Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Будівельні конструкції.
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Кафедра будівельних конструкцій та мостів
Інформація про роботу
Рік:
2007
Тип роботи:
Курсова робота
Предмет:
Будівельні конструкції
Група:
ПЦБ-3
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»
Виконав:
ст. гр. ПЦБ-3
Перевірив:
Львів 2007
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
План М 1:200
Для монолітного перекриття приймаємо поперечне розміщення головних балок і поздовжнє розміщення другорядних балок з кроком 1750мм, 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».
Поперечний розріз
Колони – виходячи з умов роботи колон їх поперечний переріз приймають квадратним hc x bc = 400x400, при кількості поверхів n=4. Висота поверху 4,0м. Конструктивна схема роботи колон показана на поперечному розрізі будинку.
Покрівля – конструкція покрівлі суміщена рулонна. Матеріал рубероїд, асфальтна стяжка, пінобетон, пароізоляція.
Фундаменти – фундаменти під колони – стовпчасті монолітні. Відмітку поверхні фундаменту приймаємо на 200мм нижче відмітки рівня чистої підлоги. Глибина закладання фундаментів – 1,5м.
Конструювання конструктивної схеми монолітного з/б перекриття з балковими плитами.
Приймаємо:
Головна балка:
Довжина балки Lmb=acol=7000мм
Висота балки: hmb=Lmb=700мм
Ширина балки: bmb=(0,3…0,4) hmb=250мм
Крок балок amb=5400
Другорядна балка:
Довжина балки Lsb = amb=5400мм
Висота балки: hsb=Lsb=350мм
Ширина балки: bsb=hsb=150мм
Крок балок asb=Lmb=1750мм
Співвідношення сторін фрагменту монолітної плити:
отже плита відноситься до балкового типу.
Розрахунок та конструювання монолітної плити балкового типу.
Табл. 1. Збір навантажень на плиту перекриття
Вид навантажень та їх підрахунок
Нормативне
γf
Розрахункове
А. Постійне
-плитка керамічна
t*ρ=0.01*1800*0.01
0.18
1.1
0.198
-клей
t*ρ=0.005*1800*0.01
0.09
1.3
0.117
-цементно-піщана стяжка
t*ρ=0.025*2200*0.01
0.55
1.3
0.572
-звукоізоляція—пінобетон
t*ρ=0.06*1200*0.01
0.72
1.3
0.936
-плита перекриття
t*ρ=0.06 *2500*0.01
1.5
1.1
1.65
Всього постійне
2.93
3.473
Б. Постійне
-корисне на перекриття
7.5
1.2
9
Разом
10.43
12.473
Повне навантаження
де , - відповідно коефіцієнт надійності по навантаженню і призначенню конструкції. qn=gn+υn=2.93+7.5=10.43кН/м2
2.2. Визначення розрахункових прольотів
Середній розрахунковий проліт дорівнює відстані між гранями другорядної балки
l01=l1-bsb=1750–150=1600мм
Крайній розрахунковий проліт дорівнює відстані від грані другорядної балки до осі опори плити в стіні, (рис. 2.1)
l'01=l’1–200+0,5сpl-_0,5bsb =1750–200+60-75=1535
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(3,473+9)1=11,85кН/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 =7.65 MПa
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 6мм
Отже, товщина плити
h=h0+as=51+13=64мм
Приймаємо hpl=60мм.
Робоча висота перерізу
h0=hpl–as=60–13=47мм.
2.4.2 Визначення перерізу арматури в крайньому прольоті і на першій проміжній опорі плити.
М2=2,76
Відносний статичний момент стисненої зони:
Відносна висота стисненої зони
Площа перерізу арматури:
Коефіцієнт армування
– для плит.
Діаметр арматури 8мм, клас А-111. При діаметрі робочої арматури 8мм і кроком 300 мм розподільні стержні приймаємо 4мм з кроком 400мм.
В крайніх прольотах і над першою проміжною опорою вкладаємо сітку С1 і додатково сітку С2. При діаметрі робочої арматури 8мм 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=0,2208мм2
Марка сітки
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.
