В курсовом проекте №1 по курсу «Железобетонные и каменные конструк- 1 страница

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

В курсовом проекте №1 по курсу «Железобетонные и каменные конструк-

ции» необходимо произвести расчет и конструирование железобетонного перекры-

тия производственного здания в монолитном и сборном вариантах. Конструктивная система здания представляет собой неполный железобетонный каркас с несущими наружными стенами.

Железобетонные перекрытия по конструктивным признакам классифициру-

ются на:

- монолитные, изготавливаются прямо на стройплощадке;

- сборные, состоят из готовых элементов заводского изготовления и выпол-няются посредством монтажа. Могут иметь монолитные участки, и в этом случае именуются сборными перекрытиями с монолитными участками;

- сборно-монолитные перекрытия, содержат в себе как сборные, так и мо-нолитные элементы работающие совместно.

В первом разделе методических указаний рассматривается расчет и констру-

ирование элементов монолитного ребристого перекрытия с балочными плитами, во втором разделе – элементов сборного ребристого перекрытия с балочными плита-

ми.

1 МОНОЛИТНЫЙ ВАРИАНТ РЕБРИСТОГО ПЕРЕКРЫТИЯ С БАЛОЧНЫМИ ПЛИТАМИ

1.1 Компоновка и выбор вариантов

1.1.1 Компоновка вариантов

Монолитное ребристое перекрытие состоит из системы главных и второсте-

пенных балок, соединенных по верху монолитной плитой. Фрагмент монолитного перекрытия показан на рисунке 1.1, план перекрытия и поперечный разрез проек-

тируемого здания – на рисунке 1.2.

Монолитная плита

Второстепенная балка

Колонна Главная балка

Рисунок 1.1 – Фрагмент монолитного ребристого перекрытия

Рисунок 1.2 – План перекрытия и поперечный разрез проектируемого здания

Под компоновкой подразумевают:

- определение ориентации главных балок (вдоль продольной или попереч-ной осей здания);

- определение пролета и шага главных балок, шага второстепенных балок.

Конструктивная схема перекрытия должна быть скомпонована таким обра-

зом, чтобы получить наиболее экономичное решение, при котором объем бетона и вес арматуры наименьшие. Для осуществления поставленной задачи применим ме-

тод вариантного проектирования.

Необходимо рассмотреть 3 варианта компоновки перекрытия и выбрать ва-

риант с наименьшим расходом бетона. При этом параметры элементов перекрытия должны удовлетворять следующим условиям:

1,5 м £ l_п £ 2,5 м;

5 м £ l_вб £ 7 м;

6 м £ l_гб £ 8 м,

где l_п – пролет плиты, м;

l_вб –пролет второстепенной балки,м; l_гб –пролет главной балки,м.

Предпочтительнее располагать главные балки вдоль поперечных осей здания

(поперечное расположение главных балок), поскольку в этом случае суммарная жесткость здания выше, чем при продольном расположении. Если 3 варианта с по-

перечным расположением запроектировать не удалось, допускается использовать продольное расположение главных балок.

Если здание имеет в плане размеры L×B, тогда при поперечном расположе-

нии главных балок:
^lгб	=		B	;			Equation Chapter (Next) Section 1(1.1)
				^nгб
l	=		L	;			(1.2)
вб				^nвб
^lп	=			B		,	(1.3)
			^nгб ^× ^nп. гб
где nп . гб,	^nвб ^, ^nгб	– количество пролетов плит по главной балке, пролетов второсте-
пенных и главных балок соответственно.

Примечание: при продольном расположении главных балок значения L и B в

формулах (1.1)…(1.3) меняют местами.

Параметры вариантов компоновки сводят в таблицу. Пример заполнения

приведен в таблице 1.1.

Таблица 1.1 – Варианты размеров перекрытия

Вариант		Плиты	Второстепенные балки	Главные балки
^nп. гб		lп,м	^nвб	lвб,м	^nгб	lгб,м
			1,750		5,80		7,00
			2,333		5,80		7,00
			1,813		5,25		7,25

Эскизы приведенных вариантов показаны на рисунках 1.3, 1.4, 1.5.

Рисунок 1.3 – Первый вариант конструктивной схемы

Рисунок 1.4 – Второй вариант конструктивной схемы

Рисунок 1.5 – Третий вариант конструктивной схемы

1.1.2 Сравнение и выбор вариантов

Варианты компоновки перекрытия сравнивают по расходу бетона. Для срав-

нения определяют условную приведенную толщину перекрытия h_у^пр, см:

h_у^пр = h_п^пр + h_вб^пр + h_гб^пр + h_кол^пр,

где

h_вб^пр

h_гб^пр

h_кол^пр

где

h_п^пр –условная приведенная толщина плиты перекрытия;

– условная приведенная толщина второстепенных балок;

– условная приведенная толщина главных балок;

– условная приведенная толщина колонн.

Условные приведенные толщины конструкций определяются по формулам:

- для плиты перекрытия

h ^пр = l		l	+ v	, см,
п	п п	п

v_п –полезная нормативная нагрузка,кПа.

- второстепенных балок

	hвб^пр =0,006× lвб 3(100 vп)^2	×	^lвб	^kвб	, см,
					lп
где kвб	– коэффициент второстепенной балки, kвб
	- главных балок
	hгб^пр =0,005× l гб 3100 vп)^2	×	^lгб	^kгб	, см,
					^lвб
где kгб	– коэффициент второстепенной балки, kгб

=	nп	-1	=	^nп. гб. ^× ^nгб	-1	.
nп		^nп. гб. ^× ^nгб
		,

₌ ⁿвб ^-1_.

ⁿвб

- колонн:

hк^пр =0,0002×(100 vп)× H э	× nэ	×	nгб -1		×	nвб -1	, см,
^nгб
				^nвб

где n_э – количество этажей, выше рассматриваемого перекрытия с опорами.

Результаты расчета приведенных высот приведем в таблицу 1.2.

Таблица 1.2 – Приведенные высоты вариантов

					В сантиметрах
Вариант	hп^пр	hвб^пр	hгб^пр	hкол^пр		hу^пр
	6,49	5,69	3,91	0,58		16,66
	8,83	5,12	3,91	0,58		18,43
	6,74	4,96	4,14	0,61		16,45

Обычно h^пр удовлетворяет следующим условиям:

- 7 см £ h_п^пр £ 9 см;

- 4 см £ h_вб^пр £ 7 см;

- 3,5см £ h_гб^пр £ 5см;

- 1 см £ h_кол^пр £ 2 см;

- 15см £ h_у^пр £ 20 см.

В результате расчетов принимаем вариант … с продольным (поперечным)

расположением главных балок как самый экономичный.

1.1.3 Корректировка основного варианта

Корректировка основного варианта выполняется в целях учета величины

опирания конструкции на стены.

Плита, опираясь на стену, заходит на нее на 120 мм. В расчетах учитывается лишь половина этой величины, то есть 60 мм (Рисунок 1.7). Тогда пролет плиты с

учетом ее опирания на стену будет выражаться формулой

B +2

aп

l '=

,

п

^nгб ^nп. гб

где aп

– величина опирания плиты на стену, aп = 0,12 м.

Величина опирания второстепенной балки равна 250 мм. Тогда пролет балки

L +2

^aвб

l '=

,

вб

^nвб

где aвб

– величина опирания второстепенной балки на стену, aвб = 0, 25 м.

Для выравнивания моментов в крайних и средних пролетах допускается уменьшение величины крайнего пролета так, чтобы разность между крайними и средними пролетами при их изменении не превышала:

- для плит – 20%

- для второстепенных балок – 10% Таким образом, получаем

^l п. кр.

^lп. ср.

^lвб. кр

= (0,83...0,85) l_п ';

	B +2	aп	- 2 l
		п. кр.
=					;
^nгб ^nп. гб.	-

_. = (0,94...0,95) l_вб ';

		L +2	^aвб	- 2 l
				вб. кр.
^lвб. ср.	=			,
^nвб
		- 2

где

^lвб. кр.

^lп. ср.

^lвб. ср.

l_{п . кр .}–длина крайнего пролета плиты;

– то же, второстепенной балки;

– длина среднего пролета плиты;

– то же, второстепенной балки;

Проверим, отвечают ли рассчитанные варианты заданным требованиям:

^lп. кр. _³0,8;

^lп. ср.

^lвб. кр. _³0,9. ^lвб. ср.

Окончательно утверждаем размеры конструкций.

На рисунке 1.6 приведем окончательный план перекрытия.

Рисунок 1.6 – Эскиз плана проектируемого перекрытия

1.2 Расчет и конструирование неразрезной плиты

1.2.1 Назначение размеров. Сбор нагрузок на плиту.

По конструктивным требованиям для производственных зданий толщину плиты монолитного перекрытия принимают не менее 60 мм. Толщина плиты долж-

на быть кратна:

- 10 мм при толщине плиты до 100 мм

- 20 мм при толщине плиты свыше 100 мм

Примем толщину плиты равную 80 мм, что не меньше требуемой, и не нарушает перевязку кирпичей.

Конструкцию полов (Рисунок 1.7) подбираем согласно СНиП 2.03.13-88

«Полы».

Рисунок 1.7 – Разрез по плите

Нормативная нагрузка от собственного веса g_n, кПа, считается по формуле: g _n = gV,

где g – удельный вес материала конструкции, кН/м³;

V –геометрический объем конструкции,м³.

Расчетная нагрузка от собственного веса g, кПа, выражается формулой

g = g_ng _f,

где g _f – коэффициент надежности по нагрузке (учитывает неблагоприятные от-

клонения расчетной нагрузки от значения нормативной, зависит от вида и величи-

ны нагрузки).

Нормативная полезная нагрузка v_n, кПа, указана в задании. Расчетная полез-

ная нагрузка v, кПа, определяется по формуле

v = v g	.
		n f
Согласно СНиП 2.01.07-81 «Нагрузки и воздействия», коэффициент надеж-
ности по нагрузке g	f	для расчетной полезной нагрузки зависит от величины нор-
мативной полезной нагрузки vn:
-	^g f	= 1,3 при vn	< 2 кПа;
-	g f	= 1,2 при vn	> 2 кПа.
Полученные значения нагрузок приведем в таблицу 1.3.
Таблица 1.3 – Нагрузки на плиту
		Вид нагрузки			Нормативная	g f	Расчетная
				нагрузка, кПа	нагрузка, кПа
Постоянная
- монолитная плита
(d = 0,08 м; g = 25 кН / м ^3	)			1,1	2,20
- стяжка
(d = 0,02 м; g =18 кН / м ^3	)		0,36	1,3	0,47
- керамическая плитка
(d = 0,013 м; g =18 кН / м ^3	)	0,23	1,2	0,28
Всего постоянная					2,59		2,95
Временная (полезная)
(vn =12 кПа)							1,2	14,40
Всего временная						1,2	14,40
ИТОГО							14,59		17,35

Дата добавления: 2015-10-21