|
Министерство общего и профессионально образования РО
Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение среднего профессионального образования
«Ростовский-на-Дону строительный колледж»
Специальность 270802
Дисциплина: СД.УП.04
Расчет строительных
конструкций
Пояснительная записка
К расчетно-графической работе
Выполнила
студентка гр.С-51
Панченко Л.О.
Консультант
Черногубова Л.И.
Ростов-на-Дону
|
|
|
|
|
Лист |
СД.УП.04-270802.01.00 |
Нконтр |
|
Принял |
|
Проверил |
|
Выполнил |
|
|
|
Расчет и конструирование монолитного ребристого перекрытия РПм1 |
Стадия |
Листов |
|
РСК С-51 |
лист
1. Конструктивная схема и компоновка монолитного перекрытия
1.1 Исходные данные
1.2 Компоновка перекрытия
1.3 Подсчет нагрузок на 1 перекрытия
2. Расчет плиты монолитного перекрытия
2.1 Статический расчет
2.2 Расчет рабочей арматуры и конструирование сеток
3. Расчет второстепенной балки монолитного перекрытия
3.1 Статический расчет
3.2 Расчет рабочей арматуры
3.3 Расчет поперечной арматуры
3.4 Построение эпюры материалов
3.5 Конструирование сеток и каркасов
4. Литература
1.
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
СД.УП.04-270802.01
|
1.1 Исходные данные
Требуется рассчитать и за конструировать перекрытие трех пролетного здания цеха кондитерской фабрики с внутренним железобетонным каркасом и несущими наружными стенами толщиной 77см.
Сетка колонн * = 6,6 Х 6,0
Бетон тяжелый, класс В-25
Коэффициент надежности по назначению =0,95 (2 кл. ответственности)
/4.4 табл. 2.11/
Расчетные характеристики материалов: В-25
= 1,45 кН/ /4.5 табл.2.2/
= 0,11 кН/ /4.5 табл.2.2/
Для армирования принимаю сварные каркасы из стали класса А-400
=35,5 кН/ /4.3 табл.2.6/ и сварные сетки из проволоки класса В-500
=41,5 кН/ =30 кН/ /4.3 табл.2.6/ для поперечной и монтажной арматуры сталь класса А-240, В-500.
Временная нагрузка на перекрытие p=8,6 кН/
Тип пола- плитка керамическая на цементном растворе
1.2
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
СД.УП.04-270802.01
|
Здание трёхпролетное. Сетка колонн * = 6,6 Х 6,0. Главные балки располагаю поперек здания.
Пролет главной балки l= 6,6м
Высота сечения главной балки h=(1/8; 1/15) l=1/10
l=660/8=82,5см; l=660/15=44cм
Ширина сечения b=(0,4…0,5) h=0,5; b=0,5*65=32,5см
Второстепенные балки размещают l/3=660/3=220cм через 220см, пролет второстепенной балки l=600cм
h=(1/12…1/20) l=1/13; l=600/13=45cм
b=(0,3…0,5)h принимаю b=20см
Толщину плиты принимаю h=800мм, пролет плиты l=200cм
По конструктивной схеме имею ребристое перекрытие с балочными плитами, т.к. отношение lдл/lк=600/220=3>2 – плита работает на изгиб в направлении меньшей стороны.
Конструктивная схема монолитного перекрытия приведена на рис.1
1.3
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
СД.УП.04-270802.01
|
Таблица 1. Сбор нагрузок на 1 перекрытия
Наименование |
Подсчет | Нормативная нагрузка кН/ |
/4.1 табл.1/ | Расчетная нагрузка кН/ |
А. Постоянная |
|
|
|
|
1 Плитка керамическая δ=0,009м ρ=28 кН/ |
0,009*28 |
0,252 |
1,2 |
0,3 |
2 Прослойка и заполнение швов из цементного раствора δ=0,02м ρ=20 кН/ |
0,02*20 |
0,40 |
1,3 |
0,52 |
3 Стяжка из цементного раствора δ=0,5м ρ=20 кН/ |
0,5*20 |
1,00 |
1,3 |
1,3 |
4 Звукоизоляция из плит ДВП δ=0,016м ρ=2,0 |
0,016*2,0 |
0,03 |
1,2 |
0,04 |
5 железобетонная плита δ=0,08м ρ=25 кН/ |
0,08*25 |
2,00 |
1,1 |
2,2 |
|
| 3,68 |
| 4,36 |
Б. Временная | Цех кондитерской фабрики |
2,0 |
1,2 |
2,4 |
Всего |
| 5,68 |
| 6,76 |
Рисунок 2 Конструкция пола
2. Расчет плиты монолитного перекрытия
2.1
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
СД.УП.04-270802.02
|
2.1.1 Плита работает, как многопролётная неразрезная балка с равномерно распределенной нагрузкой
Рисунок 3 Расчетная схема плиты. Эпюра М
2.1.2 Расчётные пролеты
Средний = = 200-b=200-20=180cм
Крайний = -b/2-c+120/2=220-20/2-25+6=191cм
2.1.3 Расчётная нагрузка на 1м
q=(g+p)b=(4,36+6,76)*1,0=11,12кН/м
2.1.4 Изгибающие моменты
В крайних пролётах
Мв= q /11= 11,12*1,91/11=3,69кНм
В среднем пролёте и над средними опорами
= = q /11=11,12*2,18/16=3,30кНм
Над вторыми от края опорам
= q /11= 11,12* /11=4,80кНм
2.2 Расчет рабочей арматуры
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
СД.УП.04-270802.01-02
|
2.2.1 Уточняю толщину плиты
Ммах= Мв= 4,80 кНм ξ=0,15→ам=0,139 /4.3 табл.3.2/
h0= = = 4,88
h=h0+a=4,88+1,5=6,3 см
Принимаю h=8 см
2.2.2 Расчетное сечение прямоугольное bxh=100х8 см.
Плита армируется сеткой из проволоки класса В-500 Rs=41.5 кН/см2 /4.3табл.2.6/
Расчет по блок схеме 1
Рисунок 4 Расчетное сечение
1. h0=8-1,5=6,5 см
Для крайнего пролета М1=3,69 кНм
2. ам=369*0,95/1,45*100*6,52=0,057
3. aR=0,376 /4.3 табл.3.2/
4. ам= 0,057< aR=0,376 (Да)
5. As= 1,45*100*6,5 (1- )/41,5=1,36 см2
В средних пролетах и над средними опорами М2=3,30кНм
ам= 330*0,95/1,45*100*6,52=0,051
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
СД.УП.04-270802.01
|
Над вторыми опорами при Мв=4,80 кНм
ам=480*0,95/1,45*100*6,52=0,074
As=1,45*100*6,5(1- )/41,5=1,82 см2
Для средних пролетов и над средними опорами расход арматуры можно уменьшить на 20 % As=1,14*0,8=0,91см2
2.2.3 Подбираю сетки
Для средних пролетов и средних опор As=0,91 см2
S=100,150,200 мм
1000/100=10 шт=0,91/10=0,091 см2→ø4В-500 As=0,126*10=1,26 см2
1000/150=7 шт 0,91/7=0,139 см2→ø5 В-500 As=0,196*7=1,37см2
1000/200=5 шт 0,91/5=0,182 см2 →ø5 В-500 As=0,196*5=0,98 см2
Принимаю С1 As=0,980 см2
над опорой С2 As=0,980 см2
Сетки С1 и С2 с рабочей поперечной арматурой для крайнего пролета
As= 1,36см2
1000/100=10 шт 1,36/10=0,136 см2→ø5 В-500 As=0,196х10=1,96 см2
1000/150=7 шт 1,36/7=0,194 см2→ø5 В-500 As=0,196*7=1,37 см2
1000/200=5 шт 1,36/5=0,272 см2 →ø 6 В-500 As=0,283*5=1,415 см2
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
СД.УП.04-270802.01-02
|
Для второй опоры As=1,82 см2
1000/10=10 шт 1,82/10=0,182 см2 →ø 5 В-500 As=0,196х10=1,96 см2
1000/150=7 шт 1,82/7=0,260 см2 → ø6 В-500 As=0,283*7=1,98 см2
1000/200=5 шт 1,82/5=0,364 см2 → ø6 В-500 As=0,283*5=1,41 см2
Принимаю С4 As=1,96 см2
Сетки С1, С2, С3, С4 укладывают раздельно (рис.5)
Вариант не прерывного армирования
С1 As=0,980 см2 - для среднего пролета и средних опор.
сетка С-1 из среднего пролета перепущена в крайний пролет и дополнительно устанавливается сетка С-2 с площадью
As=1,82-0,980=0,840 см2
1000/10=10 шт 0,840/10=0,084→ø4 В-500 As=0,126*10=1,26 см2
1000/150=7 шт 0,840/7=0,120 →ø4 В-500 As=0,126*7=0,882 см2
1000/200=5 шт 0,840/5=0,168→ø5 В-500 As=0,196*5=0,98 см2
С-2 As=0,882 см2
Сетка С-1 с продольной рабочей арматурой.
Рисунок 5. Армирование плиты плоскими сварными сетками
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
СД.УП.04-270802.01-02
|
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
СД.УП.04-270802.01-02
|
Рисунок 6. Армирование плиты рулонными сетками
ø4 В-500 с шагом 150 мм раскатывается поперек второстепенных балок.
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
СД.УП.04-270802.01-02
|
Вариант армирования непрерывными сетками показан на рисунке 6.
Таблица 2 Сравнение вариантов армирования
Марка | Наименование | Кол-во | Масса 1 детали кг | Масса изделия кг |
Вариант 1 с раздельными сетками | ||||
С1-35 шт | ø5 В-500 l=2000 | 0,288 | 11,41 | |
ø3B-500 l=5970 | 0,310 | |||
С2-30 шт
| ø5 В-500 l=1070 | 0,154 | 6,33 | |
ø3B-500 l=5970 | 0,310 | |||
С3-10 шт | ø5 В-500 l=1930 | 0,278 | 13,88 | |
ø3B-500 l=5970 | 0,310 | |||
С4-10 шт | ø5 В-500 l=1070 | 0,154 | 11,57 | |
ø3B-500 l=5970 | 0,310 | |||
Вариант 2 непрерывное армирование | ||||
С1-594 м2 | ø5 В-500 l=1000 | 0,144 | 0,928 | |
ø3B-500 l=1000 | 0,052 | |||
С2-180 м2 | Ø4 В-500 l=1000 | 0,092 | 0,852 | |
ø3B-500 l=1000 | 0,052 |
Расход стали на перекрытие:
Вариант1 С1+С2+С3+С4=35*11,41+30*6,33+10*13,88+10*11,57=843,8 кг
Вариант 2 С1+С2=594*0,928 +180*0,852=704,6 кг
Вариант 2 экономичнее на *100%=16,5%
Экономия стали во втором варианте 16,5%
Принимаю армирование непрерывными сетками С1 и С2
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
СД.УП.04-270802.01-04 |
4.1 СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия
4.2 СП 52.101-2003 Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры
4.3 Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых бетонов без предварительного напряжения арматуры (к СП 52.101-2003)
4.4 Мандриков А.П Примеры расчета железобетонных конструкции м..1989
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
СД.УП.04-270802.01-03
|
3.1 Статический расчет
3.1.1 Расчетная схема
Рисунок 7. Расчетная схема второстепенной балки. Эпюры М и Q.
Предварительно расчетные размеры сечения балки h=45 см b=20 см
3.1.2 Расчетные пролеты
средний l02=l2-b=600-30=570 см
крайний l01=l1-b/2-25/2=600-30/2-12,5=573 см
3.1.3 Оптимальная полезная высота опорного прямоугольного сечения балка при ξ=0,4 ам=0,32 b=20 см
h0= = = 23 см
где М= = =49,68 кНм -приближенный изгибающий момент в среднем пролете без учета собственного веса ребра
h=23+4=27 см
Высоту
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
СД.УП.04-270802.01-03
|
3.1.4 Нагрузка на 1 м длинны балки:
Постоянная=4,36*2,2+0,2*(0,45-0,08)*25*1,1=11,63 кН/м
временная = 6,8*2=13,6 кН/м
полная = q= 11,63+13,6=25,23 кН/м
3.1.5 Расчетные максимальные моменты:
в крайних пролетах
М1=ql201/11=25,23*5,732/11=75,3 кНм
в средних пролетах и неад средними опорами
М3=Мс= ql202/16=25,23*5,72/16=51,23 кНм
над вторыми от края опорами
Мв=25,23*5,72/11=74,52 кНм
3.1.6Максимальные поперечные силы:
Qa=0,4*25,23*5,73=57,83кН
QВ=-0,6*25,23*5,73=-86,74 кН
Qс=+0,5*25,23*5,7=71,91 кН
3.1.7 Огибающая эпюра:
Вариант загружения 1 на половину нагрузки q=g+p=25,23кН/м в нечетных пролетах и на условную постоянную нагрузку
q1=g+(1/4)p=11,63+1/4*13,6=15,03 кН/м
Вариант 2 p=25,23 кН/м в четных пролетах, q1=15,03 кН/м-в нечетных пролетах
Минимальные пролетные моменты:
в крайних пролетах = /11= 15,03*5,732/11=44,86кНм
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
СД.УП.04-270802.01-03
|
во втором пролете =15,03*5,72/16=30,52 кНм
М2 мин =-(86,74+51,23)/2+30,52=-38,47 кНм
в третьем от края (т.е во всех средних) пролетах
М3 мин =-51,23+30,52=-20,71 кНм
3.2 Расчет рабочей арматуры
Рисунок 9 Расчетное сечение балки
bf=220 см
bf≤l/3+b=600/3+20=220 см
bf≤ l0+b=180+20=200 см
h=45см hf=8см b=20см
Арматура класса А-400 Rs=35,5 кН/см2 /4.3 табл. 2.6/
Расчет рабочей арматуры выполняют по блок-схеме 2 в крайних пролетах, при М1=75,30 кНм
1. h0=45-3,5=41,5 см
2.7530 кНсм<1,45*200*8(41,5-0,5*8)=87000 кНсм (Да) 1-ый случай
3. ам=7530*0,95/1,45*200*41,52=0,014
4. аR=0,376 /4.3 табл. 3.2/
5. ам=0,014< аR=0,376 (Да)
6. Аs=1,45*200*41,5(1- /35,5=3,39 см2
7. По сортаменту 4ø12 А-400 Аs=4,52 см2
а=20+14+25/2=46,5 мм а=5 см
Уточняю расчет. h0=45-5=40 см
ам=7530*0,95/1,45*200*402=0,015
Аs=1,45*200*40(1- /35,5=6,80 см2<7,10 см2
Рисунок 10 Армирование крайнего пролета
в среднем пролете при М2=51,23 кНм
1. h0=45-1,35=41,5 см
2. 5123*0,95/1,45*200*41,52=0,010
Аs=1,45*240*41,5(1- /35,5=3,4 см2
Принимаю 2 ø16 А-400 Аs=4,02 см2
а=20+16/2=28 см а=3см
Рисунок 11 Армирование среднего пролета
Над вторыми от края опорами МВ=74,52 кНм
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
СД.УП.04-270802.01-03
|
в=20 см; h=45 см
Армирование сетками В-500 Rs=41,5 кН/см /4.3 табл. 2.6/
1. h0=45-3,5=41,5 см
2. ам=7452-0,95/1,45*200*41,52=0,14
3. аR=0,376 /4.3 табл. 3.2/
4. ам=0,142< аR=0,376 (Да)
5. Аs=1,45*200*41,5(1- /41,5=4,35 см2
6. Принимаю 2 сетки с Аs=4,35/2/2=1,09 см2 на 1м длинны балки
Подбор сетки
1000/10=10 шт 1,09/10=0,109→ø4В-500 Аs=0,126*10=1,26 см2
1000/150=7 шт 1,09/7=0,156→ø5 В-500 Аs=0,196*7=1,37 см2
1000/200=5 шт 1,09/5=0,218 →ø6 В-500 Аs= 0,238*5=1,41 см2
Принимаю 2 сетки С3 Аs=1,37 см2
Над средними опорами при Мс=51,23 кНм
ам=5123*0,95/1,45*200*41,52=0,097
Аs=1,45*200*41,5(1- /41,5=2,90 см2
2 сетки 2,90/2/2=0,725см2
1000/10=10 шт 0,725/10=0,073 →ø4 В-500 Аs=0,126*10=1,26 см2
1000/150=7 шт 0,725/7=0,104 →ø4 В-500 Аs=0,126*7=0,882 см2
1000/200=5 шт 0,725/5=0,145 →ø5 в-500 Аs=0,196*5=0,98 см2
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
СД.УП.04-270802.01-03
|
Принимаю 2 сетки С4 Аs=0,882 см2
Ширина сеток С3 и С4 каждой
В=5,7/3+5,7/4=1,9+1,45=3,35 м (см рис. 12)
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
СД.УП.04-270802.01-03
|
Во втором пролете М2мин=-38,47 кНм
в=20 см h=45см
h0=45-3,5=41,5 см
ам=3847*0,95/1,45*200*41,52=0,073
ам=0,073< аR=0,376
Аs=1,45*200*41,5(1- /35,5=2,72 см2
Принимаю 2ø14 А-400 Аs=3,08 см2
В каркасе КР-2 верхние стержни ø14 А-400 (см. рис. 11)
3.3 Расчет поперечной арматуры
Qmax=86,74 кН в=20 см h=45 см
q=25,23 кН/м Asw=0,196 см ø5 В-500 Rsw=30 кн/см2 /4.3 табл.2.6/
Расчт выполняю по блок схеме 3
1. h0=45-3,5=41,5 см
2. Qmax=86,74 кН<0,3*1,45*20*41,5=361 кН (Да)
3.Прочность полосы обеспечена
4. Qmax=86,74 кН<2,5*0,09*20*41,5=286 кн
5.Условие выполняется
6. q=25,23 кН/м =0,252 кН/см >0,09*20/6=0,30 кН/см (Да)
7ɪ. Qmax=25,23 >0,625*0,09*20*41,5+2,4*41,5*0,252=58,27 кН (Нет)
8ɪ.Требуется поперечная арматура
9.qsw=Rsw*Asw*n/Sw
qsw=30*0,196*2/15=0,784 кН/см
10.qsw/Rbt*b≥0,25
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
СД.УП.04-270802.01-03
|
11.Mb=1.5Rbt*b*h02
Mb=1,5*0,09*20*41,52=4650 кНсм
12. qsw/Rbt*b=0,44/0,09*20=0,24<2 (Да)
13.с= = =135,84 см
14. с=136 см>2*41,5=83 см (Да)
15. с0=2* h0=83 см
16.Qsw=0,75*0,784*83=48,8 кН
17.Qb=Mb/c=4650/136=37,9 кН
18.Q=Qmax-q*c=86,74-0,252*136=62,47 кН
19.Q=52,47<37,9+48,8=86,7 (Да)
Прочность по наклонным сечениям обеспечена при ø5 В-500 с шагом 150 мм.
Принимаю ø5 В-500 с шагом 150 мм на при опорном участке и S1=3/4h=3*45/4=33,7см S1=300см для Кр1 и Кр2.
Каркасы Кр1 и Кр2 на опоре соединяются дополнительными стержнями с запуском за грань опоры на длину 15d и не менее S+150мм 15d=15*14=210 мм или 150+150=300 мм. Принимаю 300 мм.
3.4. Построение эпюры материалов.
Прочность наклонного сечения на действие изгибающего момента, должно быть обеспечена надежным заанкерование рабочей арматуры на опорах балки и в местах обрыва стержней.
На свободной опоре балки напряжение продольной арматуры теоретически равно нулю и длина заделки стержней периодического
профиля ø14 А-400 за грань опоры должна быть не менее 12d=12*14=161мм =17 см. Принимаю 20 см. Конструктивная глубина заделки в стену 25 см, что вполне достаточно. (рис.1 сеч. 2-2)
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
СД.УП.04-270802.01-03
|
Высота сжатой зоны бетона в сечение с арматурой 4 ø14 А-400 с As=6,16 cм
bf=200 см
Х=Rs*As/Rb*bf=35,5*6,16/1,45*200=0,75см
Изгибающий момент воспринимаемый сечением балки
Мсеч= Rs*As(h0-0,5x)=35,5*6,16*(40-0,5*0,75)=8665 кНсм
Мсеч=86,65кНм>М1=75,30 кНм
Оборвем 2ø14 А-400, As=3,08 см2
Х1=35,5*(6,16-3,08)/1,45*200=0,38
Мсеч1= 35,5*3,08(40-0,5*0,38)=4353 кНсм
Выбираем масштаб: линейный в 1 см-0,5 м
силовой в 1 см -50 кН
и строим эпюру материалов. Графически определяю точки теоретического обрыва продольных стержней арматуры нахожу из уравнения:
Мсеч1=Qay-0,5qy, подставляю значения
Qa=57,83 кН, q=25,23 кН/м
43,53=57,83у-0,5*25,23у
12,62-57,83у+43,53=0
у1,2= = ;
у1=0,95м у2=3,63 м
Требуемая длина, на которую обрываемые стержни заводят за точки теоретического обрыва W=20d=20*14=280 мм
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
СД.УП.04-270802.01-03
|
l=у2-у1+2 W=3,63-0,95+2*0,28=3,24 м
Экономия на каждом обрываемом стержне (5,73-3,24)/5,73*100%=43,5%
Эпюра материалов и обрывов стержней приведены на рисунке 12.
3.5 Конструирование сеток и каркасов
В результате расчета получено:
полка плиты: толщиной -80 мм
второстепенная балка: пролет- 6000 мм
высота-450 мм
ширина-200 мм
шаг второстепенных балок-2000 мм
Главная балка: пролет-6600 мм
высота -600 мм
ширина -300 мм
Плита монолитного перекрытия армируется непрерывной сеткой
С1 с продольной рабочей арматурой
Сетка С1 из среднего пролета перепущена в крайний пролет сетка С2 с поперечной рабочей арматурой
Сетка С1 раскатывается поперек второстепенных балок, сетка С2 раскатывается вдоль второстепенных балок
Второстепенные балки армируются:
-в крайних пролетах сварными каркасами Кр1 с рабочей арматурой 4ø12 А-400,поперечной ø5 В-500 с шагом S=150 мм S1=300 мм
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
СД.УП.04-270802.01-03
|
-в средних пролетах, Кр2 с двойной рабочей арматурой ø14 А-400, поперечной ø5 В-500 S=150мм, S1=300 мм (см. рис. 12)
каркасы Кр1 и Кр2 на опорах соединяются дополнительными стержнями ø14 А-400 длиной 300 мм
Над вторыми от края опорами устанавливают по две сетки
С4
Ширина сеток С3и С4 в=3,35 м
Дата добавления: 2015-10-21; просмотров: 24 | Нарушение авторских прав
<== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |
Очень мощная молитва, способная исполнить любое ДОБРОЕ желание | | |