Проектирование железобетонных конструкций многоэтажного промышленного здания в городе Красноярск

Доступные файлы (2):

n1.dwg
n2.docx	1582kb.	04.03.2011 17:02	скачать

n2.docx

1 2 3 4

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального

образования.

УТВЕРЖДАЮ:

«_____» ___________ 2010 г.
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту по дисциплине

«Железобетонные и каменные конструкции»

на тему:

«Проектирование железобетонных конструкций многоэтажного промышленного здания в городе Красноярске»

Автор проекта ____________

Специальность «Промышленное и гражданское строительство»

Руководитель проекта	______________
Проект защищен	______________	Оценка _____________
Члены комиссии	______________	_____________________
______________	______________	_____________________

2010

Содержание

Введение………………………………………………………………………. 1. Расчет монолитной плиты перекрытия………….……………………	4 5
2. Расчет монолитной второстепенной балки…………………………….	10
3. Расчет кирпичного простенка……………………………………………	16
4. Расчет ребристой плиты по предельным состояниям первой группы…...........................................................................................................	19
5. Расчет ребристой плиты по предельным состояниям второй группы…...........................................................................................................	26
6. Расчет рамы……………………………………………………………......	33
7. Расчет ригеля……………………………………………………………...	38
8. Расчет колонны…………………………………………………………… 9. Расчет фундамента………………………………………………………… Приложение……………………………………………………………………	42 46 48
Список использованных источников……………………………………..	50

Введение

В данном курсовом проекте необходимо спроектировать железобетонные конструкции многоэтажного промышленного здания. Расчет состоит из двух частей.

В первой части проектируется монолитное железобетонное перекрытие, опирающееся на кирпичные стены многоэтажного промышленного здания. Конструктивная схема здания смешанная (по периметру здания – несущие кирпичные стены, внутри здания – монолитные колонны каркаса).

Во второй части проекта необходимо рассчитать сборные железобетонные элементы такого же здания. В этом случае конструктивная схема здания каркасная.

Для расчета принимаем следующие исходные данные:

- длина – 4 х 6,6 м:

- ширина – 3 х 6,0 м;

- высота – 3 х 3,6 м;

- нагрузка – 7800 Н/м²;

- количество второстепенных балок в пролете – 2;

- класс бетона – В15;

- класс арматуры (для сборных элементов) – А-II;

- R₀=0,25 МПа;

- район строительства – г. Красноярск.

1 Расчёт монолитной плиты перекрытия

Монолитное ребристое перекрытие компонуют с поперечными главными балками и продольными второстепенными балками. Второстепенные балки размещаются по осям колонн и в третях пролёта главной балки, при этом пролеты плиты между осями ребер равны А=6/3=2 м

Главная балка:

Высота главной балки:

;

Ширина главной балки:

;

Второстепенная балка:

Высота второстепенной балки:

;

Ширина второстепенной балки:

;

Толщина плиты h=6см=60 мм.

Расчетные пролеты и нагрузки.

l_{0 гл.б.}= 6 – h_кол= 6 - 0,4 = 5,6 м;

l_{0 втор.б..}= = 6,6 – b_гл.б. = 6,6 – 0,2 = 6,4 м;

l_{0 пл.1}= = l_{0 втор.б.}= = 6,4 м;

l_{0 пл.2}= = 2-b_втор.б = 2-0,15=1,85 м;

Отношение l_пл.1/ l_пл.2 = 6,4 / 1,85 = 3,4 > 2, следовательно, рассчитываем плиту, как работающую по короткому направлению.

Для расчёта многопролётной плиты выделяем полосу шириной 1 м, при этом расчётная нагрузка на 1 м длины плиты остаётся прежней.

Подсчет нагрузок на 1м² перекрытия приведен в табличной форме (таблица 1).

