ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.11.2023
Просмотров: 44
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего образования
Самарский государственный технический университет
Академия строительства и архитектуры
Факультет: «Промышленное и гражданское строительство»
Кафедра: «Железобетонные конструкции»
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту
по дисциплине: «Железобетонные конструкции»
на тему: «Железобетонные конструкции многоэтажного здания»
Выполнил:
Студент 4 курса группы ----------,
08.03.01 направление подготовки
«Строительство»
-------------------------
Руководитель от кафедры:
-------------------
Самара, 2023
Содержание.
1. Монолитное ребристое перекрытие с балочными плитами …………………………………….3
1.1. Компоновка конструктивной схемы перекрытия……………………………...…………………3
1.2. Расчет монолитной плиты и второстепенной балки……………………………………………..4
Библиографический список..………………………………………………………..…………………….11
1. Монолитное ребристое перекрытие с балочными плитами
При компоновке конструктивной схемы перекрытия главные балки располагаются в поперечном направлении здания, т.е. по наибольшему шагу колонн. Привязка наружных кирпичных стен должна быть равна 250 мм от разбивочных осей до внутренних граней стен, а ширина полосы опирания плиты на стену 120 мм.
Расстояние между второстепенными балками назначаются с учетом проектирования плиты балочного типа и должно составлять «1/3» или «1/4» номинального пролета главной балки. Размеры поперечной сечений балок должны соответствовать унифицированным значениям.
Монолитное перекрытие следует проектировать из тяжелого бетона заданного класса (В15). Плита должна армироваться рулонными сетками по ГОСТ 8478-81, с продольной рабочей арматурой класса Вр500, укладываем по направлению главных балок. Армирование второстепенных и главных балок проектируем в виде сварных сеток или каркасов с продольной рабочей арматурой заданного класса (А400). Поперечная рабочая арматура для всех конструктивных элементов -класса В500.
При определении нагрузки от массы пола коэффициент надежности должен принимать равным 1,2, а остальные коэффициенты надежности по нагрузки и назначению здания учитываются согласно [12]. Нормативная временная кратковременная нагрузка на перекрытие одинакова для всех зданий и равна 1,5 кН/м² как часть заданной величины временной нагрузки. Плотность тяжелого железобетона при определении нагрузок от собственного веса конструкций принимается равной 25 кН/м³.
Шаг колонн в продольном направлении 5,90 м
Шаг колон в поперечном направлении 8,0 м
Врем. нормат. нагр. на перекрытие 6,0 кН/м²
Пост. нормат. нагр. от массы пола 1,1 кН/м²
Класс бетона монол. констр. и фундамента В15
Класс арм-ры монол. констр. и фундамента А400
Класс сооружения КС-2
1.1 Компоновка конструктивной схемы перекрытия
С учетом требований методических указаний главные балки располагаем в поперечном направление здания, а расстояния между второстепенными балками с учетом пролета главной балки принимаем равным 2м (1/4 номинального пролета главной балки).
если шаг второстепенных балок составляет 2000 мм, то толщина плиты составляет:
1/30× 2000(мм) = 66,66 ≈ 70 мм.
Округляя в большую сторону до ближайшего стандартного значения, получаем 70 (мм).
Назначаем предварительно следующие значения геометрических размеров элементов перекрытия:
-
высота и ширина поперечного сечения второстепенных балок:
h = (1/12...1/20)·5900 = 400 мм,
b = (0,3... 0,5)·400 = 200 мм
-
высота и ширина поперечного сечения главных балок:
h = (1/8... 1/15)·8000 = 750 мм,
b = (0,3... 0,5)·750 = 350 мм
-
толщину плиты примем 70 мм при максимальном расстоянии между осями второстепенных балок 2000 мм.
Вычисляем расчетные пролеты плиты:
-
в коротком направлении:
l01 = l – b/2 – с + а/2 = 2000 – 200/2 – 250 + 120/2 = 1710 мм,
l02= l – b = 2000 – 200 = 1800 мм;
-
в длинном направлении: -
l0 = l - b = 5900 – 350 = 5550 мм.
Поскольку отношение пролетов 5550/1710 = 3,25 > 2, то плита балочного типа.
Принятая компоновка конструктивной схемы монолитного ребристого перекрытия с балочными плитами приведена на рис. 1.1.
Рис. 1. 1. Конструктивная схема монолитного ребристого перекрытия
1 – главные балки; 2 – второстепенные балки; 3 – условная полоса шириной 1 м для расчета плиты
1.2 Расчет монолитной плиты и второстепенной балки
Расчет монолитной плиты. Для расчета монолитной плиты в плане перекрытия условно выделяем полосу шириной 1 м (см. рис. 1.1). Плита будет работать как неразрезная балка, опорами которой служат второстепенные балки и наружные кирпичные стены (рис. 1.2). При этом нагрузка на 1 м плиты будет равна нагрузке на 1м² перекрытия. Подсчет нагрузок на плиту дан в таблице 1.1.
Таблица 1.1
Нагрузки на 1 м²плиты монолитного перекрытия
| Вид нагрузи | Нормативная нагрузка, кН/м² | Коэффициент надежности по нагрузке | Расчетная нагрузка, кН/м² |
| Постоянная: от массы плиты (h=0.07м, p=25,0 кН/м³) от массы пола (по зданию) | 0,07·25,0=1,75 1,1 | 1,1 1,2 | 1,925 1,32 |
| Итого | 2,85 | - | g=3,245 |
| Временная (по зданию) | 6,0 | 1,2 | V=7,2 |
| Всего | 8,85 | - | 10,445 |
А
Рис. 1. 2. К расчету монолитной плиты
а – расчетные пролеты и схема армирования; б – расчетная схема; в – эпюра изгибающих моментов; г – расчетное сечение плиты
С учетом коэффициента надежности по назначению здания расчетная нагрузка на 1 м плиты будет равна q = (g + v) Yn = (3,245+7,2)·1,0 = 10,445 кН/м; где Yn=1,0 согласно п. 10.1 [14] при заданном классе сооружения КС –2.
Определим изгибающие моменты в плите с учетом перераспределения усилий (рис. 1.2, в):
-
в средних пролетах и на средних опорах:
M= (q·l02²)/16= 10,445·1,8²/16= 2,12кНм;
-
в первом пролете и на первой промежуточной опоре:
M = q·l02²/11=10,445·1,8²/11= 3,08кНм
Так как для плиты отношение h / l02 = 70/1800 ≈ 1/26 > 1/30, то в средних пролетах, окаймленных по всему контуру балками, изгибающие моменты уменьшаем на 20%, т.е. они будут равны 0,8· 3,08 = 2,46 кНм.
По приложению I или соответствующим таблицам [5] определим прочностные и деформативные характеристики бетона заданного класса.
Бетон тяжелый, естественного твердения, класса В15:
Rb = 8,5 МПа; Rbt = 0,75 МПа;
Для арматуры сварных сеток класса Вр500 по приложению IV. 1 находим величину
αR = 0,376.
Выполним подбор сечений продольной арматуры сеток плиты.
В средних пролетах, окаймленных по контуру балками, и на промежуточных опорах:
Рабочая высота сечения: h0 =h – a= 70 – 15 =55 мм
αm = М/(Rb·b·h0² )= 2,46·10⁶/(8,5·1000·55²)= 0,0957 < αR=0,376.
Тогда усилие в рабочей продольной арматуре сетки на ширине 1 м будет равно:
по приложению III принимаем сетку С1 номер 35 марки
c Rs
As = 53360H > 47114HВ первом пролете и на первой промежуточной опоре:
h0 = h-a = 70 – 20 = 50 мм (а= 20 мм принятого для двух сеток в расчетном сечении);
αm = 2,46·10⁶/(8,5·1000·50²) = 0,116 < αR=0,376;
соответственно получим:
Следовательно дополнительная сетка должна иметь несущую способность продольной арматуры не менее 52549 – 47114 = 5435Н; принимаем сетку С2 номер 31 марки:
Rs
As = 20040 Н > 5435 HРасчет второстепенной балки. Вычислим расчетный пролет для крайнего пролета балки, который равен расстоянию от оси опоры на стене до грани главной балки (рис.1. 3, а):
l01 = l – c/2 – b/2 = 5900 – 250/2 – 350/2 = 5600 мм = 5,6 м
Рис. 1. 3. К расчету второстепенной балки:
а – расчетные пролеты и схема армирования; б – эпюра изгибающих моментов.
Определим расчетную нагрузку на 1 м длины второстепенной балки, собираемую с грузовой полосы шириной, равной расстоянию между осями второстепенных балок 5,9 м (см. рис. 1.1).
Постоянная нагрузка:
-
от собственного веса плиты и пола (см. расчет плиты) 3,245·2=6,49 кН/м; -
от веса ребра балки 0,2· (0,4 – 0,07)·25·1,1 = 2,2 кН/м
Итого: g = 6,49+2,2=8,69 кН/м.
Временная нагрузка: v = 6,0·2 = 12 кН/м.
Всего с учетом коэффициента надежности по назначению здания (γn=1,0 при заданном классе сооружения КС –2)
q= (g + v) γn = (8,69 + 12) ·1,0 = 20,69 кН/м.
Изгибающие моменты с учетом перераспределения усилий в балке, как в статически неопределимой системе (рис. 1.3, б), будут равны:
в первом пролете:
M = (q·l01²)/11=20,69·5,6²/11 = 58,99кНм;
на первой промежуточной опоре:
M = (q·l01²)/14=20,69·5,6²/14 = 46,35кНм;
Максимальная поперечная сила (на первой промежуточной опоре слева) будет равна:
Q = 0,6·q·l01 = 0,6·20,69·5,6 = 69,52 кН.
Проверим правильность предварительного назначения высоты сечения второстепенной балки по формуле:
или h0+а = 307,15+50 = 357,15мм < 400мм, т.е увеличивать высоту сечения балки не требуется.
Согласно заданию, продольная рабочая арматура для балок класса А400 (Rs=350МПа). Для заданного класса арматуры находим по таблице lV.1 приложения lV. αR =0,391
Выполним расчеты прочности сечений, нормальных к продольной оси балки, на действие изгибающих моментов.
Сечение в пролете (рис. 1.4,а) М = 58,99 кН·м.
Рис. 1. 4. К расчету продольной арматуры в сечениях второстепенной балки:
а – в пролете; б – на опоре
Определим расчетную ширину полки таврового сечения:
при h′f/ h =70/470 = 0,149 > 0,1 и 2·1/6 ·l01 + b=2·1/6·5600+200 = 2100 мм > 2000
мм (расстояния между осями второстепенными балками) принимаем b f ' = 2000 мм.
Вычислим h0= h – a = 400 – 30 = 370 мм.
Так как
Rb·b′f·h′f(h₀-0,5h′f) = 8,5·2000·70(370-0,5·70)= 398,65 кН·м ˃ 58,99кН·м,
То граница сжатой зоны проходит в полке, и расчет производим ка для прямоугольного сечения шириной b=h′f=2000мм. Вычислим
αm=M / (Rbbh0 ²) =58,99·10⁶/(8,5·2000·370²)=0,0253 <
=0,391; тогда требуемая по расчету площадь продольной рабочей арматуры будет равна:Аs=Rb·b·h0 (1-
Принимаем: 2ø18 А400 (AS=508мм²)
Сечение на опоре В (рис. 4, б), М= 46,35 кН·м
Вычислим h₀ = h-a = 400-50=350мм;
= М/(Rb·b·h0 ²) = 46,35·10⁶/(8,5·200·350²)= 0,223˂ =0,391; тогда требуемая по расчету площадь продольной рабочей арматуры будет равна:Аs=Rb·b·h₀ (1-
мм².Принимаем для проверки расчета 4ø12 А400 (AS=452мм²).
Выполним расчет прочности наиболее опасного сечения второстепенной балки на действие поперечной силы у опоры В слева. (рис. 1.5).
Рис. 1. 5. Расчету прочности наклонного сечения второстепенной балки:
а – размеры сечения; б – расположение опасного наклонного сечения и опасной наклонной