Файл: Сборное железобетонное балочное перекрытие здания при неполном каркасе.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.01.2024

Просмотров: 61

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.




Учреждение образование

«Бобруйский государственный аграрно-экономический колледж



Специальность 2-70 02 01

«Промышленное и гражданское строительство»
Предмет

«Строительные конструкции»



КУРСОВОЙ ПРОЕКТ


тема:

«Сборное железобетонное балочное перекрытие здания при неполном каркасе»









Группа

180-с




Разработал

Деленда С.В




(подпись, дата, фамилия, инициалы)

Руководитель

Малоземлев А.М.




(подпись, дата, фамилия, инициалы)

























Графическая часть –

7

листа

Пояснительная записка –

25

листов

Бобруйск, 2023

МИНЕСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
УЧЕРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ «БОБРУЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 2 70 02 01
«ПРОМЫШЛЕННОЕ И ГРАЖДАНСКОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО»
ДИСЦИПЛИНА
«СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ»
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

ТЕМА: «Сборное железобетонное балочное перекрытие здания при неполном каркасе»
ГРУППА 180-С
РУКОВОДИТЕЛЬ Деленда С.В.

(ПОДПИСЬ) (ДАТА)
ИСПОЛНИТЕЛЬ Малоземлев А.М.

(ПОДПИСЬ) (ДАТА)

ПРОЕКТ ЗАЩИЩЕН НА _______________________

(ОТМЕТКА) (ДАТА)


БОБРУЙСК 2023


ВЕДОМОСТЬ ДОКУМЕНТОВ


Формат

Обозначение

Наименование

Кол-во

листов

Примечание

А4




Задание на курсовое проектирование

1




А4




Расчетно-пояснительная записка

25




А3




Компоновка конструктивной схемы

Разрез 1-1

Конструктивные узлы перекрытия, покрытия

1




А3




Плита П-1

Опалубочные чертежи

Разрезы 1-1, 2-2, 3-3

Спецификация плиты

Расчетная схема плиты

1





А3




Арматурные изделия плиты:

сетки С-1, каркас КР-1, КР-2

закладные изделия МН-1

Групповая спецификация плиты


1




А3




Колонна К-1

Опалубочные чертежи колонны

Разрезы 1-1, 2-2

Спецификация колонны

Расчетная схема колонны

1




А3




Арматурные изделия колонны:

Пространственный каркас КП-1, КР-2,

закладные изделия МН-2, МН-3

Групповая спецификация колонны

1




А3




Фундамент Фм-1

Опалубочные чертежи, разрез 1-1, 2-2

Арматурные изделия: сетки С-2, С-3;

деталь Д-1

Спецификации

1




А3




Ведомость расхода стали на элемент

Технико-экономические показатели

1

























КП 2-70 02 01.03.180.23-ПЗ



















Изм.

Кол.

Лист

№док

Подп.

Дата













Сборное ж/б балочное перекрытие здания с неполным каркасом

Стадия

Лист

Листов

Разработал

Малоземлев А.М.







У

3

25

Консульт.

ДелендаС.В.







«Бобруйский ГАЭК»

Руководит.










Н. контр.











Реферат

Курсовой проект «Сборное железобетонное балочное перекрытие здания с неполным каркасом» с., рис., табл., 11 источников.

Ключевые слова: плита, колонна, фундамент; класс бетона, класс арматуры; несущая способность; нагрузки: постоянные, временные, нормативные, расчетные; арматура: рабочая, конструктивная, монтажная; конструирование армирования; спецификации; технико-экономические показатели.

Целью курсового проекта является разработка рабочих чертежей железобетонных конструкций, составление спецификаций арматурных изделий и выборка расхода стали на конструктивный элемент.

Настоящий курсовой проект включает в себя три основных раздела:

- расчет сборной железобетонной плиты перекрытия П-1;

- расчет сборной железобетонной колонны К-1;

- расчет монолитного железобетонного фундамента под колонну Фм-1.

Выполнен расчет ребристой плиты размерами в осях 5,8х1,6 м по несущей способности. Подобрана рабочая арматура, назначено поперечное армирование. За конструированы каркас КР-1, КР-2, сетка С-1, подобрана монтажная петля МН-1.

Рассчитана колонна К-1 по первой группе предельных состояний. Подобрана рабочая арматура, назначено поперечное армирование. Законструированы пространственный каркас КП-1, каркас КР-3, закладные изделия МН-2, МН-3.

Произведен расчет монолитного ступенчатого фундамента под колонну. Законструирована рабочая сетка С-2, конструктивная сетка С-3.

Курсовой проект выполнен с соблюдением действующих в Беларуси строительных норм и правил, СНБ, ТКП, стандартов ЕСКД и СПДС, а также в соответствии со «Стандартом предприятия».




















КП 2-70 02 01.03.180.23-ПЗ

Лист



















4

Изм.

Кол.

Лист

№док

Подп.

Дата



Содержание
Введение

1 Компоновка конструктивной схемы

2 Расчет плиты перекрытия

2.1 Сбор нагрузок. Определение расчетного пролета и расчетных усилий

2.2 Определение параметров эквивалентного сечения

2.3 Расчет плиты по прочности нормальных сечений. Подбор рабочей арматуры

2.4 Назначение поперечной арматуры. Проверка прочности наклонных сечений

2.5 Расчёт полки и поперечного ребра плиты

2.6 Расчёт прочности поперечного ребра плиты

2.7 Расчет плиты на монтажные и транспортные усилия

3 Расчет колонны

3.1 Сбор нагрузок и определение расчетных усилий

3.2 Определение размеров поперечного сечения колонны. Подбор рабочей продольной арматуры

3.3 Назначение поперечной арматуры

3.4 Расчет колонны на монтажные и транспортные усилия

4 Расчет фундамента под колонну

4.1 Определение расчетных данных

4.2 Расчет основания. Определение размеров подошвы фундамента

4.3 Расчет тела фундамента. Конструирование армирования

Заключение

Список используемых источников



Стр.




















КП 2-70 02 01.03.180.23-ПЗ



















Изм.

Кол.

Лист

№док

Подп.

Дата













Сборное ж/б балочное перекрытие здания с неполным каркасом

Стадия

Лист

Листов

Разработал

Малоземлев А.М.







У

5

25

Консульт.

Деленда С.В







УО «БГАЭК»

Руководит.










Н. контр.















Введение
Первые железобетонные конструкции появились с 1860–1880 г.г. в Англии, Франции, Германии и США. В России железобетон начали применять в 1886 г.

В 1928 г. появились пространственные конструкции, с этого же времени внедряется сборный железобетон. В настоящее время железобетонные конструкции занимают ведущее место в строительстве.

В общей структуре фактических строительно-монтажных работ затраты на строительные конструкции и материалы составляют 53-56 %, поэтому выявление путей экономии материалов благодаря рациональному выбору строительных конструкций и их совершенствование является важной народнохозяйственной задачей.

Современные строительные конструкции делятся на металлические, бетонные и железобетонные, каменные и армокаменные, конструкции из дерева и пластмасс. История развития строительных конструкций связана с развитием производственных сил общества.

Создание первых теоретических основ железобетона и его практическому внедрению способствовали работы многих учёных. Первые теории расчёта железобетона базировались на законах сопротивления материалов: бетон рассматривался как упругий материал, подчиняющийся закону Гука.

Бетон, как показывает практика, хорошо сопротивляется сжатию и значительно хуже растяжению, поэтому включение стальной арматуры в растянутую зону элементов существенно повышает их несущую способность. Сталь имеет высокое сопротивле­ние не только растяжению, но и сжатию и включение ее в бетон в виде арматуры сжатого элемента заметно повышает его несущую способность.

Курсовой проект включает в себя расчет и конструирование железобетонных элементов сборного перекрытия, а так же проектирование колонны и фундамента.

Сборные железобетонные панели (плиты) перекрытии являются основным конструктивным элементом в составе балочных перекрытий. Нагрузка от панелей в таких перекрытиях передаётся на ригели, расположенные поперёк здания.

Внутри здания ригели опираются на промежуточные опоры-колонны, а по периметру – либо на несущие стены (здание с неполным каркасом), либо – на колонны (здание с полным каркасом).

Проектирование железобетонных элементов перекрытия начинают с краткого описания их конструктивной схемы.