Таблица 1

Нагрузка	Нормативная нагрузка, Н/м²	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка, Н/м²
Постоянная: - от собственного веса плиты =60 мм, =2500 кг/м³; - от слоя цементного раствора =20 мм, =220 кг/м³; - от керамических плиток, =13 мм, =1800 кг/м³;	1500 440 230	1,1 1,3 1,1	1650 570 253
Временная нагрузка	7800	1,2	9360
			v=9360
			g=2470

Полная расчетная нагрузка g+v=11830, Н/м²

С учетом коэффициента надежности по назначению здания

=0,95 нагрузка на 1м: 11830·0,95=11238,5 Н/м

Рис. 1. Эпюра распределения моментов
Изгибающие моменты определяем по формулам:

- в средних пролетах и на средних опорах

Нм.

- в крайних пролётах и на первых (крайних) опорах

Нм;

Эпюра распределения моментов представлена на рисунке 1.

Характеристика прочности бетона и арматуры.

Бетон тяжелый класса В15, призменная прочность R_b=8,5 МПа. В качестве рабочей арматуры монолитной железобетонной плиты можно рассматривать арматурную проволоку Вр-I диаметром 3...5мм, или арматуру класса АI диаметром 6мм.

Подбор сечений продольной рабочей арматуры.

Расчетная высота сечения:

h₀= h – a= 6 – 1,2= 4,8 см.

- в средних пролетах и на средних опорах

Определяем коэффициент

по формуле:

По табл. 3.1 [1] с учетом величины

подбираем значение коэффициента

методом интерполяции:

=0,934. Затем находим площадь сечения одного арматурного стержня по формуле:

.
По прил. 6 [1] принимаем 9 Ш 6 АI с А_s=2,55 см² с шагом 100 мм.

По прил. 9 [1] выбираем продольную монтажную арматуру Ш 3 Вр-I с шагом 200 мм.

-в первом пролёте и на первой промежуточной опоре

По табл. 3.1 [1] с учетом величины

подбираем значение коэффициента

методом интерполяции:

=0,9. Затем находим площадь сечения:

По прил. 6 [1] принимаем 7 Ш 8 АI с А_s=3,52 см² с шагом 150 мм. Монтажные стержни арматуры подбирают в зависимости от диаметров стержней арматуры. По прил. 9 [1] выбираем продольную монтажную арматуру Ш 3 Вр-I с шагом 200 мм.

Получаем сетки следующих отправочных марок:

С1 (1850х6400 мм):

;

количество рабочей арматуры:

количество монтажной арматуры:

С2 (1850х6400 мм):

;

количество рабочей арматуры:

количество монтажной арматуры:

С3 (1120х6400 мм):

;

количество рабочей арматуры:

количество монтажной арматуры:

С4 (1120х6400 мм):

.

количество рабочей арматуры:

количество монтажной арматуры:

Сетки должны быть сварены точечной сваркой в заводских условиях согласно указанным данным.

2 Расчет второстепенной балки

Второстепенная балка рассчитывается как многопролетная неразрезная.

Расчетная схема монолитной второстепенной балки приведена на рисунке 2.

Рис. 2. Расчетная схема монолитной второстепенной балки.

Расчетный пролет равен расстоянию в свету между главными балками l₀=l-b_гл.б.=6-0,2=6,4м.

Расчетные нагрузки на 1 м длины второстепенной балки приведены в табличной форме (таблица 2).

Таблица 2

Нагрузка	Расчет
Постоянная: - от собственного веса плиты и пола - от балки (=2500 кг/м³) с учетом коэффициента надежности по нагрузке =1,1	2470·2=4940 Н/м 0,39·0,15·2500·1,1=160,875 Н/м
С учетом коэффициента надежности по назначению =0,95	5100,8·0,95=4845,83 кН/м
Временная нагрузкас учетом коэффициента надежности по назначению здания =0,95	9360·0,95=8892 Н/м
Полная нагрузка	g+v =13737,83 Н/м

Расчетные усилия.

Изгибающие моменты:

- в первом пролете:

;

- на первой промежуточной опоре:

;

- в средних пролетах и на средних опорах:

.