2.4.3. Розрахунок арматури в середніх прольотах і над середніми опорами в крайньому прольоті.
М2=1,9
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 1-2 і 8-9 приймаємо сітки С1 для робочої арматури діаметром 8мм і кроком 300мм.
As=154>As,nec=119мм2
При діаметрі робочої арматури 8мм і кроком 300 мм розподільні стержні приймаємо 4мм з кроком 400мм.
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 2-8 приймаємо сітки С3 із стержнів діаметром 4мм і кроком 150мм.
Площа перерізу As=75>As,nec=74мм2
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=74мм2
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 1750мм. що
дорівнює відстані між другорядними балками.
Навантаження підлоги і з/б плити
g=3,473кН/м2
Погонне навантаження на 1 м другорядної балки
-від маси перекриття підлоги і плити
g1=3,473*1,75=6,08кН/м2
-від маси ребра другорядної балки
g2=b*(h – hf)*ρ*9,81*γn=0,15*(0,35 – 0,06)*2500*0,01*1= 1,015кН/м2
Сумарне постійне навантаження
g=(g1+g2)=(6,08+1,015)*0,95=6,74 кН/м2
Тимчасове навантаження
υ=9*0,95*1,75=14,96 кН/м2
Повне навантаження на балку
q=g+ υ=6,74+14,96=21,7кН/м2
Згинальні моменти знаходимо з врахуванням перерозподілу навантажень внаслідок пластичних деформацій.
В першому прольоті
На проміжній опорі
В середньому прольоті
При співвідношенні υ/g=14,96/6,74=2,22≈2,2
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=41,9кН,
Ширина ребра b=150мм
Приймаємо відносну висоту стисненої зони для балок виходячи з умов нормального армування
h0=см
Захисний шар бетону в балці >25см приймаємо при діаметрі арматури 18мм ab= 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=1750мм
bf =l/3+b=5400/3+150=1950мм
Приймаємо bf=1750мм
При розрахунку за від'ємними моментами переріз балки приймаємо прямокутним з шириною ребра 150мм.
Поздовжню арматуру каркасів балки приймаємо класу А-ІІI з розрахунковим опором Rs=360 МПа.
3.3. Розрахунок перерізу робочої арматури
В першому прольоті М1=53,34кНм
Ширина полички таврового перерізу bf=1750мм.
Корисна висота перерізу h01=371мм
Відносний статичний момент стисненої зони
Відносна висота стисненої зони
Площа перерізу арматури
Коефіцієнт армування
Приймаємо 2Ø16АІІI As,fac=4,00> As,fac=4,02см2
Крайні прольоти армуємо двома каркасами Кр1. В кожному каркасі один ряд поздовжніх стержнів діаметром 16мм. Верхні стержні каркасу Кр1 приймаємо конструктивно 2Ø10АІII
В середніх прольотах момент Му=-Мс=34,6кНм
Ширина полички таврового перерізу bf=1750мм.
Корисна висота перерізу h01=400-(20+14/2)=373мм
Відносний статичний момент стисненої зони
Відносна висота стисненої зони
Площа перерізу арматури
Коефіцієнт армування
Приймаємо 2Ø14АІІI As,fac=3,08> As,nec=2,566см2
Середні прольоти армуємо двома каркасами Кр2. В кожному каркасі один поздовжній стержень діаметром 14мм.
Оскільки в середніх прольотах на відстані 0,4l виникають від'ємні моменти то верхні стержні каркасів Кр2 розраховуємо.
М1=13,84кНм
h01=400-36=364мм
Відносний статичний момент стисненої зони
Відносна висота стисненої зони
Площа перерізу арматури
Приймаємо 2Ø10АІІI As,fac=1,57> As,nec=1,246см2
На першій проміжній опорі виникають від'ємні моменти Мв=-41.9кНм
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 1,75м.
Проектуємо над опорою сітку С5 з поздовжньою робочою арматурою діаметром 4мм класу AІII з кроком 125мм.
As,fac=1,01> As,fac=0,975см2
Марка сітки
3.4. Розрахунок міцності похилих перерізів (на дію поперечної сили)
Максимальна зрізуючи сила =67.7кН
Робоча висота перерізу h01=400-20-16/2=371м
Розрахунковий опір бетону на розтягання Rbt=0.75*0,9=0.675 Мпа
Арматура класу Вр1- 5,Rsw=260 МПа
А)Розрахунок по стисненій смузі
Qmax<Qbc,u (1)
Qmax=67,7<Qbc,u =118,15
Умова (1) задовольняється
Б)Розрахунок несучої здатності похилого перерізу
Qmax<Qwb,u
Qwb,u=Qwu + Qbu
Інтенсивність хомутів
,бо
q1≤0,56qsw=0,56*6,795=21,015
Проекція похилої тріщини с0:
h0<с0<2h0
37,1<64,05<74,2
Qsw.u= qswc0=0,6795*64,05=43,522
умова виконується
Qwb,u=Qwu + Qbu =43,522+76,53=120,05
Qmax-=67,7<Qwb,u =120,05
Умова задовільняється
Розрахунок монолітної залізобетонної колони
Висота поверху 4,0м, Сітка колон 5,4х7
Матеріали та їх характеристики:
Бетон В15 Rb=0,9*8,5=7,65Мпа,
Rbt=0,9*0,75=0,675Мпа,
Арматура класу АІІІ Rs=365Мпа, Rsw=290Мпа
Переріз колони приймаємо 400х400мм
Визначення навантаження
Вантажена площа від покриття і перекриття при сітці колон 5,4*7,0=37,8м2
Вид навантажень та їх підрахунок
Нормативне
γf
Розрахункове
Покрівля
-рубероїдна покрівля,зміцнена щебеневою засипкою
0.26
1.3
0.338
-асфальтна стяжка
0.36
1.3
0.468
-утеплювач-пінобетон
t*ρ=0.1*500*0.01
0.5
1.2
0.600
-пароізоляція-обмазування гарячим бітумом
0.05
1.3
0.065
-з/б плита перекриття
t*ρ=0.06 *2500*0.01
1.5
1.1
1.65
-другорядна балка
1.24
1.1
1.36
-головна балка
2,24
1.1
2.46
Разом покриття
6.15
6.941
Снігове навантаження :
-короткочасне
-тривале
1.0
0.3
1.4
1.4
1.4
0.42
Всього
-в тому числі тривале
7.15
6.45
8.341
7.361
Міжповерхове перекриття
-лінолеум
0.080
1.2
0.096
-вапняно-піщана стяжка
0.4
1.3
0.52
-звукоізоляція із шлаку
0.43
1.3
0.559
-з/б плита перекриття
1.5
1.1
1.65
-другорядна балка
1.24
1.1
1.36
-головна балка
2,24
1.1
2.46
Разом перекриття
5.89
6.645
Корисне навантаження:
-короткочасне
-тривале
7.50
5.25
1.2
1.2
9.000
6.300
Всього по міжповерховому перекриттю
- в тому числі тривале
13.39
11.14
15.645
12.945
Розрахункове навантаження
від покрівлі N1=8,341*37,8=315,29кН
від міжповерхових перекриттів N2=3*15,645*37,8=1774,14кН
вага колони на 1 – 4 поверхах N3=4*0,4*0,4*4*25*1,1=70,4кН
Повне навантаження на колону N=2159,83*0,95=2051,84кН
Тривале навантаження Nl=1816,61кН
Розрахунок колони першого поверху
Попередньо визначимо відношення
Розрахункова довжина колони
l01=0,7(H+0,15)=0,7(4+0,15)=2,905
Визначення гнучкості колони
Отже необхідно врахувати прогін колони. Для цього визначимо ексцентриситет
Для розрахунків приймаємо більше значення ексцентриситету. Розрахункова довжина =290,5<20hc=800, тому розрахунок проводимо по формулі
Задаємося процентом армування 1% і вираховуємо
` при і інтерполюючи дані з табл. 4
φb=0,915, φsb=0,918
коефіцієнт φ1=0,917<φsb=0,918 то приймаємо, φ=φ1=0,917
Визначаємо площу перерізу арматури
Приймаємо арматуру 8Ø22АІІІ, де As,fac=30.41> As,nec=27.83см2
Коефіцієнт армування μ=30.41/(40*40)=0,019> μmin=0,01
Первірка несучої здатності
Nfac=ήφ(Rbbchc+Rsc(As+A’s))
Nfac =1*0,915(0,765*40*40+36,5*30.41)=2135,58>Nnec=2051,8
Міцність забезпечена
Розраховуємо навантаження на фундаменти від колони 1-ого поверху з врахуванням γn=0,95
Приймаємо бетон класу В15, арматуру класу А111 .Грунт основи- пісок середньої крупності,неоднорідний,середньої щільності з
γ=20кН/м3--густина ф-ту.
Розрахунковий опір грунту- R=0,45 МПа
γ=1,15кН/м3 – середній коефіцієнт надійності щодо навантаження
Навантаження від колони 1 поверху N=2051,8кН, січення колони 0,4х0,4
Визначаємо нормативне навантаження на фундаменти
Nn=N/1,15=1784,17кН
Попередньо задаємося висотою фундаментуН=900мм,кількість сходинок -3,висоту сходинки 45 см.
Глибина закладання фундаменту
Н=1500мм
Площа підошви фундаменту
γ=20кН/м3 – густина фундаменту
Сторона підошви фундаменту
Приймаємо а=2,4
Обчислюємо тиск під підошвою ф-ту від розрахункового навантаження
Робоча висота фундаменту з умови продавлювання
Повна мінімальна висота фундаменту
Hfmin=h0+ab=0,505+0,07=0,575м,
де ab=0,07 без бетонної підготовки
Висота фундаменту із умов защемлення колони
Н=1,5hc+0,25=1,5*0,4+0,25=0,85м
Згідно конструктивних вимог
Hf≥18d+25=18*14+250=50,2см
Приймаємо висоту фундаменту Hf=900мм (кратно 150).
5.2 Мінімальна робоча висота нижньої сходинки.
Приймаємо висоту сходинки h1=450мм
Робоча висота h01=450 – 85=365мм
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)р=0,5(2.4-0,4-2*0,365)*356,2=226,19кН
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*(1000)*0,365=260,41кН
Умова міцності на продавлювання Q1=226,19<Qb=260,41кН виконується отже міцність забезпечується.Для підбору арматури визначаємо моменти в перерізі 1-1,2-2,3-3.
5.3 Розрахункові згинальні моменти в перерізах
Переріз 3– 3
М3=0,125Р(a - hc)2b=0,125*356,2(3-0,4)2*2.4=722,37кНм
Переріз 2 – 2
М2=0,125Р(a – a1)2b=0,125*356,2(3-1,4)2*2.4=273,56кНм
Переріз 1– 1
М1=0,125Р(a – a1)2b=0,125*356,2(3-2,2)2*2.4=68,39кНм
Площа перерізу арматури
Приймаємо сітку з однаковою в обох напрямках робочою арматурою з стержнів 6Ø20АІІI, з кроком робочої арматури 150
As,fac=18,82> As,nec=17,31см2
Вибираю дві пари сіток С ,С ,
6.0 Розрахунок цегляного стовпа
Розрахунок цегляного стовпа проводимо розміром 90х90 1-ого поверху. Розрахункове навантаження приймаємо аналогічно колоні N=2051,8кН.
Марка цегли М100, марка розчину М100, коефіцієнт умов роботи γс=1. Площа стовпа А=0,81м2.Розрахунковий опір муру R=1,8 МПа,коефіцієнт повздовжнього згинання φ=0,975, m8=1.
Розрахунковий опарі цегляної кладки
R=Rγс=1,8*1=1,8МПа
Несуча здатність цегляного стовпа
Nu=m8φRA=1*0,975*1,8*1000*0.81=1421,55<=N=2051,8кН
Умова виконується, міцінсть цегляної кладки не забезпечена.
Приймаю ширину стовпа 1.29
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора