87554

Проектирование железобетонного каркаса многоэтажного гражданского здания

Курсовая

Архитектура, проектирование и строительство

В продольном направлении жёсткость здания обеспечивается вертикальными связями, устанавливаемыми в одном среднем пролёте по каждому ряду колонн. В поперечном направлении жёсткость здания обеспечивается также по связевой системе: ветровая нагрузка через перекрытия, работающие как горизонтальные жёсткие диски

Русский

2015-04-21

933.5 KB

1 чел.

15

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

Национальная  академия природоохранного и курортного строительства

Кафедра железобетонных конструкций

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту №1

Тема: «Проектирование железобетонного

каркаса

многоэтажного гражданского здания».

Шифр: МЕСЕВИ

Выполнил: студент гр. ПГС-402

                    Мещеряков С.В.       

Проверил: доцент

                    Морозов В.В.

  1.  

Исходные данные для проектирования

Восьмиэтажное гражданское здание с подвалом в городе Херсоне.

Пролёт — 7,2 м

Шаг — 6 м

Пролётов — 4

Шагов — 18

Высота этажа — 3 м

Количество этажей  -  9

Нормативная временная нагрузка — 8 кН

Конструкция полов: Керамическая плитка, толщиной 10 мм

Сопротивление грунта основания — 0,40 МПа

Характеристика каменной кладки:

Марка камня — М150

Марка раствора — М100

Нормативная нагрузка на перекрытие   8 кН/м2

Район строительства        Симферополь.

Тин местности по ветровой нагрузки .-      В

Ширина окна   2,6м.

Содержание расчётно-пояснительой записки

Исходные данные для проектирования       стр. 2

  1.  Разработка конструктивной схемы здания     стр. 4
  2.  Расчёт и конструирование сборной панели перекрытия

Расчёт по предельным состояниям первой группы   стр. 4

Расчёт по предельным состояниям второй группы   стр. 7

  1.  Расчёт и конструирование сборного неразрезного ригеля           

Расчёт сечения ригеля по сечениям, нормальным к

       продольной оси                                                                                     стр. 12

Расчёт прочности ригеля по сечениям, нормальным к

       продольной оси.                                                                                    стр. 12

Проверка прочности наклонного сечения  подрезки

                 по поперечной силе.                                                                              стр. 13

Проверка прочности наклонного сечения

                  расположенного вне подрезки.                                                           стр. 14

Проверка прочности наклонной сжатой полосы консоли

                  подрезки.                                                                                               стр. 15

  1.  Расчёт и конструирование колонны первого этажа    стр. 15
  2.  Расчёт сборного фундамента под колонну     стр. 17
  3.  Расчёт и конструирование плиты монолитного перекрытия  стр. 19
  4.  Расчёт элемента каменной конструкции                                         стр. 20
  5.  Вертикальная диафрагма жёсткости                                                           стр. 22

Литература.

1.  Разработка конструктивной схемы здания

Восьмиэтажное каркасное здание с подвальным этажом имеет размеры в плане 28.8×108 м и сетку колон 7.2×6 м. Высота этажа 3м. Принимаем навесные стеновые панели из лёгкого бетона, в торцах здания замоноличиваются совместно с торцевыми рамами, образуя вертикальные связевые диафрагмы. Стены подвала из бетонных блоков.

Нормативное значение временноё нагрузки , коэффициент надёжности по нагрузке , коэффициент надёжности по назначению здания . Снеговая нагрузка для района строительства (г. Симферополь) по IV снеговому району.

Ригели поперечных рам трёхпролётные, на опорах жёстко соединённые с крайними и средними колоннами. Плиты перекрытий предварительно напряжённые, шириной 1400 мм; связевые плиты размещаем по рядам колонн; доборные пристенные плиты опираются на ригели и опорные стальные столики, предусмотренные на крайних колоннах.

В продольном направлении жёсткость здания обеспечивается вертикальными связями, устанавливаемыми в одном среднем пролёте по каждому ряду колонн. В поперечном направлении жёсткость здания обеспечивается также по связевой системе: ветровая нагрузка через перекрытия, работающие как горизонтальные жёсткие диски, передаётся на торцевые стены, выполняющие функции вертикальных связевых диафрагм.

  1.  Расчёт и конструирование сборной панели перекрытия

2.1. Расчёт по предельным состояниям первой группы

  1.  Расчётный пролёт и нагрузки.

Рисунок 1. Ребристая плита

Ребристая плита (Рис. 1) высотой 300 мм, шириной 1,48 м и длиной 5,77 м состоит из полки толщиной 50 мм, двух продольных рёбер высотой 300 мм шириной понизу 70 мм и поверху 90 мм, трёх поперечных рёбер высотой 150 мм шириной понизу 50 мм и поверху 100 мм.

Плита изготавливается из тяжёлого бетона класса В25; коэффициент условий работы бетона ;  

.

Полка плиты армируется рулонными сетками из арматурной проволоки периодического профиля, укладываемыми между продольными рёбрами понизу и над ними поверху полки.

Арматура продольных рёбер из стали класса А-V ()

В плите перекрытия допустимо образование трещин, к ней предъявляется 3-я категория по трещиностойкости.

Плиты изготавливаются по поточно-агрегатной технологии с электротермическим способом натяжения арматуры на упоры формы.

Плита используется при строительстве здания, относящегося ко II классу, поэтому коэффициент надёжности по назначению

Подсчёт нагрузок на перекрытие приведён в табл. 1.

Подсчёт нагрузок на покрытие приведён в табл. 2.

Подсчёт нагрузок на 1 м2 перекрытия

Таблица 1

Вид нагрузки

Нормативная нагрузка,

Коэффициент надёжности по нагрузке γf

Расчётная нагрузка,

Постоянная:

Ребристая плита

2,5

1,1

2,75

Слой цементного раствора δ=20 мм.

(ρ = 2200 кг/м3)

0,44

1,3

0,57

Керамическая плитка

δ = 13 мм (ρ = 1800 кг/м3)

0,24

1,1

0,264

Общая постоянная нагрузка:

3,18

3,584

Временная

В том числе:

длительная

кратковременная

8

4

4

1,2

9,6

4,8

4,8

Полная нагрузка:

11,18

  13,18

Подсчёт нагрузок на 1 м2 покрытие

Таблица 2

Вид нагрузки

Нормативная нагрузка,

Коэффициент надёжности по нагрузке γf

Расчётная нагрузка,

Постоянная:

Гравийная мастика  =20мм.

0,7

1,3

0,91

Три слоя руберойда

0,1

1,1

0,11

Стяжка  =18мм.

0,45

1,3

0,885

Утеплитель

0,2

1,1

0,22

Ж/Б плита

2,5

1,1

2,75

Временная

     Обслуж. персонал

1,5

1,2

1,8

Снеговая нагрузка

0,5

1,2

0,7

Полная нагрузка:

5,95

          1,2

7,07

2.1.2.Расчёт

Для установки расчётного пролёта предварительно задаём размерами сечения ригеля: . При опирании на ригель поверху, расчётный пролет равен .

Расчетная нагрузка на 1 м длины при ширине плиты 1,4 м с учетом коэффициента надежности по назначению здания  γn=0.95; постоянная  g =3.584*1.4*0,95=14.76 кН/м; полная g+v=13.18*1,4* 0,95= 16,72 кН/м.

         Нормативная нагрузка на 1 м: постоянная g=3,18*1,4*0,95=4,25 кН/м; полная g+v=11,18*1,4*0,95=13,9 кН/м, в том числе постоянная и длительная 7,18*1,4* 0,95=9 кН/м.

          Усилия от расчетных и нормативных нагрузок. От расчетной нагрузки: M=(g+v)l2/8=16,72*5.882 /8=56 kH; Q=(g+v)l0/2=12,72*5,88/2=37,5 кН.

От нормативной полной нагрузки: М = 13,9*5,882/8 = 57,3 кНм; Q =13,9*5,88/2=40 кН. От нормативной постоянной и длительной нагрузки: M=9*5,882/8=38.5 кНм.

Установление размеров сечения плиты (рис. 1). Высота сечения ребристой предварительно напряженной плиты ;  рабочая высота сечения

В расчетах по предельным состояниям первой группы расчетная толщина сжатой полки таврового сечения hf=5 см; отношение 1, при этом в расчет вводится вся ширина полки  = 136 см .; расчётная ширина  ребра  =2*7= 14 см.

Расчет прочности плиты по сечению, нормальному к продольной оси, M=56 кН*М. Сечение тавровое с полкой в сжатой зоне. Вычисляем

Из табл. находим— нейтральная ось проходит в пределах сжатой полки; 0,98.

Вычисляем характеристику сжатой зоны  = 0,85—0,008Rb = 0,85—0,008 *0,9*14,5=0,75.

Граничное значение высоты сжатой зоны:

, где

; в знаменателе принято 500МПа, т.к.

Коэффициент условии работы:

         

Площадь сечения арматуры:

Принимаем арматуру 2Ø 14 мм A-V с площадью As=3.08 см2

2.1.3.   Расчёт полки на местный изгиб

Расчётный пролёт между осями опор:

Нагрузка  на 1м2 полки может быть принята (с несущественным прерыванием) такой же, как и для плиты (g+vn=13.18*0.95=12.5 kH/m2

Изгибающий момент для полосы шириной 1 м определяется с учетом частичной заделки в ребрах; кНм. Рабочая высота сечения h0=5-1,5=3,5 см. Арматура 4 Вр-I с =370 МПа; A0=158000/0,9*14,5*100*3,62(100)=0,083;  = 0,96; As=158000/370*3,5*0,96(100)=1.13 см2 —9 4Вр-1 с А0 = 1.13 см2. Принимаем сетку с поперечной рабочей арматурой 4 Вр-I с шагом s=125 мм.

2.1.4 Расчет прочности ребристой плиты по сечению, наклонному к продольной оси, Q = 37,5кН. Вычисляем проекцию расчетного наклонного сечения на продольную ось с. Влияние свесов сжатых полок (при двух ребрах).

Влияние продольного усилия обжатия N = P=105 кН

Вычисляем  принимаем 1,5;

В расчётном наклонном сечении , отсюда

Принимаем   Тогда Qb=B/c=32*105/54=60*103  H=60 kH>Q=37.5kH,

Следовательно, поперечная арматура по расчёту не требуется, на приопорных участках длиной l/4 устанавливаем конструктивно 4Вр-I с шагом s=h/2=30/2=15 см. В среднеё части пролёта шаг s=3h/4 =3*30/4=25 см.

 

2.2. Расчёт ребристой плиты по предельным состояниям второй группы.

2.2.1.    Геометрические характеристики приведённого сечения

Сечение плиты приводим к эквивалентному тавровому (Рис. 2) с размерами:

Площадь сечения бетона:

Площадь продольной арматуры:

33,5

92,0

19

Рис. 2. Приведенное сечение плиты

Отношение модулей упругости  v=Es/Eb=190000/30000=6.35. Площадь приведенного сечения  .Статический момент площади приведенного сечения относительно нижней грани

Расстояние от центра тяжести приведенного сечения до нижней грани:

Момент инерции приведенного сечения относительно его центра тяжести:

Момент сопротивления приведенного сечения для крайнего нижнего волокна:

Расстояние от ядровой точки, наиболее удалённой от растянутой зоны (верхней), до центра тяжести приведенного сечения:

Отношение напряжения в бетоне от нормативных нагрузок и усилия обжатия к расчётному сопротивлению бетона для предельных состояний второй группы предварительно принимаем 0,75

2.2.2. Определение потерь предварительного напряжения

Проверяем принятое предварительное напряжение арматуры  с учётом допустимых отклонений р при коэффициенте .

Первые потери:

  •  От релаксации напряжений стержневой арматуры при электротермическом способе натяжения:     
  •  От температурного перепада при агрегатно-поточной технологии изготовления плит:, так как арматура и форма нагреваются одновременно, то перепада температуры нет.

Усилие предварительного обжатия:

Эксцентриситет приложения усилия Р относительно центра тяжести приведенного сечения:                           

Принимаем

Сжимающее напряжение в бетоне на уровне центра тяжести арматуры  при

При вычислении значения  напряжениями от веса плиты пренебрегаем, так как они уменьшают напряжения.

Вычисляем сжимающее напряжение в бетоне на уровне центра тяжести напрягаемой арматуры от усилия обжатия Р1  и   с  учетом -изгибающего    момента    от    веса      плиты      M=2500*1,4*5,882/8 = 1 500 000 Н-см=15кНм. Тогда

Потерь от ползучести бетона

Первые потери:С учётом потерь  напряжение МПа

Потери от усадки бетона        

Потери от ползучести бетона при

Вторые потери:

Суммарные потери:

Усилие обжатия с учётом полных потерь:

2.2.3. Расчёт по образованию трещин, нормальных к продольной оси

Расчёт производим для выяснения необходимости проверки по раскрытию трещин. При этом, для ребристой плиты к которой предъявляются требования 3-й категории по трещиностойкости, принимаем значение коэффициента надёжности по нагрузке ; M=47.kHм.

Вычисляем момент образования трещин по приближённому способу ядровых моментов по формуле:

. где

Поскольку , то трещины в растянутой зоне образуются. Следовательно, необходим расчёт по раскрытию трещин.

Проверим, образуются ли начальные трещины в верхней зоне плиты при её обжатии, при γsp=1.16 Изгибающий момент от веса плиты М = 15 кНм.

Расчётное условие

— условие выполняется, начальные трещины не образуются, здесь  — сопротивление бетона растяжению, соответствующее передаточной прочности бетона .

2.2.4. Расчёт по раскрытию  трещин, нормальных к продольной оси.

Расчет по раскрытию трещин, нормальных к продольной оси, при γsp=1. Предельная ширина раскрытия трещин: непродолжительная acrc=[0,4 мм], продолжительная acrc =(0,3 мм). Изгибающие моменты от нормативных нагрузок: постоянной и длительной M=;38,5 кНм; суммарной M=47,3 кН-м    

здесь принимается: z1=h0-0.5=27-0.5*5=24.5 см —плечо внутренней пары снл;

                                  е0n=0; Ws=As z1= 3,08*24,5=75,5 см3 

Приращение  напрнжений  в  арматуре  от  действия  полной  нагрузки

МПа.

ширина раскрытия трещин от непродолжительного действия всей нагрузки

здесь  диаметр продольной арматуры.

Ширина раскрытия трещин от непродолжительного действия постоянной и длительной нагрузок:             

Ширина раскрытия трещин от постоянной и длительной нагрузок

                           

Непродолжительная ширина раскрытия трещин   

Продолжительная ширина раскрытия трещин

2.2.5. Расчёт прогиба плиты

Прогиб плиты определяем от нормативного значения постоянной и временной длительной нагрузок, предельный прогиб . Вычисляем параметры, необходимые для определения прогиба плиты. Вычисляем параметры, необходимые для определения прогиба плиты с учетом трещин в растянутой зоне. Заменяющий момент равен изгибающему моменту от постоянной и длительной нагрузок М = 38,5 кНм; суммарная продольная сила равна усилию предварительного обжатия с учетом всех потерь и при γsp=1 Ntot=105 kH  эксцентриситет ,  коэффицент t=0.8- при длительном действии нагрузи

,

Вычисляем кривизну оси при изгибе

, где

— при  длительном действии нагрузок.

            при и допущением, что  

Определим прогиб плиты:

Определённый прогиб плиты меньше допустимого.

3. Расчёт и конструирование сборного неразрезного ригеля

3.1. Расчёт сечения ригеля по сечениям, нормальным к продольной оси.

Характеристики прочности бетона и арматуры. Бетон тяжёлый класса В25, расчётное сопротивление при сжатии , при растяжении ; коэффициент работы бетона ; модуль упругости .

Арматура продольная рабочая класса А-III, расчётное сопротивление , модуль упругости

Расчётная нагрузка на 1 м.п.  длины ригеля

Постоянная qn=0.95*4.64*7.2*0.95=31.7kH/m

От веса ригеля с учётом коэф. надежности

Временная нагрузка с учётом

V=9.6*7.2*0095=65.7kH/m

В том числе длительная и кратковременная

4,8*7,2*0,95=32,8 kH/m

Полная нагрузка  q+v=36.8+65.7=102.5 kH/m

M=(q+v)l2/8=102.5*7.22/8=664.2 kHm

Q=(q+v)l/2=102.5*7.2/8=369 kH

3.2. Расчёт прочности ригеля по сечениям, нормальным к продольной оси.

Определяем граничную высоту сжатой зоны:

, где

Коэф.

Вычисляем:

. Принимаем .  

                               

арматура в сжатой зоне по расчёту не требуеться, при

Сечение продольной рабочей арматуры

; , вычисляем

Принимаем 5 Ø 28 А-III с .

Определяем сечение верхней арматуры, необходимой для восприятия опорного момента

M=55 kHm. в стадии монтажа.   h0=700-30=670 мм.

Коэф.

При    

Сечение верхней арматуры:

Рис.3.

  

Принимаем 2 Ø 4 А-III с .

3.3.  Проверка прочности наклонного сечения  подрезки по поперечной силе.

Полезная высота сечения ho=700-30=670 мм.

Принимаем , для тяжело бетона.

.

Усилие воспринимаемое поперечными стержнями на единицу длины элемента:

При  для тяжелого бетона

Определим длину проекции невыгоднейшего наклонного сечения:

Следовательно, поперечная сила воспринимается бетоном.

Поперечная сила в конце наклонного сечения

Q=Qmin-q1c=369-102.5*1.3=235.7 kH

Длина проекции наклонной трещины

Принимаем с0=987 мм, тогда Qsw=qsw*c0=184*981=181608H=  181.6 kH

Проверка условия прочности

, т.е. прочность подрезки по поперечной силе обеспечена даже без учёта отгибов, установленных у конца подрезки по условию:

где

Q1=369-102.5*0.07=3618  kH

Проверка прочности наклонного сечения подрезки на действие изгибающего момента.

Невыгоднейшее значение:


Продольная арматура

 

(2  14  A-III), т.к.  х=0 , то zs=ho1-a=670-30=640 мм.

a=30мм –расстояние от начала наклонного сечения до начала отгиба.

Проверим условие прочности по наклонной трещине на действие изгибающего действия.

Необходимая длина заведения продольно растянутой арматуры за конец подрезки

3.4.   Проверка прочности наклонного сечения расположенного вне подрезки.

ho=h01=820-670=150 мм.   От торца балки.

Тогда lx =150-10=140 мм.

Длина анкеров для нижней арматуры lан =an =29*28=812 мм.>lx=140 мм.

Усилие в продольной арматуре

Высота сжатой зоны

Невыгоднейшее значение

Изгибающий момент в нормальном сечении. Проходящего через конец наклонного сечения

с учётом того что

3.5.     Проверка прочности наклонной сжатой полосы консоли подрезки.

lsup=120 мм.    a1=30 мм.  h01-a=670-30=640 мм.

sin2 =

Проверка условия прочности по наклонной сжатой полосе

Проверим достаточность продольной арматуры консоли подрезки приняв

h0=670 мм. As=308 мм2

Продольной арматуры в короткой консоли подрезки достаточно!

4. Расчёт и конструирование колонны первого этажа

  1.  Определение продольных сил от расчётных нагрузок.

 Грузовая площадь средней колонны при сетке колонн 7,2×6 м = 43,2 м2

Постоянная нагрузка от перекрытия одного этажа с учётом коэффициента надёжности по назначению по назначению здания : от перекрытия — ;

от ригеля — ; от колонны — (сечением 0,4×0,4; ; ; ; ) — 12,54 кН.

ИТОГО .

Временная нагрузка от перекрытия одного этажа с учётом : , в том числе длительная , кратковременная

Постоянная нагрузка от покрытия при весе кровли и плит 5 кН/м2 составит ; от ригеля — 47,02 кН; от колонны — 12,54 кН.

ИТОГО

Временная нагрузка — снег для I снегового района при коэффициенте надёжности по нагрузке  и по назначению здания : .

Продольная сила колонны первого этажа рамы от длительных нагрузок:

          

то же от полной нагрузки:

Расчётная длина колонн многоэтажных зданий при жёстком соединении ригелей с колоннами в сборных перекрытиях принимается равной высоте этажа.

Случайный эксцентриситет:  или  но не менее 1 см.

Поскольку эксцентриситет силы  > эксцентриситета , то для расчёта принимаем эксцентриситет 1,33 см.

  1.  Характеристики прочности бетона и арматуры.

 Класс тяжёлого бетона В 20;

;; ).

Арматура А-III ;   

Рабочая высота сечения: , ширина b = 40 см.

Так как отношение  > 14 то следует учитывать влияние прогиба колонны, где  — радиус ядра сечения.

Для тяжёлого бетона  ;  значение ;

.

Поскольку <  то принимаем

Задаёмся коэффициентом армирования  и вычисляем критическую силу по формуле:

Вычисляем коэффициент  по формуле:

Значение е равно

Определяем граничную высоту сжатой зоны по формуле:

Характеристика сжатой зоны бетона:

, где

;

— для тяжёлого бетона.

Вычисляем:

> ;

 

 > 

Определяем площадь арматуры:

В результате подбора площади по двум сочетаниям принимаем 6 Ø 36 А-III с ;  -перерасчёт можно не делать.

4.3.   Консоль колонны.

Опорное давление ригеля ,

Момент воспринимаемый консолью

, где с- плечо силы

с=  ,

где  c1=1.5 см.- зазор между торцом ригеля и колонны.

Плечо внутренней пары сил

z=hc-a-δ-d=15-25-20-20=85 мм.,

где d=20-предварительно принятые стержней.

Требуемая площадь сечения поясов:

Принимаем 2 Ø 32 А-III с .

5. Расчёт сборного фундамента под колонну

Сечение колоны 40×40 см. Ввиду относительно малых значений эксцентриситета фундамент колонны рассчитываем как центрально загруженный. Расчётное усилие ; усреднённое значение коэффициента надёжности по нагрузке ; нормативное усилие

По заданию сопротивление грунта основания ; бетон тяжёлый класса В 20 (; ); арматура класса А-III; . Вес единицы объема бетона фундамента и грунта на его обрезах .

Высоту фундамента предварительно принимаем равной ;

Предварительно определяем площадь подошвы фундамента без поправок R0 на её ширину и глубину заложения:

Размер стороны квадратной подошвы . Принимаем размер

а = 3,9 м. Давление на грунт от расчётной нагрузки

Рабочая высота фундамента из условия продавливания:

Устанавливаем полную высоту фундамента из условий:

— продавливания ;

— заделки колоны в фундаменте ;

— анкеровки сжатой арматуры колонны Ø 36 А-III в бетоне класса В 20

   ;

рис. 4

Принимаем окончательно фундамент высотой Н = 120 см,  — четырёхступенчатый (Рис. 4).

Проверяем, отвечает ли рабочая высота нижней ступени фундамента  условию прочности по поперечной силе без поперечного армирования в наклонном сечеии, начинающемся в сечении IVIV. Для единицы ширины этого сечения (b = 100 см):

Проверяем условие:

— условие удовлетворяется.

Определяем расчётные изгибающие моменты в сечениях I-I, II-II и III-III по формулам:

Определяем площадь сечения арматуры:

Принимаем нестандартную сварную сетку с одинаковой в обоих направлениях рабочей арматурой и стержней 26 Ø 18 А-III с шагом 15 см (). Проценты армирования расчётных сечений:

Проценты армирования расчётных сечений больше

6.    Расчёт и конструирование плиты монолитного перекрытия 

Монолитное ребристое перекрытие компонуем с поперечными главными балками и продольными второстепенными балками.  Второстепенные балки размещаем по осям колонн и в четвертях пролёта главной балки.

Предварительно задаёмся размером сечения балок: главная балка ,

; второстепенная балка ,

Расчётный пролёт и нагрузки. Расчётный пролёт плиты равен расстоянию в свету между гранями рёбер , и в продольном направлении .

Отношение пролётов:  — плиту рассчитываем, как работающую по короткому направлению. Принимаем толщину плиты .

Для расчёта многопролётной плиты выделяем полосу шириной 1 м, при этом расчётная нагрузка на 1 м длины плиты 8,47 кН/м (см. таблицу 1). С учётом коэффициента надёжности по назначению здания  нагрузка на 1 м будет .

Изгибающие моменты определяем как для многопролётной плиты с учётом перераспределения моментов:

в средних пролётах и на средних опорах

в первом пролёте и на первой промежуточной опоре

Средние пролёты плиты окаймлены по всему контуру монолитно связанными с ними балками, и под влиянием возникающих распоров изгибающие моменты уменьшаются на 20%, если

. При  условие не соблюдается.

.

Характеристики прочности бетона и арматуры. Бетон тяжёлый класса В15  имеет призменную прочность , прочность при осевом растяжении . Коэффициент условий работы бетона . Арматура — проволока класса Вр-I диаметром

4 мм в сварной рулонной сетке,

Подбор сечений продольной арматуры. В средних пролётах и на средних опорах:

По таблице находим значение .

Принимаем 10 Ø 4 Вр-I с  и соответствующую рулонную сетку марки

В первом пролёте и на первой промежуточной опоре:

По таблице находим значение .

Принимаем две сетки — основную и той же марки доборную с общим числом 20 Ø4 Вр-I с  

7. Расчёт элемента каменной конструкции

Общие данные. 

рис.5.

Расчётная длина каменного столба равна высоте этажа .

Принимаем пролёт шириной 2600 мм.  -2*6,5=13см.(четверти в опорах- запас прочности,)

1600-130=1470 мм.

Площадь сечения: 1,47*0,51=0,75 м2.

Расстояние между осями, смежных с проёмом 3,6м.

Грузовая площадь с которой передаётся нагрузка от перекрытия и покрытия.

A=0.5*6.8/1*3.6=12.258м2.

НАГРУЗКА

  •  От покрытия; полная 7075*12,3=87 kH
  •  От перекрытия; постоянная 12350*12,3=152 kH

Вес 1м2 стены толщиной 510 мм.,состоящий из веса кладки 0,51*6*18000=9180 kH/m2 и  веса штукатурки 0,02*1*2200=440 kH/m2

Вес 1м2 стены=9180*1,1+440*1,3=10670 kH/m2

Расчётные постоянные нагрузки,

  •    расположенные выше низа покрытия, т.е. выше отметки 2,84м.

       9180*1,1*(30,65*28,4)*3,6=81,8 kH

  •  от участка, расположенного от низа покрытия до низа перекрытия

    10670*3,6*(28,4-28,17)=8,8 kH

  •  от простенка 10670*2,47*1,52=40,06 kH
  •  от участка стены , расположенной от низа перекрытия до низа вышележещего проёма 10670*3,4*0,23=8,3 kH

            10670*3.4*1.05=38.1 kH

  •  от участка стены, расположенногоот низа пролёта первого этажа, до низа перекрытия над подвалом

     10670*3,4*(1,26+0,3)=56,6 kH

Глубина заделки пенелей перекрытия в стену с=11 см.

Тогда равнодействующая усилий от перекрытий будет приложена на расстоянии 11/3=3,7 см. от внутр. грани стены, а экстриситент e0=0.5*51-3.7=21.8см.

Изгибающий момент, вызываемый в сечении II-II

                                                                         M1=F1*e0=152*0.218=33.14 kHм

             

Конструктивный расчёт 

σ

Начинают с наиболее нагруженного I этажа для сечения II-II

    

σ

,    

Эксцентриситет силы

σ

Марка кирпича М150

Марка раствора М100    R=2.2 МПа

Рис.6.

Определяют высоту сжатой зоны: hc=h-2e0=51-2*1.2=48.6 см

Отношение

                  

Площадь сжатой зоны:

коэффициент

Требуемое сопротивление

8. Вертикальная диафрагма жёсткости

8.1.Нагрузки.

Суммарные усилия в сечении по обрезу фундамента от ветровой нагрузки, действующий в направлении продольной оси здания на фасадную стену длиной L=108+0.4+2*0.3=109 м. и высотой H=27+0.6=27.6 м.

Поперечная сила:     Эти усилия воспринимаются двумя диафрагмами, расположенные между средними колоннами поперечных рам и собираемыми из панелей размером 5,6х6,0 м. при толщине 0,2 м. из бетона класса В10.

    Вес ж/б панели

Вес диафрагм из 9 панелей N=9*76,2=685,8 kH.

               

ω3=0,444kH/m3

ω2=0,381kH/m3

ω1=0.275kH/m3

Рис.7.

8.2.   Расчёт вертикальных диафрагм высотой 30м.

Расчётная длина консоли l0=2M=2*27=54 м.  Для бетона класса В10 Rb=6МПа ; Rbt=0.57 МПа; Еb=16000МПа ; γb2=0,9.

Арматура кл.  A-III  10…40 с Rs=Rsc=365МПа; Es=200 000 МПа.

Коэффициент приведения площади арматуры к площади бетона =200/16=12,5.

В нижнем сечении диафрагмы действуют усилия N=Nt=685.8kH ,  Q=1800/2=900kH,  M=12804/2=6402 kHм ,  эксцентриситет e0=6402000/762=8401мм. eol=0.

Вспомогательные величины и коэффициенты:

   

Для приведенного двутаврового сечения за вычетом пустот    

Минимальное армирование, определяемое с помощью при гибкости =54000/5940=9,1

Условная критическая сила:

Требуемое симметричное армирование

Принимаем арматуру 622  A-III ; с  As=2281   мм2.

Расчёт по прочности сечения диафрагмы, наклонного к продольной оси. Q=900 kH;  N=685.8 kH.

Проверка условия прочности:

8.3.   Расчёт вертикальных диафрагм в пределах высоты этажа.

Расчётная длина консоли l0=H=6 м.  N=Nt=685.8kH ,  M=0kH.

Случайный  эксцентриситет ea1=6000/600=10мм.> ea2=200/30=67 мм..

Вспомогательные величины и коэффициенты:

Минимальное армирование при гибкости:  =6000/200=30

Относительная высота сжатой зоны бетона:

Требуемое симметричное армирование:

По расчёту арматура не требуется, но назначаться по конструктивному соображениям.  

2355мм2  .

Проверка по  прочности сечения. Наклонного к продольной оси панели: при случайном эксцентриситете ea=10 мм.  изгибающий момент M=Nea=685500*10=6855000 Hмм, по величине его можно определить поперечную силу для балки , свободно лежащей на опорах при l0=6000мм. Q=4M/l0=4*6855000/6000=4570H.

Коэффициент

Поперечная арматура, параллельная узким граням панели, по расчёту не требуется. Необходимо только поставить конструктивную поперечную арматуру  3 Вр-I в плоскости диафрагмы с шагом s=400мм. Сборные панели диафрагмы должны быт проверены на усилие, возникающее при их подъёме, транспортирование и монтаже.

Список литературы

  1.  СНиП 2.03.01-84*. Бетонные и железобетонные конструкции / Госстрой СССР — М.:ЦИТП Госстроя СССР, 1989. -80 с.
  2.  СНиП II-22-81. Каменные и армокаменные конструкции / Госстрой СССР — М.: Стройиздат, 1983. -40 с.
  3.  Байков В. Н., Сигалов Э. Е. Железобетонные конструкции: Общий курс. Учебник для вузов. — 4-е изд., перераб. — М.: Стройиздат, 1985. -728 с., ил.
  4.  Железобетонные конструкции: Курсовое и дипломное проектирование / Под ред. А. Я. Барашикова. — К.: Вища шк. Головное изд-во, 1987. -416 с.
  5.  Бондаренко В. М., Судницын А. И. Расчёт строительных конструкций. Железобетонные и каменные конструкции: Учеб. пособие для строит. вузов. — М.: Высш. шк., 1984. -176 с., ил.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

26307. Экономика стран Западной Европы в период новой истории. Переход к капиталистическому хозяйству 25.36 KB
  XVI в. вторая треть XVIII в. На экономическое развитие западноевропейских стран периода разложения феодализма и зарождения капитализма решающее влияние оказали: великие географические открытия XV XVI вв. В XVI в.
26308. Причины великих географических открытий 16.73 KB
  Причины великих географических открытий Особое место в процессе зарождения рыночных отношений занимали Великие географические открытия конец XVXVII век благодаря которым удалось установить новые торговые пути вовлечь в мировой хозяйственный оборот огромные ресурсы других стран и континентов. главными из которых были открытие Америки и морского пути в Индию вокруг Африки. В XIIIXV веках все кратчайшие торговые пути туда были перекрыты: турки захватили Балканы и Ближний Восток арабы Северную Африку Русь находилась под гнетом монгол...
26309. Важнейшие открытия XV – середины XVII в 19.21 KB
  В 14821486 годах Диогу Кан Cao пересек экватор открыл устье реки Конго и прошел вдоль побережья Африки до мыса Кросс. В 14871488 годах Бартоломеу Диаш совершил новое беспримерное плавание на юг. В 15921504 годах он совершил четыре плавания через Атлантический океан открыл Большие Антильские и часть Малых Антильских островов побережье Южной и Центральной Америки. В 14971498 годах Васко да Гама на четырех судах обогнул Африку и с помощью арабских кормчих достиг настоящей Индии.
26310. Последствия Великих географических открытий 17.9 KB
  Важнейшим следствием открытия и колонизации новых земель явилась революция цен которая дала мощный импульс первоначальному накоплениюкапитала в Европе и ускорила формирование капиталистического уклада в хозяйстве. цен на сельскохозяйственные и промышленные товары. цены были в основном стабильными то за 70 лет – с 30х годов XVI в. Такое движение цен современники связывали либо с большим притоком драгоценных металлов в Европу либо с их утечкой.
26311. Колониальные захваты Испании и Португалии в XVI – XVII в 26.59 KB
  Плантационное рабство получило наибольшее развитие в Бразилии где выращивались сахарный тростник рис кукуруза и табак а также в ВестИндии Венесуэле и Новой Гранаде. С совершенно иными условиями встретились португальцы в Индии. Но португальцы сумели воспользоваться одним важным преимуществом: они обладали более сильным флотом чем мелкие феодальные владетели в Индии Индонезии ИндоКитае. Пиратскими методами захватывая грабя истребляя экипажи кораблей мусульманских купцов державших в своих руках морскую торговлю Индии до прихода...
26312. Реформация в Германии. М.Лютер 42.72 KB
  Религиозное настроение Германии проявлялось в переводах Библии и в развитии церковной песни еще до Лютера; своим знаменитым переводом и своей богослужебной лирикой он только затмил более ранние проблески стремления читать Священное Писание и молиться на родном языке. Годы непосредственно предшествовавшие выступлению Лютера и избранию на престол Карла V были временем большого возбуждения выразившегося в развитии литературы памфлетов и летучих листков. когда Лютер выступил со своими тезисами против индульгенций. после того как и Лютер и...
26313. Крестьянская война в Германии. Т.Мюнцер 40.51 KB
  Крестьянская война в Германии: Обострение классовой борьбы народных масс в деятельность союза Башмак С наступлением феодальной реакции нарастала борьба крестьян. характерно значительно более тесное сближение крестьянской массы с городскими низами чем в предшествовавший период. Усиление же крестьянскоплебейского лагеря не могло не оказать влияния на радикальные элементы в бюргерстве и на известный подъём бюргерской оппозиции вообще. Такое крестьянское общество было раскрыто в 1502 г.
26314. Реформация в Швейцарии. У.Цвингли и Ж.Кальвин 34.59 KB
  Начало же этому было положено в Цюрихе где в 1518 году священником кафедрального собора был избран известный проповедник Ульрих Цвингли. Даже изгнание Цвингли торговца индульгенциями монаха Самсона удостоилась не осуждения а похвалы представителя местного епископа. Так продолжалось до 1522 года когда Цвингли сам пошел на обострение ситуации. Однако и этот вызов не вызвал ожидаемых мер со стороны римского священноначалия напротив папский легат передал Цвингли письмо в котором ему сулились огромные блага если бы он стал поддерживать...
26315. Реформация и религиозные (гражданские) войны во Франции 29.06 KB
  Широко стали распространяться идеи Кальвина во Франции при короле Генрихе II. Именно при Генрихе II кальвинизм во Франции достиг наибольшего распространения. Ослабление королевской власти при сыновьях Генриха II благоприятствовало политическим притязаниям феодальной аристократии и борьба за религиозную свободу слилась с борьбой за власть. Своего короля Генриха Наваррского гугеноты воспринимали как конституционного государя.