958

Многоэтажное промышленное здание

Курсовая

Архитектура, проектирование и строительство

Конструирование и расчет ребристой плиты перекрытия. Проектирование предварительно напряжённого сборного ригеля поперечной рамы здания. Конструирование и расчёт колонны. Проектирование фундамента колонны. Расчёт простенка каменной стены.

Русский

2012-07-06

337 KB

118 чел.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

имени  Гагарина Ю.А.

Факультет:   СТРОИТЕЛЬНО-АРХИТЕКТУРНО-ДОРОЖНЫЙ ИНСТИТУТ

Кафедра:  Промышленное и гражданское строительство (ПГС)

Специальность:   Промышленное и гражданское строительство (ПГС)

Форма  обучения:   Очная

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

«Многоэтажное промышленное здание»

по дисциплине «ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ И КАМЕННЫЕ КОНСТРУКЦИИ»

                                               Выполнила студентка группы ___ПГС-42_______                                                                                        (вставить номер группы)       

         __________  / __Иванченкова А.П.

     (подпись)  (расшифровка)

     

                                                Принял:  

            __________  / ___Муртазин М.Р. ______/

       (подпись)          (расшифровка)

     

    

Саратов 2012

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 3

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ 4

1. КОМПОНОВКА СБОРНОГО ПЕРЕКРЫТИЯ 5

2. КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ РЕБРИСТОЙ ПЛИТЫ ПЕРЕКРЫТИЯ 6

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЁННОГО СБОРНОГО РИГЕЛЯ ПОПЕРЕЧНОЙ РАМЫ ЗДАНИЯ 12

4. КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЁТ КОЛОННЫ 19

5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФУНДАМЕНТА КОЛОННЫ 23

6. РАСЧЁТ ПРОСТЕНКА КАМЕННОЙ СТЕНЫ 26

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ. 29

Приложение 30


ВВЕДЕНИЕ

Целью выполнения курсовой работы является закрепление теоретических знаний по курсу "Железобетонные и каменные конструкции", развитие у студентов практических навыков проектирования, конструирования и расчета железобетонных и каменных конструкций. Работа над курсовой работой позволит студентам более детально ознакомиться с нормативной и технической литературой.

В курсовой работе в соответствии с заданием необходимо запроектировать основные несущие конструкции многоэтажного здания с неполным железобетонным каркасом и жесткой конструктивной схемой. Внутренний каркас – железобетонный, наружные несущие стены – каменные.

При проектировании конструкций все вопросы конструирования и расчета необходимо рассматривать с учетом экономии материальных ресурсов, поскольку качество проектных решений определяется экономическими показателями.

Расчет конструкций производится в соответствии с положениями СНиП по первой группе предельных состояний.

В данной работе в соответствии с заданием необходимо:

  1.  Выполнить компоновку здания со сборным перекрытием.
  2.  Запроектировать и рассчитать на прочность основные элементы каркаса:

панель перекрытия, ригель, колонну, фундамент.

  1.  Запроектировать несущую наружную стену, простенок первого этажа и узел опирания на стену.

Графическая часть проекта  включает в себя:

  1.  План и разрез здания в масштабе 1:100 – 1:200.
  2.  Сборный ригель и панель перекрытия (опалубочные и сборочные чертежи, арматурные изделия, сечения элементов и расчетные схемы конструкций).
  3.  Колонну подвала (опалубочный и сборочный чертежи, арматурные изделия, разрезы и расчетную схему), узлы опирания ригеля на колонну и стену.
  4.  Монолитный или сборный фундамент под колонну.
  5.  Спецификацию на каждый из рассмотренных элементов, выборку стали по элементам,  технико-экономические показатели.


ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Длина здания………………………………………….

30 м

Ширина здания……………………………………….

23,4 м

Высота этажа…………………………………………

3,9 м

Высота подвала……………………………………….

3,3 м

Количество этажей…………………………………...

5

Временная длительно действующая нагрузка Vln

2,5 кН/м2

Кратковременная нагрузка Von....................................

4,5 кН/м2

Район строительства…………………………………

Москва

Размер оконного проема

4,8×1,8

Ro....................................................................................

0,28 МПа

Конструкция пола ……………………………………

6

Тип здания ……………………………………………

Промышленное

Рис.1


1. КОМПОНОВКА СБОРНОГО ПЕРЕКРЫТИЯ

В состав сборного балочного перекрытия входят: ригель(балки), панели перекрытия и колонны.

Высоту сечения ригеля принимаем в пределах h=(1/8-1/12)l1 

hp=1/12*6000мм=500мм

Принимаем высоту ригеля 600мм.

Ширину сечения ригеля принимаем в пределах b=(1/2-1/3)h, кратным 50мм

bp=1/3*600=200мм.

Принимаем ширину ригеля 250мм.

Ширина панелей перекрытия  ВПл назначается согласно следующим рекомендациям:

а) ширина плит перекрытия (многопустотные или ребристые) должна быть 1.0В3.0 м;

б) ширина плит П всегда кратна основному модулю 100 мм;

в) между колоннами укладываются связевые (распорные) плиты  перекрытия  ПС – 0.4 ВПл0.9 м, имеющие вырезы для пропуска колонн;

г) если при выбранной ширине плит П заданный размер l1 не делится на целое число, то рекомендуется около стен размещать доборные (пристенные) плиты ПД номинальной шириной 0.4 ВПл1.2 м.

Принимаем ширину плит перекрытий: -    основная (П) – 1.3 м,

  •  связевая (ПС) – 0,8 м,
  •  доборная (ПД) -  0,4 м.

Размеры колонн принимаем конструктивно равными 400х400 мм.

Толщину наружных сплошных кирпичных стен принимаем 0,64м.


2. КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ РЕБРИСТОЙ ПЛИТЫ ПЕРЕКРЫТИЯ

Сбор нагрузок на плиту перекрытия осуществляем в табличной форме.

                                                                                                                                   Таблица 1

Вид нагрузки

Нормативная нагрузка,

кН/м2

Коэффициент надёжности по нагрузке

Расчётные нагрузки

кН/м2

1. Постоянная

   а) Вес пола:

– линолиум

– цементно – песчаная

  стяжка

– керамзито-бетон

  б) Собственный вес плиты

qn=0,35

qn=18·0.02=0.36

qn=12·0.06=0.72

qn=2.52

γf=1.1

γf=1.1

γf=1.3

γf=1.1

q=0.385

q=0.396

q=0.936

q=2.75

Всего

qn=3.95

q=4.467

2. Временная:

– длительная

– кратковременная

qn=2,5

qn=4,5

γf=1.2

γf=1.2

q=3

q=5,4

Всего

qn=7

q=8,4

Полная нагрузка

qn=10,95

q=12,867

Постоянная и длительная

qn=6,45

q=7,467

Кратковременная

qn=4,5

q=5,4

 

Расчётный пролёт и нагрузки.

Ширина плиты поверху

 bf=b-40мм

 bf=1300мм-40мм=1260 мм

Расчётный пролёт плиты равен:

 

 

Расчётная нагрузка на 1м при ширине плиты 1,3м с учётом коэффициента надёжности по назначению :

постоянная

;

полная

 

Нормативная нагрузка на 1м длины:

постоянная

полная

Определение усилий.

Определим размеры сечения плиты

Высота сечения  принимаем h=0,45м; рабочая высота сечения плиты: h0=h-a=45-3=42 cм; ширина продольных ребер понизу 8,5см; ширина верхней полки 126см. Расчетная толщина сжатой полки таврового сечения hf=5см. Расчетная ширина ребра b=2·8,5=17см.

Характеристики прочности бетона и арматуры.

Прочность нормативная Rbn=Rb,ser=22,0МПа; расчетная Rb=17,0МПа; коэффициент условия работы бетона γ=0,9; нормативное сопротивление при растяжении Rbtn=Rbt,ser=1,8МПа; расчетное Rbt=1,2МПа; начальный модуль упругости бетона Еb=32500МПа; Rsn=785 МПа; Rs=680 МПа; E=190000 МПа; σsp=0,6∙Rsn=0.6·785=470 МПа.

При электротермическом способе натяжения: ∆σsp =30+360/l=30+360/7,8=76 МПа

σsp+∆σsp =470+76=546< Rsn=785 МПа - условие выполняется.

Предельное отклонение предварительного напряжения

∆γsp=

Принимаем γsp=1-0,14=0,86

σsp=0,86·470=404,2МПа

Расчёт прочности  ребристой плиты по сечению нормальному к продольной оси.

М=117, 15кНм

Определяем коэффициент А0:

ξ=0.036; x=ξh0=0.036·42=1,49<5см – нейтральная ось проходит в пределах сжатой полки: η=0,982

Характеристики сжатой зоны: ω=0.85-0.008Rb=0.728

Определяем граничную высоту сжатой зоны:

Определим коэффициент условия работы , учитывающий сопротивление напрягаемой арматуры выше условного предела текучести:

.

Здесь η=1,15 – для арматуры класса А-V; принимаем = η=1,15

Определим площадь сечения растянутой арматуры:

принимаем 2 16 А-V с площадью .

Расчет полки плиты на местный изгиб.

Расчетный пролет полки при ширине ребра в верхнем сечении 100мм равен 1060мм

.

Определим изгибающий момент для полосы  полки шириной 1м с учетом частичной заделки в ребрах:

  

Рабочая высота сечения полки равна:

Армирование полки производим арматурой 4 класса Вр-I c Rs=370 МПа.

; η=0,96

 см2

принимаем 8 4 Вр-I,с площадью .

Принимаем сетку с поперечной арматурой 4 Вр-I с шагом армирования 125мм.

Расчёт прочности  ребристой плиты по сечению, наклонному к продольной оси.

