Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
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:
Курсовий проект
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»
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 = 300x300, 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 – 1,05м.
1. Конструювання конструктивної схеми монолітного з/б перекриття з балковими плитами.
Приймаємо:
Головна балка:
Довжина балки Lmb=acol=7500мм
Висота балки: hmb=Lmb=600мм
Ширина балки: bmb=(0,3…0,4) hmb=200мм
Крок балок amb=6500
Другорядна балка:
Довжина балки Lsb = amb=6500мм
Висота балки: hsb=Lsb=300мм
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=3,1
1,2
υ=3,72
Тривале навантаження
-
υnl=1,75
1,2
υl=2,1
qn=gn+υn=3,085+3,1=6,185кН/м2
q=g + v=3,6535+3,72=7,3735кН/м2
qпl =gn+υnl=3,085+1,75=4,835кН/м2
ql=g + υl=3,6535+2,1=5,7535кН/м2
2.2. Визначення розрахункових прольотів
Середній розрахунковий проліт дорівнює відстані між гранями другорядної балки
l01=l1-bsb=1800–150=1650мм
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=1800–200–75+60=1585
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(3,65+3,72)1=7,0кН/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 = 7,65MПa
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=
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=40,4+15=55,4мм
Приймаємо hpl=60мм.
Робоча висота перерізу
h0=hpl–as=60–15=45мм.
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=1,41
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=90мм2
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=1,73
Розраховуємо плиту яка не обмежена зі всіх сторін балками.
Відносний статичний момент стисненої зони.
Відносна висота стисненої зони
Оскільки =0,12<R=0,653 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=0,1056мм2
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=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 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*2=7,3кН/м2
від маси ребра другорядної балки
g2=b*(h – hf)*ρ*9,81*γn=0,2*(0,3 – 0,06)*2,5*9,81*0,95= 1,12кН/м2
Сумарне постійне навантаження
g=g1+g2=7,3+1,12=8,42 кН/м2
Тимчасове навантаження
υ=3,72*0,95*2=7,068 кН/м2
Повне навантаження на балку
q=g+ υ=8,42+7,068=15,488кН/м2
Згинальні моменти знаходимо з врахуванням перерозподілу навантажень внаслідок пластичних деформацій.
В першому прольоті
На проміжній опорі
В середньому прольоті
При співвідношенні υ/g=7,068/8,42=0,84≈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=37,22кН,
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=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=1800мм
bf =1800мм
При розрахунку за від'ємними моментами переріз балки приймаємо прямокутним з шириною ребра 150мм.
Поздовжню арматуру каркасів балки приймаємо класу А-ІІ з розрахунковим опором Rs=280МПа.
3.3. Розрахунок перерізу робочої арматури
В першому прольоті М1=49,01кНм
Ширина полички таврового перерізу bf=1800мм.
Корисна висота перерізу h01=371мм
Відносний статичний момент стисненої зони
Відносна висота стисненої зони
Площа перерізу арматури
Коефіцієнт армування
Приймаємо 2Ø18АІІ As,fac=5,08> As,fac=4,78см2
Крайні прольоти армуємо двома каркасами Кр1. В кожному каркасі один ряд поздовжніх стержнів діаметром 18мм. Верхні стержні каркасу Кр1 приймаємо конструктивно 2Ø9АІ
В середніх прольотах момент Му=-Мс=32,56кНм
Ширина полички таврового перерізу bf=1800мм.
Корисна висота перерізу h01=371мм
Відносний статичний момент стисненої зони
Відносна висота стисненої зони
Площа перерізу арматури
Коефіцієнт армування
Приймаємо 2Ø16АІІ As,fac=4,01> As,nec=3,16см2
Середні прольоти армуємо двома каркасами Кр2. В кожному каркасі один поздовжній стержень діаметром 16мм.
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=-37,22кНм
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 1,8м.
Проектуємо над опорою сітку С5 з поздовжньою робочою арматурою діаметром 3мм класу ВрІ з кроком 100мм.
As,fac=0,71> As,fac=0,66см2
Марка сітки
3.4. Розрахунок міцності похилих перерізів (на дію поперечної сили)
Максимальна зрізуючи сила =53,9кН
Робоча висота перерізу h01=400-20-18/2=371мм
Розрахунковий опір бетону на розтягання Rbt=0,75*0,9=0,675Мпа
Так як QB=53,9>Qu1=22,53 міцність не виконується, тому розрахунок будемо проводити наступним чином:
k=1
q1≤0,56qsw
q1=5,51≤0,56*49,53=27,7
c=1003,11мм<с=1236,67мм
Qb=53,9<Qb,min=22,53
Умова не виконується, звідси:
qsw=49,53>qsw,min=62,13
Умова не виконується, звідси:
с0=2h0
c0=2*371=742мм
Qu2=2qswc0
Qu2=2*62,13*742=92,2кН
Оскільки q1=5,51<qa=24,3, то
проекція похилої тріщини:
с=2,5h0=2,5*371=927,5мм
Оскільки умова Qb=30051>Q=48789,475 не виконується тому розраховуємо поперечну арматуру.
=2 - для важкого бетону
Розрахунок монолітної залізобетонної колони
Висота поверху 4,2м, Сітка колон 7,2х6,5
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 7,2*6,5=46,8м2 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
вага колони на 2 – 5 поверхах N5=4*0,3*0,3*4,2*25*1,1=41,58кН
На першому поверсі b1=0,3*0,3*4,35*25*1,1=10,77кН
Повне навантаження на колону N=3452,78*0,95=3280,15кН
Тривале навантаження Nl=3083.34кН
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 прогін 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 0,5% 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
Приймаємо арматуру 7Ø36АІІІ, де As,fac=71,26> As,nec=66,70см2
Коефіцієнт армування μ=71,26/(30*30)=0,08> μmin=0,005
Первірка несучої здатності
Nfac=ήφ(Rbbchc+Rsc(As+A’s))
Nfac =1*0,91(1,305*30*30+36,5*71,26)=3435,70>Nnec=3280,15
Міцність забезпечена
Розраховуємо навантаження на фундаменти від колони 1-ого поверху з врахуванням γn=0,95
N=3280,15кН, січення колони 0,3х0,3
Визначаємо нормативне навантаження на фундаменти
Nn=∑Nni=2763,54кН
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=3,2м
Тиск на грунт від розрахункового навантаження
Робоча висота фундаменту з умови продавлювання
Повна мінімальна висота фундаменту
Hfmin=h0+ab=1,62+0,07+1,69м,
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*36+25=89,8см
Приймаємо висоту фундаменту Hf=900мм (кратно 150). Оскільки Hf≤=900мм то 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(3,2-0,3-2*0,83)*320,33=198,61кН
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=198,61<Qb=153,9кН невиконується отже міцність не забезпечується, тоді беремо бетон класу В25 і Rbt=0,945, звідси:
Qb=φb3(1+φf+φn)Rbtbh01=0,6(1+0+0)0,945*100*38=215,46кН
Умова Q1=179,38<Qb=215,46кН виконується отже міцність забезпечується,
5.3 Розрахункові згинальні моменти в перерізах
Переріз І – І
М1=0,125Р(a - hc)2b=0,125*320,33(3,2-0,3)2*3,2=1077.6кНм
Переріз І – І
М1=0,125Р(a – a1)2b=0,125*320,33(3,2-0,9)2*3,2=677,82кНм
Площа перерізу арматури
Приймаємо нестандартну зварну сітку з однаковою в обох напрямках робочою арматурою з стержнів 5Ø36АІІ, з кроком робочої арматури 100
As,fac=50,90> As,nec=49,72см2
Коефіцієнт армування μ=49,72/(30*30)=0,06> μmin=0,005
6.0 Розрахунок цегляного стовпа
Розрахунок цегляного стовпа проводимо розміром 90х90 1-ого поверху. Розрахункове навантаження приймаємо аналогічно колоні N=3280,15кН.
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=3280,15кН
Умова не виконується т ому цегляну кладку мусимо армувати
Коефіцієнт посилення
Необхідний розрахунковий опір кладки
Rsk=nR=1,31*2,48*(0,1)=0,414кН/см2
Для армування використовуємо зварні сітки з дроту Вр-1 діаметром 5мм. Крок 50х50мм.
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора