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

10580. Основные проблемы политической философии 50.5 KB
  Основные проблемы политической философии Политическая организация общества. Феномен власти в жизни общества. Государство как важнейший компонент политической организации общества. Политическая организация общества Политика от греч. poli...
10581. Философские проблемы социальной динамики 64 KB
  Философские проблемы социальной динамики Проблема источников и движущих сил социальной динамики. Роль народных масс и великой личности в истории. Понятие цивилизации. Формационная и цивилизационная парадигмы в философии истории. Глобализация как предмет
10582. Философские и ценностные приоритеты в культуре 114.5 KB
  Философские и ценностные приоритеты в культуре Культура как предмет философского анализа. Философия культуры и культурология. Традиции и новации в динамике культуры. Религия как форма духовного освоения реальности. Искусство как форма духовного осво...
10583. Общие принципы усиления основания и фундаментов в зависимости от модернизации здания 587.5 KB
  Общие принципы усиления основания и фундаментов в зависимости от модернизации здания. Работы по проектированию а также производство работ по усилению оснований и фундаментов реконструируемых зданий являются объектами сертификации и должны получать соответствующие ...
10584. Стены гражданских зданий, колонны и другие вертикальные несущие элементы. Методы усиления и капитального ремонта 233.5 KB
  Стены гражданских зданий колонны и другие вертикальные несущие элементы. Методы усиления и капитального ремонта. В процессе длительной эксплуатации а также в результате внешних воздействий силовых и не силовых в стенах колоннах и других вертикальных несущих
10585. Предпроектные мероприятия по оценке реконструируемого здания его объемно-планировочного и конструктивного состояния 396 KB
  Предпроектные мероприятия по оценке реконструируемого здания его объемнопланировочного и конструктивного состояния. Стены фундаменты определение их типов и состояния. При проектировании реконструктивных работ капитального ремонта модернизации здания необхо
10586. Основные виды архитектурно-планировочных мероприятий при реконструкции и модернизации зданий и застройки 269.5 KB
  Основные виды архитектурно-планировочных мероприятий при реконструкции и модернизации зданий и застройки. При проведении реконструктивных работ зданий или застройки территории необходимо проведение оценочного состояния здания. При оценке здания необходимо учитыват...
10587. Устройство надстроек при реконструкции здания. Конструкции надстраиваемых этажей и мансард 36.5 KB
  Устройство надстроек при реконструкции здания. Конструкции надстраиваемых этажей и мансард. Этаж мансардный мансарда этаж в чердачном пространстве фасад которого полностью или частично образован поверхностью поверхностями наклонной или ломаной крыши при этом ли...
10588. Предпроектные мероприятия по оценке реконструируемого здания его объемно-планировочного и конструктивного состояния. Перекрытия, покрытия определение их типов и состояния 702 KB
  Предпроектные мероприятия по оценке реконструируемого здания его объемно-планировочного и конструктивного состояния. Перекрытия покрытия определение их типов и состояния. В реконструируемых или капитально ремонтируемых домах с высотой жилых этажей более 28 м до...