Расчет прочности нормальных сечений

Новосибирский государственный архитектурно-

Строительный университет (Сибстрин)

Кафедра

Железобетонных

Конструкций

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

«Проектирование железобетонных конструкций

многоэтажного здания»

Выполнил: ст. гр. 428

Гайдук И.А.

Проверил:

Безгеммер Д.А.

Новосибирск-2006 г.

СОДЕРЖАНИЕ

Исходные данные для проектирования 1

2. Задачи проекта 2

Расчет и конструирование монолитной панели перекрытия 3

4. Расчет и конструирование второстепенной балки 8

5. Расчет и конструирование главной балки 17

6. Расчет и конструирование колонны 30

7. Список использованной литературы 31 18

ЗАДАЧА ПРОЕКТА

Запроектировать многоэтажное производственное здание, включая:

- схему компоновки ребристого перекрытия с балочными плитами;

- расчет и конструирование монолитной плиты перекрытия;

- расчет второстепенной балки;

- расчет главной балки;

- расчет колонны.

КОМПОНОВКА ЗДАНИЯ

Монолитное ребристое перекрытие состоит из балок (ребер), идущих в двух направлениях, и плиты, монолитно соединенной с балками. Направление, пролеты и размеры поперечных сечений элементов перекрытия определяются по технологическим, конструктивным и конструктивным требованиям. Нагрузка от плиты передается на второстепенные балки, опирающиеся на главные балки здания. Главные балки, в свою очередь, опираются на колонны, которые передают усилия на фундаменты.

Главные балки перекрытия в промышленных зданиях обычно направлены в поперечном направлении.

Компоновка конструктивной схемы ребристого перекрытия с балочными плитами представлена на рис. 1.

НАЗНАЧЕНИЕ ОСНОВНЫХ РАЗМЕРОВ

а – шаг второстепенных балок

a=1200-2200 мм. и а=(1/2-1/4)l1

a=5000/4=1250 мм.

hпл - толщина плиты перекрытия

hпл=(1/20-1/30)а≥60мм. и hпл кратна 10мм.

hпл=1250/25=50мм.

Окончательно принимаем толщину плиты перекрытия равной 60 мм.

h_вт.б. – высота сечения второстепенной балки

hвт.б.=(1/12-1/20)lвт.б.

hвт.б.=8000/20=400 мм.

b_вт.б. – ширина сечения второстепенной балки

bвт.б.=(0.4-0.5)hвт.б.

bвт.б.=0.5*400=200 мм.

h_г.б. – высота сечения главной балки

hг.б.=(1/8-1/15)lг.б. и кратна 50 мм., а при hг.б. ≥600 кратна 100мм.

hг.б.=5000/10=500 мм.

b_г.б. – ширина сечения главной балки

bг.б.=(0.4-0.5)hг.б.

bг.б.=0.5*500=250 мм.

Проверим условие

h_г.б.-h_вт.б.≥50 мм.

500-400=100 м.≥50 мм.

Условие выполняется.

Расчет и конструирование плиты перекрытия

Для расчета плиты из перекрытия условно вырезаем полосу шириной 1 м, в направлении, перпендикулярном направлению второстепенных балок. Плита рассчитывается как неразрезная многопролетная балка, загруженная постоянной и временной равномерно распределенной нагрузкой. Сбор нагрузок на монолитную плиту перекрытия приведен в таблице 1.

Нагрузки на перекрытия Таблица 1

Наименование нагрузки	Нормативное значение, кН/м^2	Коэффициент надежности,	Расчетное значение, кН/м^2
Постоянная
Постоянная:
1.Собственный вес ребристой плиты hпр.=60 мм. ү=25,0 кН/м³	1,5	1,1	1,65
2.Мозаика h=30 мм. ү=19,0 кН/м³	0,57	1,1	0,627
3.Бетон h=30 мм. ү=22,0 кН/м³	0,66	1,1	0,726
4.Шлак h=60 мм. ү=9,0 кН/м³	0,54	1,3	0,702
Итого:	3,27	–	3,705
Временная
Длительная	9,5	1,2	11,4
Кратковременная	5,0	1,2	6,0
Итого:	14,5	–	17,4
Итого полная	17,77	–	21,105
Сумма пост. и длит. нагрузок	12,77	–	15,105

Компоновка конструктивной схемы ребристого перекрытия с балочными плитами

Рис. 1

1 – колонны; 2 – главные балки; 3 – второстепенные балки.

Статический расчет

Расчетным пролетом плиты средних участков является расстояние между внутренними гранями соседних балок.

lр.ср.=а- bвт.б.=1250-200= 1050 мм.

Расстояние между серединой площадки опирания плиты на стену до внутренней грани первой второстепенной балки будет равно:

lр.кр.=а-bвт.б./2-с+ hпл./2=1250-200/2-250+60/2=930 мм.

Расчетная схема плиты перекрытия и эпюра моментов от приложенной нагрузки изображены на рис. 2.

Изгибающие моменты определяются по формулам, учитывающим пластические свойства железобетона и перераспределение изгибающих моментов.

Изгибающие моменты, действующие в средних пролетах и на промежуточных опорах:

Мср.= + q* lр.ср.²/16

q-погонная расчетная нагрузка на полосу плиты шириной 1м. с учетом коэффициента надежности по назначению 0,95

q=g+p=21.105*1*0.95=20.05 кН/м

Мср.=20,05*1,05²/16=1,38 кНм

Изгибающие моменты, действующие в крайних пролетах и на первой от края опоре: Мкр.= + q* lр.кр.²/11

Мкр.=20,05*0,93²/11=1,58 кНм

Рис. 2

Бетон В30:

прочность на осевое сжатие: R_b = 17,0*0,9=15,3 МПа;

прочность на осевое растяжение: R_bt = 1,2 *0,9=1.08МПа;

Стальная арматура:

в качестве арматуры используется арматурная сетка из проволоки класса ВрI Æ 3¸5 мм (R_S = 410 МПа).

Расчет прочности нормальных сечений

Расчет прочности нормальных сечений сводится к определению площади продольной арматуры для прямоугольного сечения высотой hпл = 60 мм и шириной 1000 мм.

Рис. 3

Отдельно подбирается арматура в средних пролетах и над средними опорами; и в крайнем пролете и над крайними опорами.

Вычисление табличных коэффициентов для крайних пролетов:

αм= Мкр./Rb*b*h0²=1,58кНм/15,3МПа*1м*47,5мм²=0.046

h0= hпл-12,5=60-12,5=47,5 мм.

По таблице 4.2. приложения [1] находим значения коэффициентов x = 0,05 и z=0,975. Проверяем, чтобы значение x было меньше значения граничной высоты сжатой зоны бетона x_R = 0,413 таблице 4.1. приложения [1]. Так как необходимое условия выполняется, то определяем требуемое сечение арматуры в крайних пролетах и над крайними опорами:

Аs.кр.= Мкр../Rs*z* h0

Аs.кр.= 1,58кНм/410 МПа*0,975*47,5 мм=0.83cм²

Получили значение площади арматуры на 1 м плиты перекрытия. Назначаем диаметры стержней сетки по таблице 4.4. приложения [1]: Æ4 ВрI шаг стержней 150 мм.

Так как то конструктивные требования соблюдены.

Вычисление табличных коэффициентов для средних пролетов:

αм= Мср./Rb*b*h0²=1,38кНм/15,3МПа*1м*47,5мм²=0.04

h0= hпл-12,5=60-12,5=47,5 мм.

По таблице 4.2. приложения [1] находим значения коэффициентов x = 0,05 и z=0,975. Проверяем, чтобы значение x было меньше значения граничной высоты сжатой зоны бетона x_R = 0,413 таблице 4.1. приложения [1]. Так как необходимое условия выполняется, то определяем требуемое сечение арматуры в крайних пролетах и над крайними опорами:

Аs.кр.= Мкр../Rs*z* h0

Аs.кр.= 1,38кНм/410 МПа*0,975*47,5 мм=0.73cм²

Получили значение площади арматуры на 1 м плиты перекрытия. Назначаем диаметры стержней сетки: Æ5 ВрI шаг стержней 250 мм.

Так как то конструктивные требования соблюдены.

Дата добавления: 2015-10-21