Затем определяют все необходимые исходные данные и приступают к статическому расчёту. На стадии статического расчёта даётся описание расчётной схемы, определяются расчётные пролёты, подсчитываются значения нагрузок, находятся максимальные значения внутренних усилий и компонуется сечение с учётом расчётных ограничений.

После чего выполняют расчёт элементов перекрытия по предельным состояниям. В результате расчёта по предельным состояниям первой группы определяется необходимое продольное и поперечное армирование.




















КП 2-70 02 01.03.180.23-ПЗ

Лист



















6

Изм.

Кол.

Лист

№док

Подп.

Дата







Определяем требуемую высоту плиты:

h =(7…9) =(7…9) √ =28,4…36,52 см; принимаем высоту плиты h=300мм.

Определяем ширину полки эквивалентного таврового сечения:

b =b-40=1600-40=1560 мм;

Определяем ширину ребра эквивалентного таврового сечения:

b =b +b =70+80=150 мм;

Высоту полки h =50 мм.
2.3 Расчет плиты по прочности нормальных сечений. Подбор рабочей арматуры

Плиту проектируем из бетона класса С 20/25

Рабочая продольная арматура S500

Армирование полки сеткой из проволоки S 500

Исходные данные: Msd = 66,84 кН·м; ; fyd = 450 МПа;

bf' = 1560 мм; bw = 150 мм; hf' = 50 мм; h = 300 мм; c = 3 см

Определяем рабочую высоту сечения d = h – c = 300-30=270 мм

Определяем несущую способность полки плиты:

MRd,f = α·fcd·bf' ·hf' ·(d – 0,5·hf') = 1·13300·1,56·0,05· (0,27-0,5·0,05) = 254,163 кН·м

Проверяем условие: Msd=66,84 < Mrd=254,163;

условие соблюдается, следовательно нейтральная ось проходит в полке.

Определяем α0 = =

Определяем относительную высоту сжатой зоны бетона:

ξ = =

Определяем требуемую площадь поперечного сечения растянутой арматуры: 2) = (см2)

Принимаем 2Ø20 класса S500, с As1 = 6,283 см2.
2.4 Назначение поперечной арматуры. Проверка прочности наклонных сечений:

- диаметр поперечной арматуры назначаем из условия ее сварки с продольной арматурой: Øw (мм)

Принимаем Øw = 6 мм, арматура класса S240. Аsw=0,565см2

- шаг поперечной арматуры назначается в зависимости от высоты плиты: h = 300 мм

Так как h < 450 мм, то шаг назначают из условий:

и S ≤ 150 мм, принимаем S = 150 мм, шаг в середине пролёта назначаем S≤3/4h=S=200мм

количество хомутов nw = 2.



















КП 2-70 02 01.03. 180.23-ПЗ

Лист



















10

Изм.

Кол.

Лист

№док

Подп.

Дата







Проверяем прочность наклонных сечений.

Исходные данные: β4 = 0,01; fctd = 1 МПа; fywd = 157 МПа; nс2 = 2; ηс3 = 0,6;

nw = 2; Ec = 26 ГПа; Es = 200 ГПа; Asw = 0,565 см2.(все данные алг.7)

ηс1 = 1 – β4 · fcd = 1 – 0,01 · 13,3 = 0,867

αE = Es / Ec = 200/26 = 7,69

Определяем коэффициент поперечного армирования:

ρsw =

Определяем коэффициент, учитывающий влияние поперечной арматуры

ηw1 = 1 + 5 · αE · ρsw = 1 + 5 · 7,69 · 0,002 = 1,07

ηw1 ≤ 1,3 1,07 ≤ 1,3

Определяем несущую способность плиты при работе на срез в опорном сечении: VRd,max = 0,3 · ηw1 · ηс1 · fcd · bw · d = 0,3 · 1,07 · 0,867 · 1,33 · 15 · 27 =149,91 (кН)

Vsd ≤ VRd,max 47,4 кН ≤ 149,91 кН

Определяем ширину полки таврового сечения в сжатой зоне: bf' ≤ 3 · hf' + bw 156 ≤ 3·5+15=30 см;

1560 ≤ 300, условие не соблюдается, принимаем bf' = 300 мм

Определяем коэффициент, учитывающий влияние сжатых полок в тавровых сечениях: ηf = ηf ≤ 0,5

0,138 ≤ 0,5

Определяем поперечную силу, воспринимаемую бетоном сжатой зоны при его работе на срез:

Vcd = ηс3 · (1 + ηf) · fctd · bw · d = 0,6 · (1+0,138) ·0,1·15·27=27,65 кН;

Vsd ≤ Vcd V =47,4 кН < V =27,65 кН;

Условие не удовлетворяется, поперечная арматура требуется по расчету.

Назначаем максимальный шаг хомутов

Smax=0,75 ·2· (1 + 0,138) · 0,1 · 15· 272 / 47,4=39.37см

S=150мм ≤ S =393.7мм; = = = 0,59кН/м;

l = = = 64.94 см;

l =649.4мм<2d=540 мм;

Определяем несущую способность V = · l + =

= 0,49 ·54+ = 77.94 кН;

V = 47,4 кН < V = 77.94 кН;

Прочность наклонных сечений обеспечена. Принимаем поперечную арматуру

ø = 6 мм класса S240 с шагом S=150 мм.




















КП 2-70 02 01.03. 180.23-ПЗ

Лист



















11

Изм.

Кол.

Лист

№док

Подп.

Дата





2.5 Расчёт полки и поперечного ребра плиты.

Полка плиты работает на местный изгиб, как пластинка, опирающаяся по контуру на продольные и поперечные ребра. Расставляем поперечные ребра так, чтобы расстояние между ними было приблизительно равно расстоянию между

продольными ребрами.

Таблица 2 – Сбор нагрузок на 1м полки плиты

Вид и подсчет нагрузок

Нормат.

нагрузка,

Па

Коэф-т

безопас-

ности по

нагрузке

Расчётная

нагрузка,

Па

I. Постоянные нагрузки

G



G


1. Цементное покрытие 20 мм

0,02·1800·10

2. Цементная стяжка 30 мм

0,03·1800·10

3. Плиты мин. ватные

0,12·300·10

4. Гидроизол 2 слоя

5. Сборная железобетонная ребристая плита


360
540
360
25
1250


1,35
1,35
1,35
1,35
1,15


486
729
486
33,75
1438

Итого постоянных

2535




3173

II. Временные нагрузки

Q



Q

  1. Полезная нагрузка

в т.ч. длительная

4200

2800

1,5

1,5

6300

4200

Всего полная

в т.ч. длительная


6735

5335





9473

7373

lk/ bf'=5780/1560=3,7 принимаем 4 ребер

l1=5780/3-100=1826,6 мм

l2=1560—2· b =1560-2·80=1400 мм
Рис.2.5

Определяем нагрузку приходящуюся на всю полку

Р= q·l1· l2 = 9,473 ·1,826,6·1,4 = 17,83 кН

Определяем усилие в полке:

М1= α · Р= 0,0179 · 17,83 =0,319 кН·м;

M2= β · Р= 0,0417 · 17,83 =0,743 кН·м

M1 – изгибающий момент в пролёте полки;

M2 – изгибающий момент на опорах контура полки.



















КП 2-70 02 01.03. 180.23-ПЗ

Лист



















12

Изм.

Кол.

Лист

№док

Подп.

Дата



Рабочую сетку располагают по середине высоты сечения полки, поэтому рабочая высота составит:

d= = = 25 мм;

Требуемая площадь сечения арматуры рабочей сетки определяется по формуле:

A = =0,319 /0,9·410·103·0,025 = 0,0000345 = 0,345см2

A = =0.743/0,9·410·103·0,025 = 0,0000805 = 0,805см2

Конструируем сетку для армирования плиты:

Таблица 23– Подбор сетки для армирования

S

100

125

150

200

n=l1,min/ S

14

11

9

7

a =As1/n

0,006

0,08

0,096

0,12

ø

3

3

4

4

A

0,994

0,781

1,134

0,882

Принимаем вариант




+







n – количество стержней.

– требуемая площадь одного стержня,

Ø – диаметр принятого стержня.

As = аs · n,

где аs – площадь одного стержня принятого диаметра.

Подбираем сетку из проволоки Ø3 мм класса S500 с шагом S = 125 мм в обоих направлениях.