Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Багато поверховий промисловий будинок у м. Тула (РФ).
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:
2006
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
Багато поверховий промисловий будинок у
м. Тула (РФ)
Розрахунково – пояснювальна записка до курсового проекту з дисципліни «Будівельні конструкції»
Виконав:
ст. гр. ПЦБ-31
Керівник:
Шпак М.М.
Львів 2006
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 = 450x450, 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 – 1,50м.
1. Конструювання конструктивної схеми монолітного з/б перекриття з балковими плитами.
Приймаємо:
Головна балка:
Довжина балки Lmb=acol=7200мм
Висота балки: hmb=Lmb=600мм
Ширина балки: bmb=(0,3…0,4) hmb=200мм
Крок балок amb=6300
Другорядна балка:
Довжина балки Lsb = amb=6300мм
Висота балки: hsb=Lsb=350мм
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=12
1,2
υ=14,4
qn=gn+υn=3,085+12=15,085кН/м2
q=g + v=3,6535+14,4=18,0535кН/м2
2.2. Визначення розрахункових прольотів
Середній розрахунковий проліт дорівнює відстані між гранями другорядної балки
l02=l1-bsb=1800-150=1650
Крайній розрахунковий проліт дорівнює відстані від грані другорядної балки до осі опори плити в стіні, (рис. 2.1)
l01=l1-0,5bsb+0,5С-200=1800-75+60-200=1585
Рисунок 2.1 Визначення розрахункових прольотів (розріз 1-1)
2.2 Розрахункові прольоти плити перекриття
2.3. Статичний розрахунок
За статичною ознакою плита є багато пролітною нерозрізною. Розрахунок проводимо з врахуванням коефіцієнта надійності щодо призначення γn=0,95.
Розраховуємо погонне навантаження на плиту, якщо ширина балки bр1=1м.
= 0,95(g + v)bpl = 0,95(3,6535+14,4)1=17,151кН/м
2.2 Розрахункова схема плити з побудованою епюрою моментів
2.3.1.Знаходження зусиль у плиті
Значення згинальних моментів знаходимо з врахуванням перерозподілених зусиль внаслідок пластичних деформацій
В крайньому прольоті і на першій проміжковій опорі В
В середніх прольотах і на середніх опорах
2.4 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=см
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=60,7+15=75,4мм
Приймаємо hpl=80мм (кратність 10 мм).
Робоча висота перерізу
h0=hpl–as=80–15=65мм.
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 (таб. 23 СНиП 2,03,01-84*).
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=2,918
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 5мм і кроком 150мм.
As=131>As,nec=129мм2
При діаметрі робочої арматури 5мм і кроком 150мм 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=3,917
Розраховуємо плиту яка не обмежена зі всіх сторін балками.
Відносний статичний момент стисненої зони.
Відносна висота стисненої зони
Оскільки =0,13<R=0,653 то
Площа переріза арматури:
Коефіцієнт армування
– для плит.
Приймаємо за головну сітку С1 і додаткову С2 з робочими поздовжніми стержнями діаметром 5мм, і кроком 100мм
Переріз арматури As=196>As,nec=176мм2
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 100мм.
Площа перерізу As=126>As,nec=102мм2
При діаметрі робочої арматури 4мм і кроком 100мм розподільні стержні приймаємо 3мм з кроком 300мм.
Марка сітки
Армування монолітної плити
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*1,8=6,57кН/м2
від маси ребра другорядної балки
g2=bsb*(hsb – hf)*ρ*9,81*γn=0,15*(0,35 – 0,06)*2,5*9,81*0,95= 1,01кН/м2
Сумарне постійне навантаження
g=g1+g2=6,57+1,01=7,58 кН/м2
Тимчасове навантаження
υ=14,4*0,95*1,8=24,62 кН/м2
Повне навантаження на балку
q=g+ υ=7,58+24,62=32,2кН/м2
Згинальні моменти знаходимо з врахуванням перерозподілу навантажень внаслідок пластичних деформацій.
