Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2006
Тип роботи:
Курсовий проект
Предмет:
Будівельні конструкції
Група:
ПЦБ – 31
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Міністерство освіти і науки України
Національний університет
«Львівська політехніка»
Кафедра будівельних конструкцій та мостів
Курсовий проект
з «Будівельних конструкцій»
1. Вибір раціональної схеми і складання ескізного плану монолітного ребристого перекриття і поперечного розрізу будинку з зовнішніми несучими цегляними стінами і внутрішнім залізобетонним каркасом.
Поздовжні середні і поперечні розбивочні осі проходять через центр колон. Прив'язка зовнішніх стін «200».
Монолітне перекриття
Для монолітного перекриття приймаємо поперечне розміщення головних балок і поздовжнє розміщення другорядних балок з кроком 1800мм, з умови забезпечення більшої жорсткості будівлі в поперечному напрямку.
Конструктивні розміри монолітного перекриття прийнято по цегляній стіни товщиною 510мм з прив’язкою по контору «200». Внутрішні несучі конструкції – залізобетонні колони і стіна жорсткості з цегли по середині будинку товщиною 380мм.
Поперечний розріз
Колони – виходячи з умов роботи колон їх поперечний переріз приймають квадратним hc x bc = 300x300, при кількості поверхів n=5. Висота поверху 4,2м. Конструктивна схема роботи колон показана на поперечному розрізі будинку.
Покрівля – конструкція покрівлі суміщена рулонна. Матеріал 4 шари єврорубероїду, цементно – піщана стяжка, утеплювач, пароізоляція, цементно – піщана стяжка.
Фундаменти – фундаменти під колони – стовпчасті монолітні. Відмітку поверхні фундаменту приймаємо на 200мм нижче відмітки рівня чистої підлоги. Глибина закладання фундаментів – 1,05м.
1. Конструювання конструктивної схеми монолітного з/б перекриття з балковими плитами.
Приймаємо:
Головна балка:
Довжина балки Lmb=acol=7500мм
Висота балки: hmb=Lmb=600мм
Ширина балки: bmb=(0,3…0,4) hmb=200мм
Крок балок amb=6500
Другорядна балка:
Довжина балки Lsb = amb=6500мм
Висота балки: hsb=Lsb=300мм
Ширина балки: bsb=hsb=150мм
Крок балок asb=Lmb=1800мм
Співвідношення сторін фрагменту монолітної плити:
отже плита відноситься до балкового типу.
2. Розрахунок та конструювання монолітної плити балкового типу.
2.1. Обчислення навантажень на 1м2 перекриття
Навантаження
Підрахунок навантаження
Навантаження кН/м2
Коефіцієнт надійності щодо навантаження γf
Розрахункове навантаження кН/м2
Постійне
керамічна плитка t=0,015; ρ=1900 кг/м3
tρ=0,015х1900х0,01
0,285
1,1
0,3135
клейовий розчин t=0,01; ρ=2200 кг/м3
tρ=0,01х2200х0,01
0,22
1,3
0,286
цементно-піщаний розчин t=0,03; ρ=2200 кг/м3
tρ=0,03х2200х0,01
0,66
1,3
0,858
звукоізоляція t=0,06; ρ=700 кг/м3
tρ=0,06х700х0,01
0,42
1,3
0,546
з/б плита t=0,06; ρ=2500 кг/м3
tρ=0,06х2500х0,01
1,5
1,1
1,65
Всього
-
qn=3,085
-
g=3,6535
Тимчасове корисне
-
υn=3,1
1,2
υ=3,72
Тривале навантаження
-
υnl=1,75
1,2
υl=2,1
qn=gn+υn=3,085+3,1=6,185кН/м2
q=g + v=3,6535+3,72=7,3735кН/м2
qпl =gn+υnl=3,085+1,75=4,835кН/м2
ql=g + υl=3,6535+2,1=5,7535кН/м2
2.2. Визначення розрахункових прольотів
Середній розрахунковий проліт дорівнює відстані між гранями другорядної балки
l01=l1-bsb=1800–150=1650мм
Крайній розрахунковий проліт дорівнює відстані від грані другорядної балки до осі опори плити в стіні, (рис. 2.1)
l'01=l’1–200–0,5bsb=1800–200–75+60=1585
Рисунок 2.1 Визначення розрахункових прольотів (розріз 1-1)
2.3. Статичний розрахунок
Розрахунок проводимо з врахуванням коефіцієнта надійності щодо призначення γn=0,95
Навантаження на плиту. Плита розраховується як нерозрізна балка шириною bр1=1м
= 0,95(g + v)bpl = 0,95(3,65+3,72)1=7,0кН/м
2.2 Розрахункова схема плити
2.3. Розрахунок робочої арматури
Приймаємо бетон класу В15 з такими розрахунковими параметрами: Враховуючи коефіцієнт умови роботи бетону γb2 =0,9
Rb=8,5-0,9 = 7,65MПa
2.4.1. Перевіряємо прийняту товщину плити Відносна висота стисненої зони
ξ= (0,15..0,25) = 0,15 b= 1000мм
Відносний статичний момент стисненої зони
аm= ξ (1-0,5ξ )=0,15(1-0,5*0,15)=0,13875
Робоча висота перерізу
h0=
Визначаємо відстань від розтягнутої грані плит до центру ваги розтягнутої арматури.
Захисний шар бетону в плитах товщиною <100мм приймаємо аь - 10мм. Передбачається арматура діаметром 4мм
Отже, товщина плити
h=h0+as=40,4+15=55,4мм
Приймаємо hpl=60мм.
Робоча висота перерізу
h0=hpl–as=60–15=45мм.
Коефіцієнт повноти стисненої зони α=0,85 – для бетону класу В15.
ω=α–0,008Rb=0,85–0,008*7,65=0,788
Оскільки коефіцієнт роботи бетону γb2=0,9 то
σsc,u=400МПа.
Граничне значення відносної висоти, якщо розрахунковий опір арматури на розтяг Rs=365МПа
Діаметр арматури 4мм, клас Вр-1.
Плиту армуємо рулонними сітками з поздовжньою рядовою арматурою. Сітки розкочуємо вздовж головних балок через всі прольоти, по низу плити і над всіма опорами по верху.
2.4.2. Розрахунок арматури в середніх прольотах і над середніми опорами в крайньому прольоті.
М2=1,41
Відносний статичний момент стисненої зони:
Відносна висота стисненої зони
Площа перерізу арматури:
Коефіцієнт армування
– для плит.
Для середніх прольотів плити і над середніми, опорами на ділянці між осями А-Б і В-Г приймаємо сітки С1 для робочої арматури діаметром 4мм і кроком 100мм.
As=101>As,nec=90мм2
При діаметрі робочої арматури 4мм і кроком 100мм розподільні стержні приймаємо 4мм з кроком 400мм.
Марка сітки
2.4.3. Визначення перерізу арматури в крайньому прольоті і на першій проміжній опорі плити.
М1=1,73
Розраховуємо плиту яка не обмежена зі всіх сторін балками.
Відносний статичний момент стисненої зони.
Відносна висота стисненої зони
Оскільки =0,12<R=0,653 то
Площа переріза арматури:
Коефіцієнт армування
– для плит.
В крайніх прольотах і над першою проміжною опорою вкладаємо сітку С1 і додатково сітку С2. При діаметрі робочої арматури 4мм в додатковій сітці площа перерізу арматури дорівнює
Приймаємо додаткову сітку С2 з робочою поздовжніми стержнями діаметром 4мм, і кроком 350мм
Переріз арматури As=0,38>As,nec=0,1056мм2
Марка сітки
2.4.4. Розрахунок арматури в середніх прольотах і над середніми опорами в середньому прольоті.
Момент зменшуємо на 20%
Відносний статичний момент стисненої зони
Відносна висота стисненої зони
Площа перерізу арматури
Коефіцієнт армування
– для плит.
Для армування середніх прольотів між осями А-Б і В-Г приймаємо сітки С3 із стержнів діаметром 4мм і кроком 150мм.
Площа перерізу As=75>As,nec=71мм2
При діаметрі робочої арматури 4мм і кроком 100мм розподільні стержні приймаємо 4мм з кроком 400мм.
Марка сітки
В крайніх прольотах і над першою опорою між осями укладаємо сітку С3 і додаткову С4 діаметром 3мм.
Площа перерізу As=75>As,nec=71мм2
Приймаємо арматуру діаметром 3мм з кроком 125мм.
Площа перерізу As=38>As,nec=35,52мм2
Марка сітки
Розрахунок другорядної балки.
Другорядна балка розраховується як нерозрізна багато пролітна балка, опорами якої є головні балки.
Для крайніх прольотів розрахунковим є відстань від центра опори на стіні до грані крайньої головної балки.
Навантаження на другорядну балку збираємо з смуги шириною 1800мм. що дорівнює відстані між другорядними балками.
Навантаження підлоги і з/б плити
g=3,65кН/м2
Постійне навантаження:
від маси перекриття підлоги
g1=3,65*2=7,3кН/м2
від маси ребра другорядної балки
g2=b*(h – hf)*ρ*9,81*γn=0,2*(0,3 – 0,06)*2,5*9,81*0,95= 1,12кН/м2
Сумарне постійне навантаження
g=g1+g2=7,3+1,12=8,42 кН/м2
Тимчасове навантаження
υ=3,72*0,95*2=7,068 кН/м2
Повне навантаження на балку
q=g+ υ=8,42+7,068=15,488кН/м2
Згинальні моменти знаходимо з врахуванням перерозподілу навантажень внаслідок пластичних деформацій.
В першому прольоті
На проміжній опорі
В середньому прольоті
При співвідношенні υ/g=7,068/8,42=0,84≈1
Знаходимо поперечні сили біля грані опори.
На крайній опорі
На першій проміжній опорі зліва
На першій проміжній опорі з права і на решті опор зліва
3.1. Визначення висоти перерізу балки
Мінімальну висоту знаходимо по опорному моменту МВ=37,22кН,
Ширина ребра b=150мм
Приймаємо відносну висоту стисненої зони для балок виходячи з умов нормального армування
h0=см
Захисний шар бетону в балка >25см приймаємо при діаметрі арматури 18мм ab=20мм
Повна висота перерізу
Приймаємо h=400мм
Робоча висота балки в прольотах при розташуванні арматури в 1 ряд
h01=h - as=400-20-18*0,5=371мм
3.2. Розрахунок міцності нормальних перерізів
Переріз поздовжньої арматури в розтягнутій зоні визначаємо по найбільшим моментам в прольотах і біля опор.
При розрахунку за додатними моментами переріз балки приймаємо тавровий, тому що плита знаходиться в стиснутій зоні, розрахункову ширину полички таврового перерізу приймаємо в залежності від відношення:
Приймаємо менше двох значень
bf≤asb=1800мм
bf =1800мм
При розрахунку за від'ємними моментами переріз балки приймаємо прямокутним з шириною ребра 150мм.
Поздовжню арматуру каркасів балки приймаємо класу А-ІІ з розрахунковим опором Rs=280МПа.
3.3. Розрахунок перерізу робочої арматури
В першому прольоті М1=49,01кНм
Ширина полички таврового перерізу bf=1800мм.
Корисна висота перерізу h01=371мм
Відносний статичний момент стисненої зони
Відносна висота стисненої зони
Площа перерізу арматури
Коефіцієнт армування
Приймаємо 2Ø18АІІ As,fac=5,08> As,nec=4,78см2
Крайні прольоти армуємо двома каркасами Кр1. В кожному каркасі один ряд поздовжніх стержнів діаметром 18мм. Верхні стержні каркасу Кр1 приймаємо конструктивно 2Ø9АІ
В середніх прольотах момент Му=-Мс=32,56кНм
Ширина полички таврового перерізу bf=1800мм.
Корисна висота перерізу h01=371мм
Відносний статичний момент стисненої зони
Відносна висота стисненої зони
Площа перерізу арматури
Коефіцієнт армування
Приймаємо 2Ø16АІІ As,fac=4,01> As,nec=3,16см2
Середні прольоти армуємо двома каркасами Кр2. В кожному каркасі один поздовжній стержень діаметром 16мм.
Оскільки в середніх прольотах на відстані 0,4l не виникає від'ємних моментів то верхні стержні каркасів Кр2 приймаємо конструктивно 2Ø8АІ.
На першій проміжній опорі виникають від'ємні моменти Мв=-37,22кНм
Ширина полички таврового перерізу bf =150мм.
Корисна висота перерізу h01=400–20=380мм.
Відносний статичний момент стисненої зони
Відносна висота стисненої зони
Площа перерізу арматури
Над опорою проектуємо 2 зварні сітки, площею на 1м полички другорядної балки шириною 1,8м.
Проектуємо над опорою сітку С5 з поздовжньою робочою арматурою діаметром 3мм класу ВрІ з кроком 100мм.
As,fac=0,71> As,fac=0,66см2
Марка сітки
3.4. Розрахунок міцності похилих перерізів (на дію поперечної сили)
Максимальна зрізуючи сила =53,9кН
Робоча висота перерізу h01=400-20-18/2=371мм
Розрахунковий опір бетону на розтягання Rbt=0,75*0,9=0,675Мпа
Так як QB=53,9>Qu1=22,53 міцність не виконується, тому розрахунок будемо проводити наступним чином:
k=1
q1≤0,56qsw
q1=5,51≤0,56*49,53=27,7
c=1003,11мм<с=1236,67мм
Qb=53,9<Qb,min=22,53
Умова не виконується, звідси:
qsw=49,53>qsw,min=62,13
Умова не виконується, звідси:
с0=2h0
c0=2*371=742мм
Qu2=2qswc0
Qu2=2*62,13*742=92,2кН
Qmax-q1c=26,11кН<Qu2=92,2кН
Умова задовольняє умов міцності виконується.
Розрахунок монолітної залізобетонної колони
Висота поверху 4,2м, Сітка колон 7,2х6,5
Матеріали та їх характеристики:
Бетон В15 Rb=0,9*14,5=13,05Мпа,
Rbt=0,9*1,05=0,945Мпа,
Арматура класу АІІІ Rs=365Мпа, Rsw=290Мпа
Переріз колони приймаємо 300х300мм
Визначення навантаження
Вантажена площа від покриття і перекриття при сітці колон 7,2*6,5=46,8м2
Вид навантаження
Нормативне навантаження кН/м2
Коефіцієнт надійності
Розрахункове навантаження кН/м2
Покрівля
Рубероїдна покрівля
0,26
1,3
0,338
Асфальтна стяжка
0,36
1,3
0,468
Пінобетон
1
1,2
1,2
Пароізоляція
0,05
1,3
0,065
Разом
1,67
2,071
Снігове
0,5
1,4
0,7
Короткочасне
0,5
1,4
0,7
Конструкції покриття
з/б плита
1,5
1,1
1,65
другорядна балка
0,41
1,1
0,451
головна балка
0,45
1,1
0,495
Разом
4,53
5,367
Міжповерхове
Керамічна плитка
0,285
1,1
0,3135
Цементно-піщаний розчин
0,66
1,3
0,858
Звукоізоляція
0,42
1,3
0,546
з/б плита
1,5
1,1
1,65
другорядна балка
0,41
1,1
0,451
головна балка
0,45
1,1
0,495
Всього
3,725
4,3135
Корисне навантаження
2,5
1,3
3,25
Тривале
1,75
1,3
2,275
Тимчасове
0,75
1,3
0,975
Всього
13,755
16,8805
Розрахункове навантаження
від покрівлі N1=2,071*46,8=96,9228кН
від снігового навантаження N2=0,7*46,8=32,76кН
від покриття N3=2,596*46,8=121,4928кН
від міжповерхових перекриттів N4=4*16,8805*46,8=3160,0296кН
вага колони на 2 – 5 поверхах N5=4*0,3*0,3*4,2*25*1,1=41,58кН
На першому поверсі b1=0,3*0,3*4,35*25*1,1=10,77кН
Повне навантаження на колону N=3452,78*0,95=3280,15кН
Тривале навантаження Nl=3083.34кН
Розрахунок колони першого поверху
Попередньо визначимо відношення
Розрахункова довжина колони
l01=0,7(H+0,15)=0,7(4,2+0,15)=3,045
Визначення гнучкості колони
Отже необхідно врахувати прогін колони. Для цього визначимо ексцентриситет
Для розрахунків приймаємо більше значення ексцентриситету. Розрахункова довжина =3,045<20hc=8,4, тому розрахунок проводимо по формулі
Задаємося процентом армування 0,5% і вираховуємо
при і інтерполюючи дані з табл. 4
φb=0,91, φsb=0,914
коефіцієнт φ1=0,91<φsb=0,914 то приймаємо, φ=φ1=0,91
Визначаємо площу перерізу арматури
Приймаємо арматуру 7Ø36АІІІ, де As,fac=71,26> As,nec=66,70см2
Коефіцієнт армування μ=71,26/(30*30)=0,08> μmin=0,005
Первірка несучої здатності
Nfac=ήφ(Rbbchc+Rsc(As+A’s))
Nfac =1*0,91(1,305*30*30+36,5*71,26)=3435,70>Nnec=3280,15
Міцність забезпечена
Розраховуємо навантаження на фундаменти від колони 1-ого поверху з врахуванням γn=0,95
N=3280,15кН, січення колони 0,3х0,3
Визначаємо нормативне навантаження на фундаменти
Nn=∑Nni=2763,54кН
Попередньо задаємося висотою фундаменту
Н=900мм
Глибина закладання фундаменту
Н=1050мм
Площа підошви фундаменту
γ=20кН/м3 – густина фундаменту і ґрунту
Сторона підошви фундаменту
Приймаємо а=3,2м
Тиск на грунт від розрахункового навантаження
Робоча висота фундаменту з умови продавлювання
Повна мінімальна висота фундаменту
Hfmin=h0+ab=1,62+0,07+1,69м,
де ab=0,07 без бетонної підготовки
Висота фундаменту із умов защемлення колони
Н=1,5hc+0,25=1,5*0,3+0,25=0,7м
Згідно конструктивних вимог
Hf≥18d+25=18*36+25=89,8см
Приймаємо висоту фундаменту Hf=900мм (кратно 150). Оскільки Hf≤=900мм то приймаємо 2 сходинки.
5.2 Мінімальна робоча висота нижньої сходинки.
Приймаємо висоту сходинки h1=450мм
Робоча висота h01=450 – 70=380мм
Перевіряємо робочу висоту сходинки на міцність по поперечній силі, без попереднього армування в кожному перерізі.
Поперечна сила на 1,2м ширини січення.
Q1=0,5(a+hc+2h0)P=0,5(3,2-0,3-2*0,83)*320,33=198,61кН
Максимальна поперечна сила яку витримує бетон при одиниці ширини перерізу b=1000мм
Qb=φb3(1+φf+φn)Rbtbh01=0,6(1+0+0)0,675*100*38=153,9кН
Умова Q1=198,61<Qb=153,9кН невиконується отже міцність не забезпечується, тоді беремо бетон класу В25 і Rbt=0,945, звідси:
Qb=φb3(1+φf+φn)Rbtbh01=0,6(1+0+0)0,945*100*38=215,46кН
Умова Q1=179,38<Qb=215,46кН виконується отже міцність забезпечується,
5.3 Розрахункові згинальні моменти в перерізах
Переріз І – І
М1=0,125Р(a - hc)2b=0,125*320,33(3,2-0,3)2*3,2=1077.6кНм
Переріз І – І
М1=0,125Р(a – a1)2b=0,125*320,33(3,2-0,9)2*3,2=677,82кНм
Площа перерізу арматури
Приймаємо нестандартну зварну сітку з однаковою в обох напрямках робочою арматурою з стержнів 5Ø36АІІ, з кроком робочої арматури 100
As,fac=50,90> As,nec=49,72см2
Коефіцієнт армування μ=49,72/(30*30)=0,06> μmin=0,005
6.0 Розрахунок цегляного стовпа
Розрахунок цегляного стовпа проводимо розміром 90х90 1-ого поверху. Розрахункове навантаження приймаємо аналогічно колоні N=3280,15кН.
Марка цегли М100, марка розчину М100, коефіцієнт умов роботи γс=0,8. Площа стовпа А=0,81м2.
Розрахунковий опарі цегляної кладки
R=Rγс=3,1*0,8=2,48МПа
Несуча здатність цегляного стовпа
Nu=m8φRA=1*0,975*2,48*8100=1958,5≥N=3280,15кН
Умова не виконується т ому цегляну кладку мусимо армувати
Коефіцієнт посилення
Необхідний розрахунковий опір кладки
Rsk=nR=1,31*2,48*(0,1)=0,414кН/см2
Для армування використовуємо зварні сітки з дроту Вр-1 діаметром 5мм. Крок 50х50мм.
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора