Содержание
Исходные данные для проектирования
1. Компоновка сборного балочного перекрытия
2. Проектирование ребристой плиты перекрытия
2.1 Сбор нагрузок на плиту перекрытия
2.2 Определение конструктивной и расчетной длин плиты перекрытия
2.3 Определение расчетных усилий
2.4 Выбор материалов для плиты перекрытия
2.5 Расчет плиты перекрытия по нормальному сечению (подбор продольной рабочей арматуры)
2.6 Расчет плиты по наклонному сечению (подбор поперечной арматуры)
2.7 Конструирование каркаса продольного ребра
2.8 Расчет полки плиты перекрытия на местный изгиб
3. Проектирование сборного железобетонного ригеля
3.1 Сбор нагрузок на ригель
3.2 Определение конструктивной и расчетной длин ригеля
3.3 Определение расчетных усилий
3.4 Выбор материалов для ригеля
3.5 Расчет ригеля по нормальному сечению (подбор продольной рабочей арматуры)
3.6 Расчет ригеля по наклонному сечению (подбор поперечной арматуры)
3.7 Построение эпюры материалов (нахождение точки теоретического обрыва стержней)
3.8 Конструирование каркаса К-1 ригеля
Список литературы
Выдержка из текста работы
|
Вид нагрузки |
Характеристическое значение нагрузки, кН/м2 |
Коэф. надежности по нагрузки, гfm |
Предельное расчетное значение нагрузки кН/м2 |
|
|
Постоянная — сборная Ж/Б ребристая плита перекрытия |
2,2 |
1,1 |
2,42 |
|
|
-шлакобетонная подготовка д=60мм , с=14 кН/м2 1*0,06*14=0,84 |
0,84 |
1,3 |
1,09 |
|
|
-бетонный пол (В30) 1*0,04*24=0,96 |
0,96 |
1,3 |
1,25 |
|
|
ИТОГО |
g1=4.76 |
|||
|
Временная (полезная) |
9 |
1.2 |
10,8 |
|
|
ИТОГО |
v1=10,8 |
|||
|
ВСЕГО |
15,56 |
Постоянная нагрузка от перекрытия на 1м погонный рогеля с учетом коэф-та надежности по назначению здания гn=0,95
Временная нагрузка от перекрытия на 1м погонный рогеля с учетом коэф-та надежности по назначению здания гn=0,95
Нагрузка от собственного веса 1м погонного ригеля с учетом гfm=1,1 и гn=0,95
Полная расчетная нагрузка на ригель
Расчетная схема ригеля
1.2 Расчет прочности ригеля по нормальному сечению
Цель расчета: Аs — площадь сечения рабочей продольной арматуры
Дано: расчетное сечение ригеля bxh
Класс бетона В25 ()
Класс арматуры А400С ()
Изгибающий момент М=343,716кН/м
Рабочая высота сечения
ригель колонна трещина перекрытие
Где гb2=0.9 — коэф. Условий работы бетона [1,табл.15]
— условие выполняется
По сортаменту подбираем 4 стержня d=28мм
Проверка минимального процента армирования
1.3 Расчет прочности ригеля по наклонному сечению
Максимальная величина поперечной силы
Расчет ж/б элементов по наклонному сечению выполняется
согласно [1,пп3,31-3,35] для обеспечения прочности согласно таких трех этапов:
1) на действие поперечной силы по наклонной полосе между наклонными трещинами (формула 72) [1]
2) на действие поперечной силы по наклонной трещине (формула 75) [1]
3) на действие изгибающего момента по наклонной трещине (формула 88)
Второстепенная балка имеет тавровое сечение. Согласно c [1,п.5,25] .
По условию свариваемости с по дополнению II .
Значит, принимаем , класса А400С с .
Согласно конструктивным требованиям [1,п.5,27] на приопорных участках балок длиной 0,25l шаг хомутов
В средней части
Окончательно принимаем шаг хомутов на приопорных участках 20см, в средней 45см.
В ригеле будет установлено 2 каркаса
Тогда
Усилия в поперечных стержнях на единицу длины балки определяется по формуле
Длина проекции опасной наклонной трещины
Кроме того,
Проверяем условие
где, — коэф. учитывающий влияние продольных сил (в данном случае их нет, значит =0)
— коэф. учитывающий влияние сжатых полок в тавровых элементах (=0)
Для тяжелого бетона
условие выполняется
Принимаем
Первый этап — расчет прочности ригеля на действие поперечной силы по наклонной линии между наклонными трещинами выполняется по формуле 72 [1]
Условие выполняется, значит размер поперечного сечения балки является достаточным
Второй этап — расчет на действие поперечной силы, по наклонной трещине выполняется по формуле 75 [1] (в данном случае поскольку в каркасе нет отгибов)
Поперечная сила, воспринимаемая бетоном
Условие выполняется, т.е. 155,9 > 93,55
Поперечная сила воспринимаемая хомутами
Таким образом, на приопорных участках
, в средней части
Третий этап — расчет на действие изгибающего момента по наклонной трещине
(в данном случае не проводится, поскольку выполняются все констр. требования)
2. Расчет и конструирование средней колоны
2.1 Расчетная схема. Расчет нагрузок на среднюю колону
Расчет колоны производим как условно центрально-сжатго элемента со случайным эксцентриситетом в соответствии с [2, п.3.84]
Расчетная схема и сечение колоны
L0 — расчетная длина колонны
N — схематическая сила, приложенная со случайным эксцентриситетом е.
Нагрузку на колону N можно определить используя ее грузовую площадь
Нагрузка на колону 1-го этажа состоит из нагрузок от покрытия и междуэтажных перекрытий
Снеговая нагрузка [4, р.8]
— Предельное расчетное значение снеговой нагрузки (полная снеговая нагрузка)
— коэф. надежности, который зависит от периода эксплуатации здания
(Т=60 лет)
— хар-ное значение снеговой нагрузки (приложение Е)
Принимаем С=1
Сбор нагрузок от покрытия
|
Вид нагрузки |
Хар-ное значение Нагрузки, кН/м2 |
Коэф. надежности по нагрузки, |
Предельное расчетное значение нагрузки, кН/м2 |
|
|
Постоянная -сборная ж/б плита покрытия |
2,2 |
1,1 |
2,42 |
|
|
— пароизоляция |
0,05 |
1,3 |
0,07 |
|
|
— утеплитель |
0,24 |
1,3 |
0,31 |
|
|
— асфальтовая стяжка |
0,36 |
1,3 |
0,47 |
|
|
— рулонная кровля |
0,10 |
1,3 |
0,13 |
|
|
ИТОГО |
||||
|
Временная Полезная |
0,88 |
1,04 |
0,915 |
|
|
В т.ч. кратковременная |
0,192 |
1,04 |
0,2 |
|
|
длительная |
0,668 |
1,04 |
0,695 |
— Квазипостоянное значение снеговой нагрузки
Сбор нагрузок от междуэтажного перекрытия
|
Вид нагрузки |
Хар-ное значение Нагрузки, кН/м2 |
Коэф. надежности по нагрузки, |
Предельное расчетное значение нагрузки, кН/м2 |
|
|
Постоянная -сборная ж/б плита покрытия |
2,2 |
1,1 |
2,42 |
|
|
-шлакобетонная подготовка д=60мм , с=14 кН/м2 1*0,06*14=0,84 |
0,84 |
1,3 |
1,09 |
|
|
-бетонный пол (В30) 1*0,04*24=0,96 |
0,96 |
1,3 |
1,25 |
|
|
ИТОГО |
||||
|
Временная Полезная |
9 |
1,2 |
10,8 |
|
|
В т.ч. кратковременная |
2 |
1,2 |
2,4 |
|
|
длительная |
7 |
1,2 |
8,4 |
Нагрузку отвеса ригеля () удобнее привести к 1м2 грузовой площади и включить ее в постоянную нагрузку () покрытия или перекрытия
Используем данные расчета ригеля
Приведенная расчетная нагрузка от веса ригеля на 1м2
Расчетная нагрузка от веса колон (на 1 этаж)
Расчетная нагрузка на колону от покрытия () с учетом
а) длительная
б) кратковременная
Расчетная нагрузка на колону от междуэтажного перекратия
а) длительная
б) кратковременная
Полная расчетная нагрузка на колону 1-го этажа
а) длительная
б) кратковременная
2.2 Расчет прочности колонны
где — продольная сила от всех нагрузок
— площадь поперечного сечения колоны
— общая площадь продольной рабочей арматуры колонны
— коеф. Учитывающий гибкость колонны
Дано:
Принимаем е=11,4мм
Полная расчетная нагрузка на колону
Предварительно принимаем
(при можно принимать )
уточняем :
Требуемая площадь арматуры
Принимаем по сортаменту 6d40mm
3. Расчет и конструирование фундамента под среднюю колонНу
Дано:
Армирование колоны — А400С 6d40
Бетон класса В25
Район строительства г.Одесса; отметка подошвы фундамента (по заданию) — 1,5м;
Фундамент из бетона В25 (по заданию);
; ; ; арматура фундамента А400С;
; расчетное сопротивление грунта
Верхний обрез фундамента принимаем на отметке -0,150. Назначаем размеры подколонника
Принимаем
Конструктивно , тогда
Для колоны квадратного сечения принимаем подколонник сечением
Требуемая длина анкеровки продольной арматуры колоны в стакане фундамента
Минимальная глубина стакана подколонника
Принимаем при глубине заделки колоны в стакане 1100mm
Определяем площадь подошвы фундамента по формуле
Требуемый размер стороны подошвы фундамента
Принимаем размер подошвы
Давление грунта от расчетной нагрузки
Предварительно принимаем
Расстояние от подошвы до центра тяжести арматуры
при этом
Вычисляем
Размер стороны нижнего основания пирамиды продавливания
Тогда
Продавливающая сила, действующая по одной грани пирамиды продавливания
Средняя линия боковой грани пирамиды продавливания
Сопротивление продавливанию одной грани пирамиды продавливания
Прочность на продавливание обеспечена
Принимаем фундамент двухступенчатый ;
Размер верхней ступени в плане
Принимаем
Вычисляем
Тогда
Вычисляем
Проверяем условие
— условие удовлетворяется
Вычисляем изгибающие моменты в сечениях I-I и II-II фундамента
Требуемая площадь арматуры
Арматуру подбираем по площади
При шаге стержней 200мм и привязке крайних стержней сетки 100мм количество стержней в сетке составит
При шаге 150мм и привязке 75мм
Площадь одного стержня при шаге соответственно 200 и 150мм
Принимаем 20d18 А00С
При шаге 150мм перерасход арматуры увеличивается
Размещено на