В першому прольоті
На проміжній опорі
В середньому прольоті
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=85,6кН,
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=500мм
Робоча висота балки в прольотах при розташуванні арматури в 1 ряд
h01=h - as=500-20-18*0,5=471мм
3.2. Розрахунок перерізу робочої арматури
В першому прольоті М1=107,5кНм
Ширина полички таврового перерізу b’f=1800мм.
Робоча висота перерізу h01=471мм
Відносний статичний момент стисненої зони
Відносна висота стисненої зони
Площа перерізу арматури
см2
Коефіцієнт армування
Приймаємо 2Ø25АІІ As,fac=9,82> As,fac=8,3см2
Крайні прольоти армуємо двома каркасами Кр1. В кожному каркасі один ряд поздовжніх стержнів діаметром 25мм. Верхні стержні каркасу Кр1 приймаємо конструктивно 2Ø10АІ
В середніх прольотах момент Му=-Мс=74,9кНм
Ширина полички таврового перерізу bf=1800мм.
Робоча висота перерізу h01=471мм
Відносний статичний момент стисненої зони
Відносна висота стисненої зони
Площа перерізу арматури
см2
Коефіцієнт армування
Приймаємо 2Ø20АІІ As,fac=6,28> As,nec=5,75см2
Середні прольоти армуємо двома каркасами Кр2. В кожному каркасі один поздовжній стержень діаметром 20мм.
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=-85,6кНм
Ширина ребра прямокутного перерізу bf =150мм.
Робоча висота перерізу h01=500–20=480мм.
Відносний статичний момент стисненої зони
Відносна висота стисненої зони
Площа перерізу арматури
см2
Над опорою проектуємо 2 зварні сітки, площею перерізу полички другорядної балки шириною 1,8м.
Проектуємо над опорою сітку С7 з поздовжньою робочою арматурою діаметром 5мм класу ВрІ з кроком 100мм.
As,fac=1,96> As,fac=1,65см2
Марка сітки
Переріз другорядної балки
КП1 для армування другорядної балки
3.4. Розрахунок міцності похилих перерізів (на дію поперечної сили)
Максимальна зрізуючи сила =115,92кН
Робоча висота перерізу h01=500-20-18/2=471м
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)
кН
Qmax=115,92<Qbc,u =149,7кН
Умова (1) задовольняється
Б)Розрахунок несучої здатності похилого перерізу
Qmax<Qwb,u
Qwb,u=Qwu + Qbu
Інтенсивність хомутів кН/см
кНсм
кН
,бо
q1≤0,56qsw=0,56*0,068=0,038 кН/см
Проекція похилої тріщини с0:
h0<с0<2h0
47,1<81,28<94,2
Qsw.u= qswc0=0,68*81,28=55,27кН
Qwb,u=Qsw,u + Qbu =55,27+2212,9=2268,17кН
Qmax-=115,92<Qwb,u =2268,17кН
Умова задовільняється
Розрахунок монолітної залізобетонної колони
Висота поверху 4,2м, Сітка колон 7,2х6,3
Матеріали та їх характеристики:
Бетон В15 Rb=0,9*14,5=13,05Мпа,
Rbt=0,9*0,75=0,675Мпа,
Арматура класу АІІІ Rs=365Мпа, Rsw=290Мпа
Переріз колони приймаємо 450х450мм
Визначення навантаження
Вантажена площа від покриття і перекриття при сітці колон 7,2*6,3=45,36м2
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
1,5
1,4
2,1
Короткочасне
1,05
1,4
1,47
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
8,237
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
12
1,3
15,6
Тривале
8,4
1,3
10,9
Всього
24,125
30,8
Розрахункове навантаження
від покрівлі N1=8,237*45,36=373,63кН
від снігового навантаження N2=2,1*45,36=95,26кН
від міжповерхових перекриттів N4=4*30,8*45,36=5588,35кН
вага колони на 2 – 5 поверхах N5=4*0,45*0,45*4,2*25*1,1=93,55кН
Повне навантаження на колону N=6150,8*0,95=5843,26кН
Тривале навантаження Nl=(4,667+4*4,3135)*45,36+93,55=1087,87кН
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 гнучкість 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 2% 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
см2
Приймаємо арматуру 4Ø32АІІІ, де As,fac=32,17> As,nec=26,63см2
Коефіцієнт армування μ=32,17/(45*45)=0,016< μmin=0,005
Перевірка несучої здатності
Nfac=ήφ(Rbbchc+Rsc(As+A’s))
Nfac=1*0,94(1,305*45*45+36,5*32,17)=3587,82>Nnec=3352,53
Міцність забезпечена
Розраховуємо навантаження на фундаменти від колони 1-ого поверху з врахуванням γn=0,95
N=3352,53кН, переріз колони 0,45х0,45
Визначаємо нормативне навантаження на фундаменти
Nn=∑Nni=2763,54кН
Попередньо задаємося висотою фундаменту
Н=1350мм
Глибина закладання фундаменту
Н=1500мм
Площа підошви фундаменту
м2
γ=20кН/м3 – густина фундаменту і ґрунту
Сторона підошви фундаменту м
Приймаємо а=3,3м
МПа
Тиск на ґрунт від розрахункового навантаження
кН
Робоча висота фундаменту з умови продавлювання
м
Повна мінімальна висота фундаменту
Hfmin=h0+ab=1,87+0,07=1,94м,
де ab=0,07 без бетонної підготовки
Висота фундаменту із умов защемлення колони
Н=1,5hc+0,25=1,5*0,45+0,25=0,925м
Згідно конструктивних вимог
Hf≥18d+25=18*36+25=89,8см
Приймаємо висоту фундаменту Hf=1350мм (кратно 450). Оскільки Hf≤=1350мм то приймаємо 3 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 1,0м ширини січення.
Q1=0,5(a+hc+2h0)Q=0,5(3,3-0,45-2*1,87)*308,75=137,39кН
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=137,39<Qb=153,9кН виконується отже міцність забезпечується.
5.3 Розрахункові згинальні моменти в перерізах
Переріз І – І
М1=0,125Р(a - hc)2b=0,125*308,75(3,3-0,45)2*3,3=1034,47кНм
Переріз ІІ – ІІ
М2=0,125Р(a – a1)2b=0,125*308,75(3,3-1,5)2*3,3=412,64кНм
Переріз ІІІ – ІІІ
М3=0,125Р(a – a2)2b=0,125*308,75(3,3-2,4)2*3,3=103,16кНм
Площа перерізу арматури
см2
см2
см2
см2/1мп
Приймаємо нестандартну зварну сітку з однаковою в обох напрямках робочою арматурою з стержнів Ø16АІІІ, з кроком робочої арматури 200мм
As,fac=10,05>As,nec=9,21см2
6.0 Розрахунок цегляного стовпа
Розрахунок цегляного стовпа проводимо 1-ого поверху. Марка цегли М100, марка розчину М50, розрахунковий опір R=1,6МПа. Задаємося початковими розмірами стовпа 1,03х1,29м.
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
навантаження на колону на 2-5 поверхах
N2-5=1,03*1,29*1850*0,01*4,2*1,1=113,56кН
навантаження на першому поверсі
N1=1,03*1,29*1850*0,01*4,35*1,1=117,62кН
An,max=3642,39кН.
Розраховуємо площу цегляного стовпа.
- пружня характеристика муру зі звичайної цегли пластичного присування на розчині М50 α=1000. за таблицею 16 (Бондаренко), якщо λh=4,35/1,03=4,22>6 і звідти =0,98.
м2
Звідси другу сторону стовпа приймаємо
м
Стовп приймаємо розмірами 1,03х2,2м
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора