1.

Нагрузки на 1 м² монолитного перекрытия

табл.1

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, (кН/м2)	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка, (кН/м2)
Постоянная: От массы плиты h=0,08 м, (=25,0кН/м3)	0,08·25=2	1,1	2,2
от массы пола	1,2	1,2	1,44
Итого:	3,2	-	g=3,64
Временная:	5,00	1,2	v=6,0
Всего:	8,2	-	9,64

С учетом коэффициента надежности по назначению здания расчетная нагрузка на 1 м плиты q=(g+v)_n=9,64·1=9,64 (кН/м).

Определим изгибающие моменты с учетом перераспределения усилий (рис.2):

в средних пролетах и на средних опорах:

M=ql₀₂²/16=9,64·2,2²/16=2,92 (кН·м);

в первом пролете и на первой промежуточной опоре:

M=ql₀₁²/11=9,64·1,91²/11=3,2 (кН·м).

Так как для плиты отношение h/l₀₂=80/2200=1/281/30, то в средних пролетах, окаймленных по всему контуру балками, изгибающие моменты уменьшаем на 20%, т.е. они будут равны 0,8·2,92=2,34 (кН·м).

Характеристики прочности бетона с учетом 80% влажности окружающей среды:

Бетон тяжелый, естественного твердения, класса В 25;

_b2=0,9;

R_b=13,05 (МПа);

R_bt=0,945 (МПа);

Е_b=30000 (МПа).

ql₀₁²/11=3,197 ql₀₂²/16=2,92

ql₀₁²/11=3,197 ql₀₂²/16=2,92

Рис. 2. К расчету монолитной плиты.

а – расчетные пролеты и схема армирования, б - расчетная схема, в - эпюра изгибающих моментов (кНм) , г – расчетное сечение плиты.

Подбор сечений продольной арматуры сеток.

В средних пролетахокаймленных по контуру балками и на промежуточных опорах:

h₀=ha=80 12,5=67,5 (мм);

_m=M/(R_bbh₀²)=2,34·10⁶/(13,05·1000·67,5²)=0,039;

По приложению IVнаходим:=0,04 <_R=0,651;=0,98 , тогда

R_sA_s=M/(∙h₀)=2,34·10⁶/(0,98·57,5)=32173 (Н);

По приложению IIIпринимаем сетку С1:

^{номер 37, марка}

с фактической несущей способностью продольной арматуры:

R_sA_s=38400 (Н) >35371,15(Н).

В первом пролетеи на первой промежуточной опоре:

h₀=8016,5=63,5 (мм);

_m=3,2·10⁶/(13,05·1000·63,5²)=0,061;

=0,063 < _R=0,651; =0,9685;

R_sA_s=3,2·10⁶/(0,9685·63,5)=52032,73 (H).

Дополнительная сетка должна иметь несущую способность продольной арматуры не менее 52032,73-38400=13632,73 (Н). Принимаем сетку С2:

^{номер 31, марка}

с R_sA_s=18110 (H) > 13632,73 (H).