Железобетонные и каменные конструкции

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

I. Компоновка перекрытия

II. Расчет монолитной плиты

1. Уточнение толщины плиты

2. Расчет армирования плиты

3. Расчет второстепенной балки

4. Расчет второстепенной балки на действие поперечных перерезывающих сил

III. Расчет трехпролетного неразрезного ригеля

1. Уточнение размеров ригеля

2. Расчет прочности ригеля по нормальному сечению

3. Расчет ригеля по наклонному сечению

4. Построение эпюры материалов

5. Расчет длины анкеровки

Список используемой литературы

I. Компоновка перекрытия

Временная нормативная нагрузка:

Vⁿ на подвальном перекрытии 1450 кг/м².

Vⁿ на междуэтажном перекрытии 550 кг/м²;

Сетка колонн: 4,5 х 7,0. Размер здания в осях 13,5*35 м.

Проектируется монолитное железобетонное перекрытие над подвалом многоэтажного промышленного здания под временную нормативную нагрузку Vⁿ=1450 кг/м², сетка колонн 4,5 х 7,0. Здание имеет неполный каркас, т.е. крайними опорами для перекрытий являются кирпичные стены.

Ребристое монолитное перекрытие состоит из трех основных конструктивных элементов:

1. Горизонтальная плита, толщиной 6-8 см., воспринимающая непосредственно нагрузку от пола, временную и передающая эту нагрузку на:

2. Второстепенные балки (ребра), монолитно связанные с плитой, расположенные на некотором расстоянии друг от друга, называемом шагом второстепенных балок.

3. Главные балки, воспринимающие нагрузку, передаваемую второстепенными балками и передающие ее на колонны, и наружные стены. Главные балки тоже монолитно связаны с плитой и со второстепенными балками, т.е. все выполняется в единой опалубке, а все конструктивные элементы завязаны в единое целое общей арматурой. Главные балки могут располагаться как вдоль, так и поперек здания.

Вариант I. Поперечное расположение главных балок.

NN п/п	Наименование элемента	Пролет м	Размеры поперечного Сечения
			Высота (h), см	Ширина b, см
1.	Плита	2,3 2,2	10
2.	Второстепенная балка	7,0	40	20
3.	Главная балка	4,5	50	20

Вариант II. Продольное расположение главных балок.

NN п/п	Наименование элемента	Пролет м	Размеры поперечного Сечения
			Высота (h), см	Ширина b, см
1.	Плита	2,3 2,4	10
2.	Второстепенная балка	4,5	25	10
3.	Главная балка	7,0	70	35

Сравнение вариантов компоновки по расходу бетона.

Вариант I.

V_б=3^.L₁^.5^.L₂^.h_пл + n_вб^.5^.L₂^.(h_вб-h_пл)^.b_вб + n_гб^.3^.L₁^.(h_гб-h_пл)b_гб.

V_б=

Вариант II.

V_б=3^.L₁^.5^.L₂^.h_пл + n_вб^..3^.L₁^.(h_вб-h_пл)^.b_вб + n_гб^..5^.L₂^.(h_гб-h_пл)b_гб.

V_б=

Поперечное расположение главных балок:



Вывод: Из конструктивных соображений для дальнейших расчетов принимается вариант I с поперечным расположением главных балок, т.к. в этом случае мы имеем экономию бетона.

II. Расчет монолитной плиты

плита монолитный ригель

3,2 >2 следовательно балочный тип опирания. В плитах балочного типа изгибающий момент вдоль длинной стороны настолько мал, что им пренебрегают. Для расчета мысленно вырезают полоску шириной 1м в направлении короткой стороны.

Таблица сбора нагрузок.

Нагрузки	Нормативная Нагрузка, кН/м2	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная Нагрузка, кН/м2
Постоянная: - керамическая плитка, д = 0,01 м (с = 18 кН/м3) - стяжка из ЦПР, д = 0,04 м (с = 18 кН/м3) - ж\б плита, д = 0,1 м (с = 25 кН/м3) итого: Временная: Полная нагрузка q:	0,18 0,72 2,5 3,4 14,5 17,9	1,2 1,3 1,1 1,2	0,2 0,94 2,75 3,91 17,4 18,302

- класс ответственности 2 следовательно =0,95

- В=1 т.к. верезаем полосу шириной 1м.



1. Уточнение толщины плиты

1)Определение исходных данных

М=|Mв|=7,00 (кНм)

Задаемся классами материалов и по СНиПу определяем прочностные характеристики.

Плиты армируются стандартными сварными сетками, которые изготавливаются из проволочной арматуры класса Вр-1.

Исходя из условий =2,3 и =7,0 назначаем класс бетона В20

2) Задаемся шириной

в=1м

Наименование эл-та
балка	1-2%	0,3-0,4%
плита	0,3-0,7%	0,1-0,15%

3)

Назначаю

2. Расчет армирования плиты

1)

<

2)

<

?1,96 см² значит армирование плиты осуществляем рулонными сетками

Дано :

Принимаем сетки:

As (10Ш5)= 1,96 смІ

As (10Ш3)= 0,71 смІ

3. Расчет второстепенной балки

1) Расчётные пролёты

- крайних пролётов балки

- средние пролёты

2) Расчётные нагрузки

3) Определение расчётных усилий

Расчётные усилия определяем с учётом их перераспределения за счёт проявления пластических деформаций арматуры и бетона:

а) изгибающие моменты:

б) поперечные силы

- на крайней опоре

=0,4•q•lкр = 0,4•41,56•6,78 = 113,04 кН

- на первой промежуточной опоре слева

=-0,6•q•lкр = -0,6•41,56•6,78 = -169,06 кН

- на первой промежуточной опоре справа

=0,5•q•lср = 0,5•41,56•6,8 = 141,30 кН

4) Уточнение размеров второстепенной балки

Балки армируются сварными каркасами с рабочей продольной арматурой класса А-111 d>10мм.

в=(0,3-0,5)h

Следовательно ПРИНИМАЕМ: в=0,2 м

h=0,55 м

=0,52 м

5) Расчет арматуры от действия положительных изгибающих моментов

М= (кН\м)

условие выполняется

1)

2)

Принимаем нижнюю арматуру в каркасе К-1:

К-1 As(2 Ш25)=9,82 =9,57

Нижняя арматура в каркасе К-2:

К-2 As(2 Ш22)=7,60=6,52

Верхняя арматура в каркасе К-1 и К-2 ставится конструктивно

К-1 и К-2 As(2 Ш10)=1,57

6) Расчет арматуры от действия отрицательных изгибающих моментов

3)

4)

Для восприятия отрицательных изгибающих моментов над опорами раскатывают сетки в 2 слоя в разбежку.

Пересчитаем требуемую площадь арматуры на 1 сетку на 1м ширины.

армирование осуществляется плоскими сетками

Плоские сетки раскладывают поперек главных балок, 2 или 3 штуки в пролете с нахлестом не менее 200 мм.

Рабочая продольная арматура

Принимаем сетки:

As (5Ш8) = 2,51 смІ

As (7Ш6) = 1,98 смІ

4. Расчет второстепенной балки на действие поперечных перерезывающих сил

1) Определение расчетных данных

Назначаю

As,w(2Ш8)=1,01

Rs,w=255МПа

При опорной зоне:

Принимаю

В средней части:

Принимаю

2)

3)

4) Рассчитываем промежуточное значение

5) Определяем интенсивность поперечного армирования

6) Определяем расстояние от опоры до конца наклонной трещины

C

7)Определяем несущую способность сжатой зоны бетона

8)Определяем длину проекции наклонной трещины на продольную ось

следовательно =0,71м

9) Определяем несущую способность поперечной арматуры

10) Проверка прочности

условие выполняется

III. Расчет трехпролетного неразрезного ригеля

Для такого типа ригелей расчетная длина в среднем пролете: lср=l1=4,5 м

В крайнем пролете расчетная длина - это расстояние от оси колонны до центра площадки опирания ригеля на каменную кладку: Lкр= l1-0,125м=4,375 м

Таблица сбора нагрузок

Нагрузки	Нормативная Нагрузка, кН/м2	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная Нагрузка, кН/м2
Постоянная: - керамическая плитка, д = 0,01 м (с = 18 кН/м3) - стяжка из ЦПР, д = 0,04 м (с = 18 кН/м3) - ж\б плита, д = 0,105 м (с = 25 кН/м3) итого: Временная: Полная нагрузка q:	0,18 0,72 3 3,9 5,5 9,4	1,2 1,3 1,1 1,2	0,22 0,94 3,3 4,452 6,6 11,052

Определение усилий в ригеле:

Погонная временная нагрузка

Погонная постоянная нагрузка

Схема нагрузки	М1	М2	МВ	QA	QBлев	QBпр
gпог=75,62 кН/м	0,08 115,79	0,025 38,28	-0,1 -148,90	0,4 132,34	-0,6 -198,50	0,5 170,15
Vпог=43,89 кН/м	0,101 84,85	-0,05 -44,44	-0,05 -43,21	0,45 86,41	-0,55 -105,61	0 0
Vпог=43,89 кН/м	-0,025 -21,00	0,075 66,66	-0,05 -43,21	-0,05 -9,60	-0,05 -9,60	0,5 98,75
Vпог=43,89 кН/м	-	-	-0,117 -101,11	0,383 73,54	-0,617 -118,48	0,583 115,15
Варианты невыгодного нагружения	1+2 200,64	1+3 104,94	1+4 -250,01	1+2 218,75	1+4 -316,98	1+4 285,3

Определение изгибающих моментов и поперечных сил

Mb(1+2)= -192,11

Для балок допускается снижение изгибающего момента на опоре В не более 30%.

=>

В этом случае на опоре В откладывается одна точка

1)

2)

3)

4)

1. Уточнение размеров ригеля

1.

Ригели армируются сварными каркасами с рабочей продольной арматурой класса

А -111 d>10мм Rs=365Мпа. Ригели изготавливают из тяжелых бетонов класса В15-25.

НАЗНАЧАЮ класс бетона В15.

2. Задаемся шириной ригеля =0,2м

3.

h=0,75м

b = 0,25 =>

Назначаем h=0,65м

Назначаем =0,6м

2. Расчет прочности ригеля по нормальному сечению

1. Расчет нижней арматуры в крайнем пролете

В результате арматуру ставим в 2 ряда

As(4 Ш 20)=12,56

2. Расчет нижней арматуры в среднем пролете

В результате арматуру ставим в 2 ряда

As(4 Ш 14)=6,16

3. Расчет верхней арматуры в среднем пролете

В результате арматуру ставим в 1 ряд

As(2 Ш 3)=0,14

4. Расчет верхней арматуры на опоре В.

В результате арматуру ставим в 1 ряд

As(2 Ш 25)=9,82

3. Расчет ригеля по наклонному сечению

1) Определение расчетных данных

Назначаю

As,w(2Ш8)=1,01

Rs,w=285МПа

h = 650мм

При опорной зоне:

Принимаю

В средней части:

Принимаю

2)

3)

4) Рассчитываем промежуточное значение

5) Определяем интенсивность поперечного армирования

6) Определяем расстояние от опоры до конца наклонной трещины

0,56=107,46

C

7)Определяем несущую способность сжатой зоны бетона

8)Определяем длину проекции наклонной трещины на продольную ось



следовательно =0,8м

9) Определяем несущую способность поперечной арматуры

10) Проверка прочности

условие выполняется

4. Построение эпюры материалов

1. Несущая способность нижней арматуры в крайнем пролете

Аs(4Ш20) = 12,56смІ

2. Несущая способность нижней арматуры в крайнем пролете после обрыва

Аs(2Ш20) = 6,28смІ

3. Несущая способность нижней арматуры в среднем пролете

Аs(4Ш14) = 6,16смІ

4. Несущая способность нижней арматуры в среднем пролете после обрыва

Аs(2Ш14) = 3,08смІ

5. Несущая способность верхней арматуры в среднем пролете

Аs(2Ш3) = 0,14смІ

6. Несущая способность верхней арматуры на опоре В

Аs(2Ш25) = 9,82смІ

7. Несущая способность верхней арматуры в крайнем пролете - ставится конструктивно.

Арматура Аs(2Ш10) = 1,57смІ

5. Расчет длины анкеровки

Длину анкеровки обрываемых стержней определяем по формуле

или

Qi - поперечная перерезывающая сила в i-й точке

- интенсивность поперечного армирования в i-й точке

1) или

Принимаем

2) или

Принимаем

3) или

Принимаем

4) или

Принимаем

5) или

Принимаем

Список используемой литературы

1. СНиП 2.3.1-84. Бетонные и железобетонные конструкции. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1985 - 79 с.

2. Байков Б.Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции: Общий курс. - М.: Стройиздат, 1985 - 728 с.

3. Методические указания к курсовому проекту «Железобетонные и каменные конструкции» Проектирование сборного многопролетного ригеля. 1986 - 16 с., Кащишена С.Р., Гаянов Ф.Ф.

4. Методические указания к курсовому проекту «Железобетонные и каменные конструкции» Проектирование монолитной многопролётной плиты перекрытия. 1986 - 28 с.,Кащишена С.Р., Гаянов Ф.Ф.

Размещено на Allbest.ru