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:
2006
Тип роботи:
Курсова робота
Предмет:
Будівельні конструкції
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 125мм 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.
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=84>As,nec=71мм2
При діаметрі робочої арматури 4мм і кроком 150мм розподільні стержні приймаємо 4мм з кроком 400мм.
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
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*14.5=13,05Мпа,
Rbt=0,9*0,75=0,675Мпа,
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
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
2,36
2,596
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
16,877
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=0,89<φsb=0,93 то приймаємо, φ=φ1=0,93
Визначаємо площу перерізу арматури
Приймаємо арматуру Ø АІІІ, де As,fac= > As,nec=55.75см2
Коефіцієнт армування μ=55.75/(40*40)=0,033> μmin=0,005
Первірка несучої здатності
Nfac=ήφ(Rbbchc+Rsc(As+A’s))
Nfac =1*0,93(1,305*40*40+36,5*55.75)=3744,18>Nnec=3667,24
Міцність забезпечена
Розраховуємо навантаження на фундаменти від колони 1-ого поверху з врахуванням γn=0,95
N=3667,24кН, січення колони 0,4х0,4
Визначаємо нормативне навантаження на фундаменти
Nn=∑Nni=4217,32кН
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=3,5 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*0,4+0,25=0,85м
Згідно конструктивних вимог
Hf≥18d+25=18*14+250=50,2см
Приймаємо висоту фундаменту Hf=900мм (кратно 300). Приймаємо 3 сходинки.
5.2 Мінімальна робоча висота нижньої сходинки.
Приймаємо висоту сходинки h1=300мм
Робоча висота h01=300 – 70=230мм
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(0,35+0,4+2*0,23)*359.9=217,73кН
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*23=931,5кН
Умова Q1=217,73<Qb= 931,5 виконується отже міцність забезпечується,
5.3 Розрахункові згинальні моменти в перерізах
Переріз І – І
М1=0,125Р(a - hc)2b=0,125*359,9*(3,3-0,4)2*0,45=170,25 кНм
Переріз І – І
М1=0,125Р(a – a1)2b=0,125*359,9 (3,3-0, 09)2*0,45= 208,6 кНм
Площа перерізу арматури
Приймаємо нестандартну зварну сітку з однаковою в обох напрямках робочою арматурою з стержнів Ø АІІI, з кроком робочої арматури
As,fac= > As,nec= см2
Коефіцієнт армування μ= /(40*40)=0,0 > μmin=0,005
6.0 Розрахунок цегляного стовпа
Розрахунок цегляного стовпа проводимо розміром 90х90 1-ого поверху. Розрахункове навантаження приймаємо аналогічно колоні N=3667,24кН.
Марка цегли М100, марка розчину М100, коефіцієнт умов роботи γс=0,8. Площа стовпа А=0,81м2.
Розрахунковий опір цегляної кладки
R=Rγс= *0,8= МПа
Несуча здатність цегляного стовпа
Nu=m8φRA= = ≥N=3667,24 кН
Умова виконується, міцінсть цегляної кладки забезпечена.
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора