Файл: Задание на проектирование 3.docx

Содержание

Введение

В данном курсовом проекте рассматривается 3-ех этажный жилой дом с неполным каркасом. Здание компонуется из одного температурно-осадочного блока. Несущую систему здания образуют сборные плиты перекрытий, сборные колонны и монолитные ригели. В зданиях с неполным каркасом плиты крайних пролетов опираются непосредственно на кирпичные наружные стены.

Задание на проектирование

Требуется разработать проект железобетонных конструкций многоэтажного здания с неполным каркасом и сборно-монолитными перекрытиями, выполнить расчеты многопролетного неразрезного монолитного ригеля, колонны и фундамента; выполнить рабочие чертежи проектируемых железобетонных конструкций и деталей узлов сопряжения элементов.
2. Исходные данные для выполнения курсового проекта

1. Шаг колонн в продольном направлении l1, м	5.4
2. Шаг колонн в поперечном направлении l2, м	4.2
3. Число пролетов в продольном направлении	5
4. Число пролетов в поперечном направлении	3
5. Высота этажа	3
6. Количество этажей	3
7. Тип конструкции пола	3
8. Тип конструкции кровли	3
9. Временная нормативная нагрузка на перекрытие, кH/м2	2
10. Высота полки монолитного ригеля, мм	60
11. Пролет плиты перекрытия, м	4.8
12. Класс бетона монолитных конструкций и фундамента	B30
13. Класс бетона сборных конструкций	B15
14. Класс арматуры монолитных конструкций и фундамента	A400
15. Класс арматуры сборных конструкций	A400
16. Класс предварительно напряженной арматуры	К1400
17. Способ натяжения арматуры на упоры	Эл.терм
18. Глубина заложения фундамента, м	1,75
19. Условное расчетное сопротивление грунта, МПа	0,25
20. Район строительства	III
21. Влажность окружающей среды, %	60
22. Класс ответственности здания	II

---

1.   1   2   3   4   5   6   7

---

Компоновка конструктивной схемы здания, подбор сечений, расчетная схема здания, сбор нагрузок

1. Компоновка конструктивной схемы здания

Сечение колонны назначается после сбора нагрузок.

Сечение ригеля назначается конструктивно. В соответствии с заданием пролёт плиты перекрытия (номинальный размер) составляет Ширина среднего монолитного ригеля при этом будет равна:

b = 5.4 -4.78 = 620мм.

Высота полки монолитного ригеля по заданию Тогда высота ригеля составит:

h = 220 + 60 = 280мм.

Ширина свесов полок монолитного ригеля принимается не более 1/6 его пролёта. Принимаем ширину свеса Ширина полки ригеля равна:

Расчётная схема поперечного сечения монолитного ригеля представлена на Рис.1

Рис. 1. Расчётная схема поперечного сечения монолитного ригеля.
Ширину площадки опирания плит перекрытия на наружные стены принимаем 140мм (не менее 120мм), тогда ширина крайних пролётов в продольном направлении (между осями 1 и 2, 5 и 6) составит 5200 мм (кратно модулю М100).

Раскладку плит перекрытия производим по их конструктивной ширине . Для пролётов между осями А и Б, В и Г принимаем 2 плиты шириной 1200мм, и одну плиту шириной 1500мм, а для пролета между осями Б и В принимаем 3 плиты шириной 1200 мм. Ширина монолитного участка составит 600 мм.

Для расчетов на 7 этапе выбираем плиту шириной 1500мм, как наибольшую из выбранных.

2. Выбор расчетной схемы каркаса

Расчётная схема рамы представляет собой плоскую раму, см. рис. 2. При построении расчётной схемы учитывается жёсткое сопряжение ригеля с колонной, шарнирное опирание ригеля на стены. Ригели и колонны рассчитываются с длиной, равной соответственно l₂ =4.2 м Н_эт = 3м.

Рис. 2. Расчётная схема поперечной рамы.
Расчётная высота колонн равна расстоянию между центрами тяжести поперечного сечения прямоугольной части монолитного ригеля без учёта полок. Высота нижних колонн принимается с учетом расстояния от пола до верхнего обреза фундамента 150мм.

Ветровая нагрузка не учитывается.

Нагрузка на ригель прикладывается равномерно распределённой.

3. Сбор нагрузок на элементы перекрытия

---

По бланку задания район строительства – III, расчётное значение снеговой нагрузки (временной нагрузки на покрытие) по п. 5.2 [4] составляет 1,5 кН/м², нормативное значение, с учётом коэффициента надёжности для снеговой нагрузки, составляет 1,5* 1,4 = 2.1 кН/м².

Значение временной нормативной нагрузки на перекрытие по заданию –

2 кН/м². В соответствии с п. 3.7 [4] значение коэффициента надёжности для временной нагрузки составит

Коэффициенты надёжности по материалу указаны в таблице 1, коэффициент надёжности по уровню ответственности здания принимается в соответствии с прил. 7 [4], для класса ответственности II составляет

Состав конструкций кровли и пола указан в таблице 1.

Согласно п. 3.8 [4], коэффициент сочетания , зависящий от грузовой площади, для расчета монолитного ригеля равен:

; ,

где – грузовая площадь монолитного ригеля;

– в соответствии с п. 3.8 [4].

Грузовая площадь плиты перекрытия будет равна: А= * , где =4800мм –пролет плиты, =1500мм – ширина плиты. А=4.8*1.5=7.2

А=7.2 , коэф. сочетания для плиты перекрытия не учитываем

Коэффициент сочетания , для кирпичного простенка:

;

.

Коэффициент , учитывающий количество перекрытий, в соответствии с п. 3.9 [4], равен:

;

где n = 3 – число перекрытий, расположенных над рассчитываемой колонной.

Коэффициент для кирпичного простенка:

Собственный вес ригеля составляет:

;

где A_p = 0,2576 м² – площадь сечения ригеля;

– плотность железобетона ригеля;

– коэффициент надёжности по нагрузке для собственного веса железобетона ригеля;

– коэффициент надёжности по II уровню ответственности.

Сбор нагрузок на покрытие и междуэтажные перекрытия

Таблица 1

Состав	Толщ. t, мм	Плотность p, кH/м3	Нормативная нагрузка, кН/м2	Коэффициент надежности	Расчетная нагрузка, кН/м2
А. Постоянные нагрузки
Нагрузка от покрытия
1. Слой гравия, втопленного в мастику 2. Три слоя гидроизола 3. Асфальтная стяжка 4. Утеплитель – минераловатные плиты 5. Пароизоляция 6. Круглопустотные плиты покрытия	20 180 220	21,0 2,22 25	0,16 0,039 0,42 0,405 0,03 3	1,3 1,3 1,3 1,3 1,3 1,1	0,208 0,0507 0,546 0,5265 0,039 3,3
Итого			4,05		4,67
Нагрузка от междуэтажных перекрытий
1. Керамогранитная плитка 2. Полиэтиленовая пленка 3. Цементная стяжка 4.Круглопустотные плиты перекрытия	20 120	18 25	0,75 0,05 0,36 3	1,3 1,3 1,3 1,1	0,975 0,065 0,468 3,3
Итого			4,16		4,81
Б. Временные нагрузки
Временная на междуэтажное перекрытие			2	1,2	2.4
Снеговая			1,26	1,43	1.8
Коэффициент надежности по II уровню ответственности

---

Полная расчётная нагрузка на покрытия с учётом класса ответственности здания II будет равна .

Полная расчётная нагрузка на перекрытия с учётом класса ответственности здания II будет равна .

Полная расчётная нагрузка на перекрытия для определения продольного усилия в кирпичном простенке с учётом класса ответственности здания II будет равна:

.

Полная расчётная нагрузка на перекрытия для определения изгибающего в кирпичном простенке с учётом класса ответственности здания II будет равна .

Полная расчётная нагрузка на перекрытия для расчета плиты перекрытия с учётом класса ответственности здания II будет равна

.

Полная нормативная нагрузка:

Нормативная длительная нагрузка: .
Расчётная нагрузка на ригеля от покрытия с учётом собственного веса ригеля составит:

• 
  постоянная: ;
  

;

• 
  временная: ;
  

- полная: ;

в т. ч. длительная:

где – коэффициент, учитывающий долю длительной составляющей в полной снеговой нагрузке в соответствии с [4].

По аналогии, расчётная нагрузка на ригеля от перекрытия с учётом собственного веса ригеля составит:

• 
  постоянная: ;
  
• 
  временная: ;
  
• 
  полная: ;
  

в т. ч. длительная:

;

где – коэффициент, учитывающий долю длительной составляющей во временной нагрузке (принят условно).

Где - коэффициент сочетания, зависящий от грузовой площади перекрытия.
Нормативная нагрузка на ригеля от перекрытия с учетом собственного веса ригеля составит:

-постоянная ;

-временная ;

-полная ;

в т. ч.:

-длительная ;

-кратковременная .
Для подбора сечения колонны определяем продольную силу, воспринимаемую колонной первого этажа от полной расчётной нагрузки:

;

где – полная расчётная нагрузка на покрытия;

– полная расчётная нагрузка на перекрытия;

l₁ = 5,4м – шаг колонн в продольном направлении;

l₂ = 4,2м – шаг колонн в поперечном направлении;

n_эт. = 3 – число перекрытий, передающих нагрузку на колонну;

.

Назначаем размеры поперечного сечения колонн из условия п. 6.2.17 [1], когда , где . Гибкость колонны в любом случае должна быть: . Отсюда требуемая оптимальная высота поперечного сечения колонны (при ): , где .

---