Отрицательные моменты в средних пролетах определяют по эпюре моментов, они зависят от отношения временной нагрузки к постоянной v/g. В расчетном сечении в месте обрыва надопорной арматуры отрицательный момент при v/g<3 можно принять как 40% от момента на первой промежуточной опоре:

М=0,4·35,16=14 кН

Поперечные силы:

- на крайне опоре:

Q₁=0,4(g+v)l₀

Q₁=0,4·13,737·6,4=35,2 кН;

- на первой промежуточной опоре слева:

Q₂=0,6(g+v)l₀

Q₂=0,6·13,737·6,4=52,7 кН;

- на первой промежуточной опоре справа:

Q₃=0,5(g+v)l₀

Q₂=0,5·13,737·6,4=43,9 кН.

Характеристики прочности бетона и арматуры.

Бетон используем как и для плиты тяжелый класса В15, так как перекрытие монолитное. Арматура продольная класса А-III с R_s=365 МПа, поперечная - класса Вр-I диаметром 5мм с R_s=260 МПа

Определение высоты сечения балки.

Высоту сечения подбираем по опорному моменту на первой промежуточной опоре:

При

=0,35 по табл. 3.1 [1]

=0,289, так как на опоре момент определяется с учетом образования пластического шарнира. Сечение работает как прямоугольное с шириной ребра b=20 см.

.

Высоту сечения определяем как сумму высоты рабочего сечения и толщины защитного слоя, а=3,5 см:

h=h₀+a= 33+3,5=36,5 см.

Принимаем h=40 см.

b=(0,3·/·0,5)h=20см; b=20см

h₀= h- a= 40-3,5=36,5 см.

При h^’_f/h=6/40=0,15>0,1 расчетная ширина полки равна:

b_f=l/3=660/3=220см

Расчет прочности по сечениям, нормальным к продольной оси.

Расчет по прочности проводим для таврового сечения (рис.3). В пролете балка имеет расчетное сечение тавр, а на опорах – прямоугольное расчетное сечение.

Рис. 3. Схема расчетного сечения второстепенной балки

1) Сечение в первом пролете.

;

По табл. 3.1 [1] подбираем

=0,02, откуда находим высоту сжатой зоны:

х=

·h₀=0,02·36,5=0,73 см;

х=0,73 см < h^’_f= 6 см, ? нейтральная ось проходит в сжатой полке,

=0,99.

,

по прил. 6 [1] принимаем 2 Ш 18 А-III с А_s=5,09 см².

2) Сечение на первой промежуточной опоре.

;

=0,9;

,

принимаем 5 Ш 12 А-III с А_s=5,65 см².

3) Сечение в среднем пролете.

,

По прил. 6 [1] принимаем 2 Ш 16 А-III с А_s=4,02 см².

4) На отрицательный момент сечение работает как прямоугольное.

По табл. 3.1 [1] с учетом величины

подбираем значение коэффициента

;

,

по прил. 6 [1] принимаем 2 Ш 12 А-III с А_s=2,26 см².

5) На средних опорах сечение работает как прямоугольное.

;

,

по прил. 6 [1] принимаем 4 Ш 12 А-III с А_s=4,52 см².

Расчет прочности второстепенной балки по сечениям, наклонным к продольной оси. Q=52,7 кН.

Диаметр поперечных стержней устанавливаем из условия сварки с продольными стержнями (по прил. 9 [1]) при d=18 мм принимаем d_sw=5 мм класса Вр-I, R_sw=260 МПа. Число каркасов – два.

A_sw=2х0,196=0,392 см².

Шаг поперечных стержней по конструктивным условиям:

s=h/2=40/2=20см, но не более 15 см. Для всех приопорных участков промежуточных и крайних опор балки принимаем шаг s=15 см.

В средней части пролета (l/2) шаг s=(3/4)h=3/4·40=30 см ? 30 см.

Вычисляем: