Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Багатоповерховий цивільний будинок у м. Курськ (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
Багатоповерховий цивільний будинок у
м. Курськ (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 1550мм, 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.
Поперечний розріз
Колони – виходячи з умов роботи колон їх поперечний переріз приймають квадратним hc x bc = 300x300, при кількості поверхів n=4. Висота поверху 3,5м. 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 150мм нижче відмітки рівня чистої підлоги. Глибина закладання фундаментів – 1,65м.
1. Конструювання конструктивної схеми монолітного з/б перекриття з балковими плитами.
Приймаємо:
Головна балка: Довжина балки Lmb=acol=6200мм
Висота балки: hmb=Lmb=600мм
Ширина балки: bmb=(0,3…0,4) hmb=250мм
Крок балок amb=6200
Другорядна балка: Довжина балки Lsb = amb=6600мм
Висота балки: hsb=Lsb=450мм
Ширина балки: bsb=hsb=200мм
Крок балок asb=Lmb=1550мм
Співвідношення сторін фрагменту монолітної плити:/>2
отже плита відноситься до 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
Паркет дубовий t=0,015; ρ=700 кг/м3
tρ=0,015х700х0,01
0,105
1,1
0,116
Клейовий розчин t=0,01; ρ=2200 кг/м3
tρ=0,01х2200х0,01
0,22
1,3
0,286
Стяжка цементно-піщана 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 монолітна плита t=0,06; ρ=2500 кг/м3
tρ=0,06х2500х0,01
1,5
1,1
1,65
Всього
-
qn=2,905
-
g=3,456
Тимчасове корисне
-
υn=3,8
1,2
υ=5
q=g + v=3,456+5=8,456кН/м2 qn=gn+υn=2,905+3,8=6,705кН/м2
2.2. Визначення розрахункових прольотів
Середній розрахунковий проліт дорівнює відстані між гранями другорядної балки
l01=l1-bsb=1550–200=1350мм
Крайній розрахунковий проліт дорівнює відстані від грані другорядної балки до осі опори плити в стіні, (рис.1)
l'01=l’1–200–0,5bsb=1550–200–100+60=1310
Рисунок1. Визначення розрахункових прольотів (розріз 1-1)
1. 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(3,456+5)1=8,0кН/м
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
αm = ξ (1-0,5ξ )=0,20(1-0,5*0,20)=0,138
Робоча висота перерізу
h0= = =3,44
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=34,4+15=49,4мм
Приймаємо hpl=50мм.
Робоча висота перерізу
h0=hpl–as=50–15=35мм.
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=1,20
Відносний статичний момент стисненої зони:
αm= ==0,128
Відносна висота стисненої зони
=1- = 0,138
η = 1-0,5ξ = 1-0,50,138= 0,931
Площа перерізу арматури:
= = 1,0 см2
Коефіцієнт армування
M = = = 0,0029 > =0.0005– для плит.
Для середніх прольотів плити і над середніми, опорами на ділянці між осями А-Б і Г-Д приймаємо сітки С1 для робочої арматури діаметром 4мм і кроком 100мм.
As=118>As,nec=100мм2
При діаметрі робочої арматури 4мм і кроком 100мм розподільні стержні приймаємо 3мм з кроком 300мм.
Марка сітки С1
Над середніми опорами приймаємо сітку С2
2.4.3. Визначення перерізу арматури в крайньому прольоті і на першій проміжній опорі плити.
М1=1,25
Розраховуємо плиту яка не обмежена зі всіх сторін балками.
Відносний статичний момент стисненої зони.
αm= ==0,133
Відносна висота стисненої зони
=1- = 0,143
η = 1-0,5ξ = 1-0,50,143= 0,929
Площа переріза арматури:
= = 1,05 см2
Коефіцієнт армування
M = = = 0,003 > =0.0005– 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
==10.56мм2
Приймаємо додаткову сітку С2 з робочою поздовжніми стержнями діаметром 3мм, і кроком 300мм
Переріз арматури As=0,38>As,nec=0,1056мм2
Марка сітки С2
2.4.4. Розрахунок арматури в середніх прольотах і над середніми опорами в середньому прольоті.
Момент зменшуємо на 20%
M2’=0,8M2=0,8*1,2=0,96
Відносний статичний момент стисненої зони
αm= ==0,104
Відносна висота стисненої зони
=1- = 0,110
η = 1-0,5ξ = 1-0,50,11= 0,945
Площа перерізу арматури
= = 0,795 см2
Коефіцієнт армування
M = = = 0,0023 > =0.0005 – для плит.
Для армування середніх прольотів між осями А-Б і Г-Д приймаємо сітки С3 із стержнів діаметром 4мм і кроком 150мм.
Площа перерізу As=84>As,nec=79,5мм2
При діаметрі робочої арматури 4мм і кроком 150мм розподільні стержні приймаємо 4мм з кроком 350мм.
Марка сітки С3
В крайніх прольотах і над першою опорою між осями укладаємо сітку С3 і додаткову С4 діаметром 3мм.
Площа перерізу As=84>As,nec=79,5мм2
==23.04мм2
Приймаємо арматуру діаметром 3мм з кроком 250мм.
Площа перерізу As=28>As,nec=23,04мм2
Марка сітки С4
Розрахунок другорядної балки.
Другорядна балка розраховується як нерозрізна багато пролітна балка, опорами якої є головні балки.
l0=l-bmb=6600-250=6350
Для крайніх прольотів розрахунковим є відстань від центра опори на стіні до грані крайньої головної балки.
=lsb-a0-0,5bmb+0,5csb=6600-200-125+125=6400
Навантаження на другорядну балку збираємо з смуги шириною 1550мм, що дорівнює відстані між другорядними балками.
Навантаження підлоги і з/б плити
g=3,46кН/м2
Постійне навантаження:
від маси перекриття підлоги
g1=3,46*1,55=5,36кН/м2
від маси ребра другорядної балки
g2=bsb*(hsb – tpl)*ρ*0,01*γn=0,2*(0,45 – 0,06)*2500*0,01*1= 1,95кН/м2
Сумарне постійне навантаження
g=g1+g2=5,36+1,95=7,31 кН/м2
Тимчасове навантаження
υ=5*1,55=7,75 кН/м2
Повне навантаження на балку
q=g+ υ=7,31+7,75=15,06кН/м2
Згинальні моменти знаходимо з врахуванням перерозподілу навантажень внаслідок пластичних деформацій.
В першому прольоті
M1= = = 56,08кНм
На проміжній опорі
Mb= = = 44,06кНм
В середньому прольоті
M2= = = 38,55кНм
При співвідношенні υ/g=7,75/7,31=1,06≈1
Знаходимо поперечні сили біля грані опори.
На крайній опорі
QA= 0,4( g+v )l0’=38,55кН
На першій проміжній опорі зліва
QB= - 0,6( g+v )l0’= -57,83кН
На першій проміжній опорі з права і на решті опор зліва
QBп=-QCл = 0,5( g+v )l0= 47,82кН
3.1. Визначення висоти перерізу балки
Мінімальну висоту знаходимо по опорному моменту МВ=44,06кН,
Ширина ребра b=200мм
Приймаємо відносну висоту стисненої зони для балок виходячи з умов нормального армування
αm = ξ( 1-0,5ξ) = 0,3(1-0,5*0,3)= 0,255
h0,nec== = 33,8см
Захисний шар бетону в балка >25см приймаємо при діаметрі арматури 18мм ab=20мм
Повна висота перерізу
h= h0+ab+0,5ds = 338+20+9=367мм
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 перерізу робочої арматури
В першому прольоті М1=56,08кНм
Ширина полички таврового перерізу b=1550мм.
Робоча висота перерізу h01=371мм
Відносний статичний момент стисненої зони
αm= ==0,034
Відносна висота стисненої зони
=1- = 0,035
η = 1-0,5ξ = 1-0,50,035= 0,983
Площа перерізу арматури
= = 4,21 см2
Коефіцієнт армування
M = = = 0,0057 > =0.0005
Приймаємо 2Ø18АІІ As,fac=5,09> As,fac=4,21см2
Крайні прольоти армуємо двома каркасами Кр1. В кожному каркасі один ряд поздовжніх стержнів діаметром 18мм. Верхні стержні каркасу Кр1 приймаємо конструктивно 2Ø10АІ
В середніх прольотах момент Му=-Мс=38,55кНм
Ширина полички таврового перерізу b=1550мм.
Робоча висота перерізу h01=371мм
Відносний статичний момент стисненої зони
αm= ==0,024
Відносна висота стисненої зони
=1-= 0,024
η = 1-0,5ξ = 1-0,50,024= 0,988
Площа перерізу арматури
= = 2,88 см2
Коефіцієнт армування
M = = = 0,004 > =0.0005
Приймаємо 2Ø14АІІ As,fac=3,08> As,nec=2,88см2
Середні прольоти армуємо двома каркасами Кр2. В кожному каркасі один поздовжній стержень діаметром 14мм.
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=-44,06кНм
Ширина ребра прямокутного перерізу b =200мм.
Робоча висота перерізу h01=400–20=380мм.
Відносний статичний момент стисненої зони
αm= ==0,199
Відносна висота стисненої зони
=1- = 0,224
η = 1-0,5ξ = 1-0,50,224= 0,888
Площа перерізу арматури
= = 3.578 см2
Над опорою проектуємо 2 зварні сітки, площею перерізу полички другорядної балки шириною 1,55м.
=1,154
Проектуємо над опорою сітку С5 з поздовжньою робочою арматурою діаметром 4мм класу ВрІ з кроком 100мм.
As,fac=126> As,fac=1,154см2
Марка сітки С5 -2500*L
3.4. Розрахунок міцності похилих перерізів (на дію поперечної сили)
Максимальна зрізуючи сила =57,83кН
Робоча висота перерізу h01=400-20-18/2=371мм
Розрахунковий опір бетону на розтягання Rbt=0,75*0,9=0,675Мпа
1236.67мм
= g+= 3.456+2.5=5.956кН/м
= 0.6(1+0)0.675*200*371= 30.05кН
Так як QB=57,83>Qu1=30,05 міцність не виконується, тому розрахунок будемо проводити наступним чином:
k=1+φf+φn=1+0+0=1
= 0.6*1*0.675*200*371=30.05кН
Розраховуємо навантаження яке діє на другорядну балку шириною
sw=200мм
= 175*2*28.3/200= 49.53Н/мм
q1≤0,56qsw
q1=5,96≤0,56*49,53=27,73
c= = 1157.66 мм
c=1157,66мм<с=1236,67мм
= =32.101кН
Qb=53,9<Qb,min=32,1
Умова не виконується, звідси:
= =43.26Н/мм
qsw=66,03>qsw,min=43,26
Умова задовольняє, умова міцності виконується.
Розрахунок монолітної залізобетонної колони
Висота поверху 3,5м, Сітка колон 6,6х6,2
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 6,6*6,2=40,92м2
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
0,7
1,4
0,98
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
Паркет дубовий
0,105
1,1
0,116
Клейовий розчин
0,22
1,3
0,286
Цементно-піщана стяжка
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
3,765
4,402
Корисне навантаження
3,8
1,2
5
Всього
13,295
16,449
Розрахункове навантаження
від покрівлі N1=2,071*40,92=84,75кН
від снігового навантаження N2=0,98*40,92=40,1кН
від покриття N3=2,596*40,92=106,228кН
від міжповерхових перекриттів N4=4*16,449*40,92=2692,372кН
від власної ваги N5=3*0.3*0.3*3.5*25*1.1=25.99кН
Повне навантаження на колону N=2949,44*0,95=2801,97кН
Тривале навантаження Nl=2909,34кН
Розрахунок колони першого поверху
Попередньо визначимо відношення
= =1.038
Розрахункова довжина колони
l01=0,7(H+0,15)=0,7(3,5+0,15)=2,555
Визначення гнучкості колони λ= = = 8.52>4
Отже необхідно врахувати гнучкість колони. Для цього визначимо ексцентриситет
Для розрахунків приймаємо більше значення ексцентриситету. Розрахункова довжина =2,555<20hc=7, тому розрахунок проводимо по формулі
Задаємося процентом армування 2% і вираховуємо
при і
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