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 – 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»
Вмконав:
Ст.гр ПЦБ – 31
Перевірив:
Шпак М.М
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
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=7. Висота поверху 3,0м. 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 = 6400 мм.
Висота балки: hmb=Lmb=800мм
Ширина балки: bmb=(0,3…0,4) hmb=240(300мм)
Крок балок amb=6200
Другорядна балка:
Довжина балки Lsb = amb=6200мм
Висота балки: hsb=Lsb=310мм
Ширина балки: bsb=hsb=155мм
Крок балок asb=Lmb=1600мм
Співвідношення сторін фрагменту монолітної плити:
отже плита відноситься до балкового типу.
2. Розрахунок та конструювання монолітної плити балкового типу.
2.1. Обчислення навантажень на 1 м2 перекриття
Вид навантажень
Товщина
мм
Густина
кг/м3
Нормативне навантаження кН/м2
Коефіцієнт надійності щодо
навантаження
Розрахункове навантаження кН/м2
Постійне
Паркет
15
700
0,105
1,1
0,1155
Клей
5
600
0,03
1,3
0,039
Цементно піщана стяжка
30
2200
0,66
1,3
0,546
Звукоізоляція(Шлак)
60
700
0,42
1,3
0,546
з/б плита
60
2500
1,5
1,1
1,65
Всього
gn=2.493
-
g =2,9312
Тимчасове корисне
-
-
υn=3.6
1,2
υ=4.32
Тривале навантаження qпІ = 0.7υn,
-
-
υnl=2.52
1,2
υl=3.024
qn=gn+ υn=2.493 +3.6 = 6.093кН/м2 qпl =gn+υnl=2,493 + 2.52 = 5.013 кН/м2
ql=g + υl=2,8922 + 3.024 = 5.91 кН/м2 q=g + v=2.93 + 4.32 = 7.25кН/м2
2.2. Визначення розрахункових прольотів
Середній розрахунковий проліт дорівнює відстані між гранями другорядної балки
l01=l1-bsb=1600-155=1445мм
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=1600–200–77.5+60=1385.5
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 = 1 м
q = 0.95(g + v)bpl = 0.95(2.61+6.912)1 = 9.0459 кН/м
2.3. Розрахунок робочої арматури
Приймаємо бетон класу В15 з такими розрахунковими параметрами: Враховуючи коефіцієнт умови роботи бетону γb2 =0,95
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
αm= ξ (1-0,5ξ )=0,15(1-0,5*0,15)=0,139
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=42+12=54мм
Приймаємо hpl=60мм.
Робоча висота перерізу
h0=hpl–as=60–12=48мм.
Коефіцієнт повноти стисненої зони α=0,85 – для бетону класу В15.
ω=α–0,008Rb=0,85–0,008*7,65=0,79
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=84мм2
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=1,78
Розраховуємо плиту яка не обмежена зі всіх сторін балками.
Відносний статичний момент стисненої зони.
Відносна висота стисненої зони
Оскільки =0,01<R=0,56 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=0,96мм2
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 1600мм. що дорівнює відстані між другорядними балками.
Навантаження підлоги і з/б плити
g=2,49кН/м2
Постійне навантаження:
від маси перекриття підлоги
g1=2,93*2=5,86кН/м2
від маси ребра другорядної балки
g2=b*(h – hf)*ρ*9,81*γn=0,2*(0,3 – 0,06)*2,5*9,81*0,9= 1,12кН/м2
Сумарне постійне навантаження
g=g1+g2=5,86+1,12=6,98 кН/м2
Тимчасове навантаження
υ=4,32*0,9*2=7,776 кН/м2
Повне навантаження на балку
q=g+ υ=6,98+7,776=14,756 кН/м2
Згинальні моменти знаходимо з врахуванням перерозподілу навантажень внаслідок пластичних деформацій.
В першому прольоті
На проміжній опорі
В середньому прольоті
При співвідношенні υ/g=7,776/6,98=1,11≈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=38,70кН,
Ширина ребра b=155мм
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=20мм
Повна висота перерізу
Приймаємо h=450мм
Робоча висота балки в прольотах при розташуванні арматури в 1 ряд
h01=h - as=450-20-18*0,5=421мм
3.2. Розрахунок перерізу робочої арматури
В першому прольоті М1=47кНм
Ширина полички таврового перерізу bf=1600мм.
Корисна висота перерізу h01=421мм
Відносний статичний момент стисненої зони
Відносна висота стисненої зони
Площа перерізу арматури
Коефіцієнт армування
Приймаємо 2Ø16АІІI As,fac=4,02> As,fac=3,18см2
Крайні прольоти армуємо двома каркасами Кр1. В кожному каркасі один ряд поздовжніх стержнів діаметром 18мм. Верхні стержні каркасу Кр1 приймаємо конструктивно 2Ø9АІII
В середніх прольотах момент Му=-Мс=33,45кНм
Ширина полички таврового перерізу bf=1600мм.
Корисна висота перерізу h01=421мм
Відносний статичний момент стисненої зони
Відносна висота стисненої зони
Площа перерізу арматури
Коефіцієнт армування
Приймаємо 2Ø12АІІI As,fac=2,28> As,nec=2,19см2
Середні прольоти армуємо двома каркасами Кр2. В кожному каркасі один поздовжній стержень діаметром 12мм.
Оскільки в середніх прольотах на відстані 0,4l не виникає від'ємних моментів то верхні стержні каркасів Кр2 приймаємо конструктивно 2Ø8АІII.
На першій проміжній опорі виникають від'ємні моменти Мв=-38.70кНм
Ширина полички таврового перерізу bf =155мм.
Корисна висота перерізу h01=450–20=430мм.
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 1,6м.
Проектуємо над опорою сітку С5 з поздовжньою робочою арматурою діаметром 3мм класу AІII з кроком 100мм.
As,fac=1.57> As,fac=0,70см2
Марка сітки !!!!!!!!!!!!!
3.4. Розрахунок міцності похилих перерізів (на дію поперечної сили)
Максимальна зрізуючи сила =51.24кН
Робоча висота перерізу h01=450-20-18/2=421мм
Розрахунковий опір бетону на розтягання Rbt=0,75*0,9=0,675 Мпа
Арматура класу Вр1- 4,Rsw=265 МПа
А)Розрахунок по стисненій смузі
Qmax<Qbc,u (1)
Qmax=51,24<Qbc,u =133,8
Умова (1) задовольняється
Б)Розрахунок несучої здатності похилого перерізу
Qmax<Qwb,u
Qwb,u=Qwu + Qbu
Інтенсивність хомутів
,бо
q1≤0,56qsw=0,56*0,069=0,038
Проекція похилої тріщини с0:
h0<с0<2h0
42,1<72,12<84,2
Qsw.u= qswc0=0,69*72,12=49,76
Qwb,u=Qsw + Qbu =49,76+1118,3=1168
Qmax-=67,7<Qwb,u =1168
Умова задовільняється
Розрахунок монолітної залізобетонної колони
Висота поверху 3 м, Сітка колон 6,4х6,2
Матеріали та їх характеристики:
Бетон В15 Rb=0,9*0.75=0,675Мпа,
Rbt=0,9*0,9=0,81Мпа,
Арматура класу А400С Rs=365Мпа, Rsw=290Мпа
Переріз колони приймаємо 400х400мм
Визначення навантаження
Вантажена площа від покриття і перекриття при сітці колон 6,4*6,2=39,68м2 Розрахункове навантаження
від покрівлі N1=2,071*39,68=82,17кН
від снігового навантаження N2=0,7*39,68=27,776кН
від покриття N3=2,596*39,68=103,009кН
від міжповерхових перекриттів N4=6*16,88*35,1=3554,9кН
вага колони на 2 – 7 поверхах N5=6*0,4*0,4*3*25*1,1=79,2кН
На першому поверсі b1=0,4*0,4*3*25*1,1=13,2кН
Повне навантаження на колону N=3860,21*0,95=3667,24кН
Тривале навантаження Nl=517,58кН
Розрахунок колони першого поверху
Попередньо визначимо відношення
Розрахункова довжина колони
l01=0,7(H+0,15)=0,7(3+0,15)=2,205
Визначення гнучкості колони
Отже необхідно врахувати прогін колони. Для цього визначимо ексцентриситет
Для розрахунків приймаємо більше значення ексцентриситету. Розрахункова довжина =2,205<20hc=8 , тому розрахунок проводимо по формулі
Задаємося процентом армування 0,5% і вираховуємо
` при і інтерполюючи дані з табл. 4
φb=0,89, φsb=0,93
коефіцієнт φ1=0,91<φsb=0,914 то приймаємо, φ=φ1=0,91
Визначаємо площу перерізу арматури
Приймаємо арматуру 4Ø20АІІІ, де As,fac=13.85> As,nec=13.75см2
Коефіцієнт армування μ=13.85/(30*30)=0,01> μmin=0,005
Первірка несучої здатності
Nfac=ήφ(Rbbchc+Rsc(As+A’s))
Nfac =1*0,91(1,305*30*30+36,5*13.25)=1375,36>Nnec=1334,59
Міцність забезпечена
Розраховуємо навантаження на фундаменти від колони 1-ого поверху з врахуванням γn=0,95
N=1349,59кН, січення колони 0,3х0,3
Визначаємо нормативне навантаження на фундаменти
Nn=∑Nni=1281,55кН
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=1.9 м
Тиск на грунт від розрахункового навантаження
Робоча висота фундаменту з умови продавлювання
Повна мінімальна висота фундаменту
Hfmin=h0+ab=0,08+0,07=0,15м,
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*14+250=50,2см
Приймаємо висоту фундаменту Hf=900мм (кратно 150). 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(0,46+0,45+2*0,38)*356.88=111,6кН
Максимальна поперечна сила яку витримує бетон при одиниці ширини перерізу b=1000мм
Qb=φb3(1+φf+φn)Rbtbh01=0,6(1+0+0)1,08*100*38=246,24кН
Умова Q1=111,6<Qb= виконується отже міцність забезпечується,
5.3 Розрахункові згинальні моменти в перерізах
Переріз І – І
М1=0,125Р(a - hc)2b=0,125*356,88*(0,45-0,3)2*0,45=451,6кНм
Переріз І – І
М1=0,125Р(a – a1)2b=0,125*356,88 (0,45-0,09)2*0,45=380,63кНм
Площа перерізу арматури
Приймаємо нестандартну зварну сітку з однаковою в обох напрямках робочою арматурою з стержнів 7Ø25АІІI, з кроком робочої арматури 150
As,fac=34,36> As,nec=30,34см2
Коефіцієнт армування μ=34,36/(30*30)=0,059> μmin=0,005
6.0 Розрахунок цегляного стовпа
Розрахунок цегляного стовпа проводимо розміром 90х90 1-ого поверху. Розрахункове навантаження приймаємо аналогічно колоні N=1359,59кН.
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=1349,59кН
Умова виконується, міцінсть цегляної кладки забезпечена.
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора