Файл: Курсовой проект по дисциплине Железобетонные и каменные конструкции на тему Проектирование несущей железобетонной конструкции.docx

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Лысьвенский филиал федерального государственного автономного

Образовательного учреждения высшего образования

«Пермский национальный исследовательский политехнический университет»
Факультет: профессионального образования

Специальность:08.03.01Строительство
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине: «Железобетонные и каменные конструкции»

на тему: «Проектирование несущей железобетонной конструкции»

Выполнил

студент группы ПГС-19-1бз

шифр 19-ЛФз-315

Новосёлов А.В.
«____» ____________ 2023 г.
________________________
(подпись студента)

Проверил

к.т.н., доцент Сиянов А.И.
Оценка _____________________
___________________________

(подпись преподавателя)
«___» ____________ 2023 г.

Лысьва, 2023г

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 2

1. Исходные данные 3

2.2 Назначение основных размеров плит 6

2.3 Расчет по 1-ой группе предельных состояний 7

2.3.1 Расчет полки плиты на изгиб 7

2.3.2 Предварительный подбор сечения продольной арматуры 9

2.3.3 Определение характеристик приведённого сечения 12

2.3.4 Назначение величины предварительного напряжения арматуры 13

2.3.5 Определение потерь предварительного напряжения 14

2.3.6 Проверка прочности бетона в стадии обжатия 15

2.3.7 Определение коэффициента точности натяжения арматуры 16

2.3.8 Проверка принятого сечения предварительно напряженной арматуры 16

2.3.9 Расчет прочности плиты по сечению наклонному к продольной оси по поперечной силе 17

2.3.10 Проверка прочности по сжатой полосе между наклонными трещинами 18

2.3.11 Расчет плиты в стадии изготовления 18

2.4 Расчет плиты по 2-ой группе предельных состояний 20

2.4.1.Проверка на образование начальных трещин в сжатой зоне при эксплуатационных нагрузках в стадии изготовления 20

2.4.2 Расчет нормальных сечений на образование трещин при эксплуатационной нагрузке 21

2.4.3 Расчет наклонных сечений на образование трещин 23

2.4.4 Определение прогиба плиты при отсутствии трещин в растянутой зоне 25

Заключение 27

ВВЕДЕНИЕ

Курсовой проект разработан в соответствии с заданием и представляет собой расчёт многопустотной плиты перекрытия .Основание рассчитывают по двум группам предельных состояний . По первой группе по несущей способности. По второй группе – по деформациям (по осадкам, прогибам подъёмам).При проектировании железобетонных конструкций их надежность должна быть установлена расчетом по предельным состояниям первой и второй групп путем использования расчетных значений нагрузок, характеристик материалов, определяемых с помощью соответствующих частных коэффициентов надежности по нормативным значениям этих характеристик с учетом степени ответственности

зданий.

А так же при проектировании требуется пользовалися сводами правил по расчету и конструированию бетонных и железобетонных конструкций без предварительного напряжения арматуры (СП 52-101-2003) и предварительно напряженных железобетонных конструкций (СП 52-102-2004).

Предполагается, владение основными теоретическими знаниями проектирования железобетонных конструкций и умеет пользоваться соответствующей технической и нормативной литературой.

В разделах использован единый алгоритм, который включает краткие методические указания, реализуемые расчетные схемы, специфику и взаимосвязь расчетных и конструктивных положений нормативных документов, а также элементы необходимого контроля правильности, достаточности и целесообразности принимаемых решений.

Обозначения, единицы измерения величин, приводимые в указаниях, соответствуют нормативным документам по проектированию железобетонных и каменных конструкций.

1. Исходные данные

Пролет плиты -6,0м

Ширина плиты -1,5

Ширина балок -0,3 м

Класс бетона -В20

Класс преднапряженной арматуры – А600

2. Перечень подлежащих разработке вопросов

Разрабатываемые вопросы	Объем в % от всего здания
Введение	5
Содержание	5
1. Назначение основных размеров плиты	5
2. Расчет плиты по 1-ой группе предельных состояний	45
3. Расчет плиты по 2-ой группе предельных состояний	30
Выводы	5
Список литературы	5

1.1. Исходные данные для проектирования

Пролет плиты – 6,0м.

Ширина плиты – 1,5 м.

Ширина балок – 0,3 м.

Класс бетона – В20.

Расчетное сопротивление бетона R_B = 11,5 МПа,

R_B_t = 0,9МПа.

Сопротивление бетона при расчете по 2-ой группе предельных состояний: R_B,ser = 15,0 МПа [3, табл. 12], R_Bt,ser = 1,35 МПа. Модуль деформации бетона Е_B = 27000 МПа. Класс предварительно напрягаемой арматуры А-600.

Сопротивление напрягаемой арматуры: R_SP=510 МПа и R_S

_С=450 МПа R_S_,_SER=590 МПа. Модуль деформации E_S=190000 МПа. Класс ненапрягаемой арматуры В500. Влажность воздуха окружающей среды менее 75% - γ_b₂=0,9. Формирование плит на металлическом поддоне с теплообработкой – в тоннельных камерах. Натяжение арматуры – на упорах электротермическим способом.

Нагрузка на 1 м² плиты приведена в таблице 5.1.

Таблица 5.1

Нагрузка	Нормативная нагрузка, кН/м²	γ_f	Расчетная Нагрузка, кН/м²
Постоянная
Керамическая плитка	0,3	1,1	0,33
Слой цементного раствора 0,03х22кН/м³	0,66	1,3	0,85
Звукоизоляция	0,24	1,2	0,28
Многопустотная плита с круглыми пустотами	3,2	1,1	3,52
Итого γ_n=1	4,48		4,48
Временная	3.8	1,2	4.56
в том числе длительная	1.8	1.2	2.16
кратковременная	2.0	1,2	2.4
Полная	8.28		9.04
в том числе постоянная и длительная	6.28		-
кратковременная	2.0		–

2.2 Назначение основных размеров плит

Расчетный пролет (крайняя плита):

Высота плиты:

где k = 8 ... 10 (пустотные плиты);

q_n – нормативная продолжительная нагрузка (постоянная и длительная) в кН/м²;

V_n – нормативная кратковременная нагрузка в кН/м².

м.

Принимаем h_n = 0,25 м.

Основные размеры поперечного сечения плиты (назначены по рекомендациям [1, прил. 3]) показаны на рис. 2.1.

Проверка: 7 х 165 + 6 х 35 + 2 х 67=1 500 мм.

Рис. 5.1 Поперечное сечение плиты

2.3 Расчет по 1-ой группе предельных состояний

2.3.1 Расчет полки плиты на изгиб

Для расчета выделяют полосу плиты шириной в один метр. Сбор нагрузок на полку плиты приведён в таблице 1.3.

Таблица 5.3

Загружение полки плиты

Наименование нагрузок	q_n кН/м	g_f	q кН/м
Вес пола (см. табл. 1)	1,2	-	1,46
Вес полки (0,03´25)	0,0075	1,1	0,00825
3. Временная нагрузка	3,8	1,2	4,56
Итого ´ g_n	5,75		6,028

Изгибающий момент [рисунок 2.2]:

Рис. 2.2 - Схема работы полки плиты

Полезная высота сечения при расположении арматуры в середине полки:

м.

Подбор сечения арматуры:

Принимаем минимальную сварную сетку по ГОСТ 8478-8 [4, приложение VII]

(А_s=0,65 см²).

2.3.2 Предварительный подбор сечения продольной арматуры

Изгибающий момент в середине пролета:

В расчетах по предельным состояниям первой группы расчетная толщина сжатой полки приведенного таврового сечения (рис. 2.3) принимается равной фактическому значению (

). Ширина полки b_f^’, вводимой в расчет, принимается равной всей ширине верхней полки плиты, так как имеет место:

[3, п.3.16].

Ширина ребра

b=1,46 - 7´0,165 = 0,305 м.

Рис. 2.3 - Сжатая полка сечения плиты

Предположим, что нейтральная ось проходит в пределах полки (I случай), то есть

[1, 3.3].

где

подтверждается 1-ый случай расчета.

Для вычисления коэффициента условия работы g_sb по формуле

, [3, 27]

принимаем предварительно x_R=0,55. Для арматуры класса A-IV коэффициент h=1,2 [3, п.3.13]. Тогда

Принимаем g_sb=1,2.

Требуемое сечение арматуры равно:

Принимаем 6Ø10A-IV (A_sp=4,71 см²) [прил. 4]. Размещение арматуры приведено на рисунке 2.4.

Рис. 2.4 - Размещение рабочей арматуры.

2.3.3 Определение характеристик приведённого сечения

Заменяем пустоты равновеликими по площади и моментам инерции прямоугольниками. При круглых пустотах диаметрами d сторона квадратного отверстия равна: h_red=0,9d=0,9´16,5=14,85 см.

Толщина полок, приведенного сечения h_f = h_f^’=(25-14,85)х0,5=5,07см.

Ширина ребра 146-7 х 14,85 =