Міністерствоосвіти і науки, молоді та спортуУкраїни
Національний університет «Львівська політехніка»
Кафедра будівельних конструкцій і мостів
Курсова робота
До курсової роботи з дисципліни
«Будівельні конструкції»
Львів 2012р.
Зміст
Розділ I. Проектування металевих конструкцій
Компонування конструктивної схеми металевого балкового перекриття...
Розрахунок і конструювання балок настилу………………………………...
Обчислення вантажень на перекриття……………………………………….
Статичний розрахунок балок настилу……………………………………….
Підбір перерізу балок настилу з умови міцності та з урахуванням пружно-пластичної роботи сталі……………………………………………..
Розрахунок балки настилу за 2-ю групою граничних станів: розрахунок прогину…………………………………………………………………………
Розрахунок і конструювання головної балки із прокатного профілю марки ГБ-2……………………………………………………………………..
Обчислення навантаження на головну балку……………………………….
Обчислення розрахункового прольоту………………………………………
Статичний розрахунок головної балки Марки ГБ-1………………………..
Підбір перерізу головної балки з умови міцності за нормальними напруженнями…………………………………………………………………
Перевірка міцності головної балки в зоні одночасного впливу моментів і поперечних сил………………………………………………………………..
Перевірка головної балки в опорному перерізі, в зоні впливу поперечних сил………………………………………………………………………………
Розрахунок головної балки за другою групою граничних станів: розрахунок прогину…………………………………………………………...
Розрахунок і конструювання вузлів головної балки………………………..
Розрахунок і конструювання опорного ребра головної балки…………….
Розрахунок опорного ребра у випадку обпирання на опорний столик……
Розрахунок зварних швів прикріплення опорного ребра до стінки балки...
Розрахунок і конструювання опорних ребер у випадку обпирання головної балки на монолітну опорну подушку……………………………...
Розрахунок і конструювання проміжних ребер жорсткості……………….
Розрахунок болтового з’єднання допоміжних балокДБ-1 з головною балкою ГБ-1……………………………………………………………………
Розрахунок і конструювання колони 1-го поверху………………………….
Обчислення навантаження від власної ваги конструкції покриття………..
Обчислення снігового навантаження………………………………………..
Обчислення розрахункового зусилля………………………………………..
Підбір перерізу колони з умови стійкості центрово-стиснутого стрижня...
Розрахунок і конструювання опорних вузлів колони………………………
Розрахунок і конструювання опорного столика колони під головну балку……………………………………………………………………………
Розрахунок зварних швів прикріплення опорного столика до колони……
Розрахунок і конструювання опорного столика колони під балку настилу…………………………………………………………………………
Розрахунок і конструювання бази колони…………………………………...
Розділ II. Проектування залізобетонних конструкцій
Компонування конструктивної схеми монолітного ребристого перекриття з балковими плитами……………………………………………
Призначення попередніх розмірів перерізів елементів монолітного перекриття……………………………………………………………………..
Розрахунок і конструювання монолітної плити…………………………….
Обчислення навантаження на перекриття…………………………………...
Статичний розрахунок плити…………………………………………………
Розрахунок арматури і конструювання плити………………………………
Розрахунок необхідних площ арматури із умови міцності нормальних перерізів………………………………………………………………………..
Конструювання плити зварними рулонним сітками………………………..
Розрахунок і конструювання другорядної балки……………………………
Обчислення розрахункових прольотів другорядної балки…………………
Обчислення навантаження……………………………………………………
Статичний розрахунок другорядної балки………………………………….
Уточнення розмірів поперечного перерізу другорядної балки……………
Розрахунок поздовжньої арматури із умови міцності нормальних перерізів другорядної балки………………………………………………….
Розрахунок поздовжньої арматури в першому прольоті…………………..
Розрахунок поздовжньої арматури в другому прольоті……………………
Розрахунок поздовжньої арматури в другому прольоті на від’ємний момент…………………………………………………………………………
Розрахунок поздовжньої арматури на опорі В………………………………
Розрахунок міцності похилих перерізів другорядної балки……………….
Розрахунок залізобетонної колони I-го поверху……………………………
Обчислення навантаження від власної ваги конструкції покриття……….
Обчислення снігового навантаження………………………………………..
Обчислення навантаження від власної ваги колони………………………..
Обчислення навантаження на монолітну колону I-го поверху…………….
Розрахунок арматури і конструювання колони……………………………..
Розрахунок і конструювання монолітного фундаменту Фм-1……………..
Розрахунок цегляного стовпа…………………………………………………
Завдання на проектування:
Необхідно запроектувати несучі металеві, залізобетонні та кам’яні конструкції багатоповерхового будинку з неповним каркасом за наступними даними:
призначення будинку – промисловий;
розміри будинку в плані (в осях) – 23.7×32.8 м;
кількість поверхів – 3;
крок колон поздовжній – 4.1 м.;
крок колон поперечний – 7.9 м.;
стіни зовнішні цегляні товщиною – 510 мм.;
висота поверху – 4.4 м.;
район будівництва – м. Одеса;
матеріал конструкцій: метал, монолітний залізобетон;
тимчасове навантаження на міжповерхове перекриття – 7.0 кН/м2 ;
умовний розрахунковий опір грунту – 19 Н/см2 ;
Розділ I. Проектування металевих конструкцій
Компонування конструктивної схеми металевого балкового перекриття.
Приймаємо несучу конструктивну систему будинку у вигляді неповного каркасу, тобто із зовнішніми несучими цегляними стінами і внутрішнім металевим каркасом. Оскільки довжина будинку становить 32.8м, для забезпечення просторової жорсткості не передбачаємо внутрішніх несучих стін. Приймаємо нормальний тип балкової клітки із настилом у вигляді монолітної залізобетонної плити, балок настилу і головних балок. Металеві колони розташовуємо поперек будинку, перекриваючи проліт 7.9м, а балки настилу – вздовж будинку, перекриваючи менший проліт 4.1м. Крок балок настилу приймаємо в межах 1.5 – 3.0м, ділячи головну балку на 3…5 рівних частин по довжині, а саме а=7.9/4=1975мм. Балки настилу і головні балки спираємо на стіни через опорні монолітні подушки МОП-1 і МОП-2, забезпечуючи довжини опорних ділянок для головної і другорядної балок. В місцях опирання головних балок на поперечні стіни передбачаємо пілястри. Приєднання головної балки до колони проектуємо збоку на опорні столики. Приєднання балок настилу до головних передбачаємо в одному рівні стосовно верхніх поясів.
Розрахунок і конструювання балок настилу
Балки настилу проектуємо з двотаврів без ухилу внутрішніх граней поличок за ГОСТ 8239 – 89 з врахуванням пружно-пластичної роботи сталі. З метою зменшення будівельної висоти поверхів приєднання балок настилу до головних балок проектуємо в одному рівні щодо поясів. Матеріал балок настилу - сталь класу С245.
Обчислення навантажень на перекриття
Для промислового будинку проектуємо підлогу, конструкція якої наведена на рис. 2.1. Використовуючи рекомендації таблиці 1 (додаток1), приймаємо товщину монолітної залізобетонної плити настилуtpl = 100 мм.
Рис. 2.1. Конструкція підлоги з керамічної плитки
1 – плитка керамічна – 15 мм.;
2 – шар цементного розчину – 30 мм.;
3 –шар шлакобетону – 50 мм.;
4 – З/б плита – 100 мм.
Обчислення навантаження в кН/м2 виконуємо в табличній формі (т.2.1.), використовуючи довідкові дані, щодо об'ємних мас будівельних матеріалів, виробів і конструкцій. Величину характеристичних навантажень обчислюємо як добуток товщини шару матеріалу t на його об'ємну масу ρ. Величину розрахункового граничного навантаження обчислюємо як добуток характеристичного навантаження чи коефіцієнт надійності за навантаженням γfm. Коефіцієнт надійності за навантаженням γfm від власної ваги матеріалів прийнято з таблиці 5.1 ДБН В1.2-2:2006 «Навантаження і впливи» [1], а для змінних навантажень на перекриття – за п.6.7 Норм [1].
Обчислення навантаження від перекриття
№
Вид навантажень
Характеристичне навантаження Н/м2
Коефіцієнт надійності за навантаженням γfm
Розрахункове граничне навантаження Н/м2
1
Постійне навантаження:
1. Керамічна плитка t=0.015 м., ρ=2000 кг/м3
300
1.1
330
2.Вирівнюючий шар цементного розчину t=0.02 м., ρ=2000 кг/м3
400
1.3
520
3.Шар шлакобетону t=0.03 м., ρ=1500 кг/м3
450
1.3
590
4.З/б плита t=0.1м., ρ=2500 кг/м3
2500
1.1
2750
qп ∑
3650
4190
2
Тимчасове навантаження
7000
1.2
8400
Всього:
10650
12590
Статичний розрахунок балки настилу
Визначаємо розрахунковий проліт крайньої балки настилу. Балка на стіну спирається на монолітну опорну подушку, а на головну балку – через опорне ребро в одному рівні з поясом головної балки. Ширину поясів головної балки попередньо приймаємо рівною 1/30 – 1/50 її прольоту, тобто bmb= 0.033lmb= 0.033×7900 =260 мм. Вирішення балки настилу показано на рис 2.2. За розрахункову довжину приймаємо довжину між поздовжніми осями, тобто lef = 4.1 м.
Рис2.2. Схема обпирання крайньої балки настилу на головну балку в одному рівні з головною.
Погонне розрахункове граничне навантаження, якщо крок балок настилу
аsb= 1.975м.,
А поверхневе рівномірно розподілене навантаження q'=12.59кН/м2 (таб.1.1)
q=q'×аsb = 12.59×1.975= 24.87 кН/м
qn=q×аsb = 10.65×1.975= 21.03 кН/м
Розрахункова схема балки настилу як однопрогонової балки, завантаженої рівномірно розподіленим погонним навантаженням, на рис. 2.3.
Розрахункові зусилля:
Максимальний момент від розрахункового граничного навантаження:
Mmax =