37277

Багатоповерхова каркасна будівля

Курсовая

Архитектура, проектирование и строительство

Розрахунок та конструювання другорядної балки. Розрахункова схема балки. Статичний розрахунок балки. Конструктивний розрахунок допоміжної балки.

Украинкский

2013-09-24

525.5 KB

3 чел.

Міністерство освіти і науки України

Полтавський національний технічний університет

імені Юрія Кондратюка

Будівельний факультет

Кафедра залізобетонних і кам’яних конструкцій та опору матеріалів

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА

до курсової роботи

«Багатоповерхова каркасна будівля»

401-БПН.06201.ПЗ

Виконав:

Рубан В. П.

Керівник:

Рожко В. Н.

Полтава 2009


Зміст

[1]
1. Компоновка конструктивної схеми та вибір оптимального варіанту монолітного балочного перекриття

[2]
2. Розрахунок та конструювання плити

[2.1] 2.1. Статичний розрахунок

[2.1.1] 2.1.1. Визначення навантажень, що діють на плиту

[2.1.2] 2.1.2. Розрахункова схема плити

[2.1.3] 2.1.3. Статичний розрахунок плити

[2.2] 2.2. Конструювання плити

[2.2.1] 2.2.1. Уточнення конструктивних параметрів поперечного перерізу плити

[2.2.2] 2.2.2. Визначення площ робочої арматури в розрахункових перерізах

[2.2.3] 2.2.3. Конструювання плити

[3]
3. Розрахунок та конструювання другорядної балки

[3.1] 3.1. Статичний розрахунок

[3.1.1] 3.1.1. Розрахункова схема балки

[3.1.2] 3.1.2. Статичний розрахунок балки

[3.2] 3.2. Конструктивний розрахунок допоміжної балки

[3.2.1] 3.2.1. Уточнення розмірів поперечного перерізу балки

[3.2.2] 3.2.2. Розрахунок міцності нормального перерізу

[3.2.3] 3.2.3. Розрахунок міцності по похилим перерізам

[3.2.4] 3.2.4. Побудова огинаючої епюри моментів

[3.2.5] 3.2.5. Побудова епюри матеріалів

[3.3]
Література


1. Компоновка конструктивної схеми та вибір оптимального варіанту монолітного балочного перекриття

Розміщуємо головні балки вздовж будівлі.

Визначаємо середню кількість прольотів головної балки:

Кількість прольотів головної балки: .

Величина прольоту головної балки (в першому наближенні):

;

У цьому прольоті головної балки міститься стільки прольотів плити:

Загальна кількість прольотів плити:

Величину прольоту плити визначимо із рівняння:

Тоді:

Приймаємо: .

Величина крайнього прольоту головної балки:

Величина прольоту головної балки:

Середня кількість прольотів другорядних балок:

Приймаємо: .

Величину прольоту допоміжної балки визначимо з рівняння:

Крайній проліт допоміжної балки:

Остаточно: .

Таким чином:

—  величина прольоту головної балки;

—  величина прольоту допоміжної балки;

—  величина прольоту плити;

—  величини крайніх прольотів відповідно головної, допоміжної балок та плити;

—  кількість прольотів відповідно головної, допоміжної балок та плити;


2. Розрахунок та конструювання плити

2.1. Статичний розрахунок

2.1.1. Визначення навантажень, що діють на плиту

Таблиця 1. Навантаження на 1 м² перекриття

Вид навантаження

Характеристичне значення навантаження,

Розрахункове експлуатаційне значення навантаження

 

Розрахункове граничне значення навантаження

Паркет

175

0,95

1

166,25

1,3

216,125

1 шар пергаміну

3

0,95

1

2,85

1,3

3,705

Дошки

190

0,95

1

180,5

1,3

234,65

Лаги

30

0,95

1

28,5

1,3

37,05

Плита перекриття

1500

0,95

1

1425

1,3

1852,5

Σgser=1803,1

Σg =2344,03

Тимчасове

корисне навантаження

2000

0,95

1

vser=1900

1,2

v=2280

Повне навантаження

q=4624,03

Примітки:

— коеф. надійності за навантаженням для розрахунків за ІІ групою граничних станів.

— коефіцієнт надійності за навантаженням для розрахунків за І групою граничних станів.

— коефіцієнт надійності за призначенням будівлі.

2.1.2. Розрахункова схема плити

Плита розглядається як нерозрізна балка шириною 1 м, що спирається на крайні стіни та другорядні балки. За розрахункову схему приймаємо п’ятипролітну балку.

Задаємося розмірами поперечного перерізу другорядної балки:

Визначаємо розміри прольотів плити:

2.1.3. Статичний розрахунок плити

Визначаємо зусилля в найбільш небезпечних перерізах.

Переріз 1–1:

;

Переріз 2–2:

;

Переріз 3–3:

;

Переріз 4–4:

.

Приймаємо:

2.2. Конструювання плити

2.2.1. Уточнення конструктивних параметрів поперечного перерізу плити

Приймаємо значення коефіцієнта армування . Тоді:

де  — розрахунковий опір бетону;  — коефіцієнт умов роботи;  — розрахунковий опір арматури.

Відповідне значення .

Робоча висота перерізу:

Приймаємо діаметр робочої арматури  та товщину захисного шару  й знаходимо висоту перерізу плити:

Приймаємо: .

Остаточно робоча висота:

.

2.2.2. Визначення площ робочої арматури в розрахункових перерізах

Знаходимо площу робочої арматури для найбільш навантажених перерізів 1–1, 2–2, 3–3, 4–4.

В першому прольоті (переріз 1–1):

На першій проміжній опорі (переріз 2–2):

Переріз 3–3.

Переріз 4–4.

2.2.3. Конструювання плити

За знайденою площею арматури виконуємо конструювання плити.

Переріз 1–1:

приймаємо 5 стержнів діаметром 8 мм, крок 200 мм;

Переріз 2–2:

приймаємо 4 стержні діаметром 6 мм, крок 250 мм;

Перерізи 3–3, 4–4:

приймаємо 10 стержнів діаметром 6 мм, крок 100 мм;


Таблиця 2.

Позиція

Довжина

стержня, l

м

Крок

стержнів, s

мм

Кількість

стержнів, n

шт.

Маса

одного стержня, m

кг

Маса всіх, Σm

кг

1

1,88

200

254

0,743

188,62

2

2,36

100

508

0,932

473,56

3

1,18

250

1930

0,262

505,69

4

1,315

100

4826

0,292

1408,85

5

0,525

200

742

0,207

153,87

6

1,415

350

418

0,873

365,19

Примітки:


3. Розрахунок та конструювання другорядної балки

3.1. Статичний розрахунок

3.1.1. Розрахункова схема балки

В якості розрахункової схеми приймаємо чотири пролітну нерозрізну балку, опорами якої є головні балки.

При  приймаємо величину спирання другорядної балки на стіну .

Визначаємо розміри поперечного перерізу головної балки:

Довжини розрахункових прольотів другорядної балки:

Інтенсивність прикладеного до балки рівномірно розподіленого навантаження:

3.1.2. Статичний розрахунок балки

Визначаємо значення діючихв перерізах згинальних моментів та поперечних сил.

Переріз 1–1:

Перерізи 2–2, 3–3, 4–4:

Опора А:

Опора В:

Опора С:

3.2. Конструктивний розрахунок допоміжної балки

3.2.1. Уточнення розмірів поперечного перерізу балки

Оскільки другорядна балка і плита з’єднані монолітно, то і працюють вони разом. Це означає, що за розрахунковий переріз другорядної балки в прольотах (переріз 1–1, 3–3) слід брати тавр, оскільки в цих місцях плита опиняється в стиснутій зоні. На опорах (перерізи 2–2, 4–4) розрахунковим перерізом другорядної балки буде прямокутник, оскільки тут плита опиняється в розтягнутій зоні й у роботі перерізу участі не бере.

Визначаємо розміри перерізів.

Робоча висота:

Остаточне значення робочої висоти перерізу:

3.2.2. Розрахунок міцності нормального перерізу

Визначаємо положення межі стиснутої зони бетону:

Оскільки , то межа стиснутої зони бетону проходить в поличці.

Переріз 1–1:

Перерізи 2–2, 4–4:

Переріз 3–3:

3.2.3. Розрахунок міцності по похилим перерізам

Приймаємо діаметр хомутів , крок .

— коефіцієнт, що враховує вплив хомутів, установлених конструктивно.

— коефіцієнт, який залежить від виду бетону. Для важкого бетону .

Перевіряємо міцність балки в похилому перерізі на дію головних стискальних напружень в похилій смузі між похилими тріщинами виходячи з умови:

Умова виконується. Міцність балки по похилій смузі між похилими тріщинами забезпечена.

Перевіряємо умову:

— коефіцієнт, який вибираємо для важкого бетону; ;

— розрахунковий опір бетону на розтяг.

Отже умова виконується. Вибраний крок хомутів залишаємо незмінним.

Перевіряємо міцність балки за похилими перерізами на дію головних розтягуючих напружень у припущені відсутності хомутів за умовою:

— коефіцієнт, що враховує вплив стиснутих полок таврових, двотаврових елементів; для прямокутних елементів .

Отже умова не виконується, тріщини утворюються. Потрібне врахування хомутів. Перевіряємо міцність балки за похилими перерізами з урахуванням хомутів, припустивши спочатку, що відігнуті стержні в роботі балки не беруть.

Оскільки:

то:

Поперечне зусилля, що сприймається бетоном:

Поперечне зусилля, що сприймається хомутами:

Перевіряємо умову:

Оскільки умова виконується, то міцність балки за похилими перерізами, армованими хомутами , забезпечена. Відігнуту арматуру не потрібно враховувати.

3.2.4. Побудова огинаючої епюри моментів

Відношення тимчасового корисного навантаження до постійного:

Моменти обчислюємо в табличній формі.


Таблиця 3. Визначення значень ординат огинаючої епюри моментів в перерізах другорядної балки

Проліт

Розрахунковий

переріз

Відстань від лівої опори до перерізу

Значення

коефіцієнта

Згинальні

моменти, кНм

−β

Mmax

Mmin

AB

1

0,2

0,065

23,79

2

0,4

0,090

32,93

0,425

0,0910

33,30

3

0,6

0,075

27,45

4

0,8

0,020

7,32

5

-0,0715

-26,16

BC

6

0,2

0,018

-0,019

10,25

-11,08

7

0,4

0,058

0,016

33,04

9,30

0,5

0,0625

35,60

8

0,6

0,058

0,010

33,04

5,59

9

0,8

0,018

-0,013

10,25

-7,66

10

-0,0625

-35,60

3.2.5. Побудова епюри матеріалів

Проведемо розрахунок у табличній формі.

;

;


Таблиця 4.

Розрахункові перерізи

1-1

2-2

3-3

4-4

5-5

6-6

7-7

8-8

9-9

As факт

628

402

628

402

402

628

628

628

804

As факт '

157

609

157

785

383

383

383

559

383

h0sb

222

222

222

224

222

222

222

222

224

h0sb '

225

224,26

225

223,18

224

224,00

224

222,84

222,00

ξ

0,096

0,062

0,096

0,061

0,062

0,096

0,096

0,096

0,122

ζ

0,952

0,969

0,952

0,969

0,969

0,952

0,952

0,952

0,952

ξ'

0,100

0,388

0,100

0,503

0,245

0,245

0,245

0,359

0,247

ζ'

0,950

0,806

0,950

0,748

0,878

0,878

0,878

0,821

0,877

M

37,16

24,22

37,16

24,44

24,22

37,16

37,16

37,16

48,00

M'

9,40

30,81

9,40

36,71

21,08

21,08

21,08

28,62

20,87


Література

  1.  Конструирование и расчет многоэтажных зданий и их элементов: учебное пособие / А. Н. Павликов, Н. Н. Губий, Ю. М. Руденко. — К.: УМК ВО, 1990. — 244 с.
  2.  СНиП 2.03.01-84. Бетонные и железобетонные конструкции. — М., 1985.
  3.  ДБН В.1.2.–2:2006. Навантаження і впливи.

  1.  

 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

11771. Розв’язання та аналіз задач булевого програмування за допомогою Excel 86.2 KB
  Звіт до лабораторної роботи № 9 Розв’язання та аналіз задач булевого програмування за допомогою Excel з курсу Математичні методи дослідження операцій Мета роботи: Вивчити метод розв’язання задач булевого програмування в Solver. Теоретичні відомості. Рішен...
11772. Розв’язання цілочисельних задач ЛП за допомогою Excel. Графічне представлення та порівняння розв’язків цілочисельної та неперервної задачі 76.8 KB
  Звіт до лабораторної роботи № 8 Розв’язання цілочисельних задач ЛП за допомогою Excel. Графічне представлення та порівняння розв’язків цілочисельної та неперервної задачі з курсу Математичні методи дослідження операцій Мета роботи: Вивчити особливості предст...
11773. Решение задачи целочисленного ЛП с помощью динамического программирования 481.5 KB
  Курсовая работа по дисциплине МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ОПЕРАЦИЙ на тему Решение задачи целочисленного ЛП с помощью динамического программирования АННОТАЦИЯ Курсовая работа содержит 40 страниц 8 формул 17 таблиц 10 литературных источников. В ...
11774. Розв’язання несумісних задач лінійної оптимізації в діалоговому режимі 199.06 KB
  Звіт до лабораторної роботи №4 на тему: Розв’язання несумісних задач лінійної оптимізації в діалоговому режимі З курсу: Математичні методи дослідження операцій Мета: Знайти оптимальний розв’язок розподілу ресурсів за умови первинної наявності несумісн
11775. Предмет та задачі дослідження операцій 165 KB
  Предмет та задачі дослідження операцій Предмет та історія виникнення дослідження операцій ДО. Основні поняття ДО та етапи операційного дослідження Пряма та обернена задачі ДО. Детерміновані задачі ДО. Проблема вибору розв’язків в умовах невизначеності. ...
11776. Пошук оптимального розв’язку багатокритерійних лінійних задач 153.21 KB
  Звіт до лабораторної роботи №5 на тему: Пошук оптимального розв’язку багатокритерійних лінійних задач З курсу: Математичні методи дослідження операцій Мета: Вивчити методологію розв’язання багатокритерійних оптимізаційних задач на прикладі задачі розпо...
11777. Аналіз оптимізаційних задач. Аналіз оптимального розв’язку. Параметричний аналіз. Графічне представлення 139.27 KB
  З в і т про виконання лабораторної роботи 3 на тему: Аналіз оптимізаційних задач. Аналіз оптимального розв’язку. Параметричний аналіз. Графічне представлення. З курсу: Математичні методи дослідження операцій Мета: Вивчити методи аналізу задач лінійного пр
11778. Основні етапи розв’язання задач на дослідження операцій 77.35 KB
  Звіт до лабораторної роботи №1 з дисципліни Математичні методи дослідження операцій ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №1 Тема роботи: Основні етапи розв’язання задач на дослідження операцій. Питання: Поняття про задачі дослідження операцій. Поняття моделі класифік...
11779. ТРАНСПОРТНАЯ ЗАДАЧА ЛИНЕЙНОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ (ТЗЛП) 256 KB
  ТЕМА 1 ТРАНСПОРТНАЯ ЗАДАЧА ЛИНЕЙНОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ ТЗЛП 1. Содержательная постановка и формальная модель ТЗЛП. 2. Условие существования решения ТЗЛП. Построение формальной модели ТЗЛП при нарушении усло...