Q=61,02кН

P=0.5*AS*Rs=0,5*4.02*68=136,68 кН

Влияние продольного усилия обжатия N=P=136,68 кН

Вычисляем 1+φfn=1+0,16+0,16=1,32<1.5 принимаем 1,32

отсюда    

Принимаем с=2h0=84см. Тогда 

Qbb/c=9500000/84= 113кН>61,02кН

На приопорных участках длиной l/4 устанавливаем конструктивно 4 Вр-I с шагом s=h/2= 45/2=22,5см. В средней части пролета шаг s=3h/4≈ 30см, принимаем 30см.


3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЁННОГО СБОРНОГО РИГЕЛЯ ПОПЕРЕЧНОЙ РАМЫ ЗДАНИЯ

Крайний расчетный пролет ригеля определяем из выражения

Средний расчетный пролет ригеля

Усилия в ригеле определяем при помощи огибающей эпюры моментов.

Нагрузка на ригель от ребристых плит считается равномерно распределенной. Ширина грузовой полосы на ригель равна шагу продольных рам и равна 7,8 м. Подсчет нагрузок на 1 м2 перекрытия приведен в табл.1.

Вычисляем расчетную нагрузку на 1 м длины ригеля.

постоянная с учетом γn=0,95:

7,8 · 4,467 · 0,95= 33,1 кН/м кН/м;

От веса ригеля сечением 0,25х0,6 (ρ=2500 кг/см3) с учетом коэффициентов надежности γf=1,1 и γn=0,95: 0,6 · 0,25 · 25· 1,1  = 4,125 кН/м.

Итого: g=33,1+4,125=37,225 кН/м.

Временная с учетом γn=0,95 u=7,8 · 8,4· 0.95 = 62,24

Полная нагрузка g+u=99,47 кН/м.

Определение усилий в ригеле

Вычислим моменты для ригелей по формуле:  

Рис.5.

М1=0,065·99,47 ·5,442=191,34 кНм;

М2=0,09·99,47 ·5,442=264,93 кНм;

Мmax=0,091·99,47 ·5,442=267,88 кНм;

М3=0,075·99,47 ·5,442=220,78 кНм;

М4=0,02·99,47 ·5,442=58,87 кНм;

М5=0,0715·99,47 ·5,442=-210,47 кНм;

М/5=0,0715·99,47·5,62=-223,04 кНм;

М6=0,018·99,47·5,62=56,15 кНм;

М/6=0,004·99,47·5,62=-12,48 кНм;

М7=0,058·99,47·5,62=180,92 кНм;

М/7=0,021·99,47·5,62=65,5 кНм;

Мmax=0,0625·99,47·5,62=194,96 кНм;

М8=0,058·99,47·5,62=180,92 кНм;

М/8=0,021·99,47·5,62=65,5 кНм;

М9=0,018·99,47·5,62=56,15 кНм;

М/9=0,006·99,47·5,62=-18,72 кНм;

М10=0,0625·99,47·5,62=-194,96 кНм;

Рис.6.

Характеристики прочности бетона и арматуры

Бетон тяжелый класса В20, расчетные сопротивления при сжатии Rb=11,5 МПа, при растяжении Rbt=0,9 МПа; коэффициент условия работы бетона γb2=0,9;

модуль упругости Eb=27000 МПа.

Арматура продольная рабочая класса А-III, расчетное сопротивление Rs=365 МПа, модуль упругости Es=200000 МПа.

Определение высоты сечения ригеля.

Высоту сечения подбираем по опорному моменту при ξ=0,35, т.к. на опоре момент определен с учетом образования пластического шарнира. Принятое уже  сечение ригеля следует затем проверить по пролетному моменту (если он больше опорного) так, чтобы относительная высота сжатой зоны была ξ <ξу и исключалось переармированное неэкономичное сечение. При ξ=0,35 находим значение А0=0,289 и находим граничную высоту сжатой зоны:

Характеристика сжатой зоны: ω=0,85-0,008Rb=0,85-0,008·0,9·11,5=0,77,

σ1=Rs=365 МПа.

h=h0+а=60+4=64см. Принимаем h=70 см.

Сечение в первом пролете

М=267,88кНм

h0=h-а=70-7=63 см; вычисляем

->η=0,846

Принимаем 4Ø22 А-Ш с АS=15,2 см2.

Сечение в среднем пролете

М=194,96 кНм

->η=0,9

Принимаем 4Ø18 А-Ш с АS=10,18 см2

Арматуру для восприятия отрицательного момента в пролете устанавливаем по эпюре моментов, принимаем 2Ø12 А-Ш с АS=2,26 см2.

Сечение на средней опоре

М=194,96 кНм

Арматура расположена в один ряд, принимаем защитный слой 4 см, тогда рабочая высота ригеля .

Вычисляем требуемую площадь арматуры

принимаем  225  А-III. Фактическая площадь Аs = 9,82 см2>8,95 см2.

Расчет прочности ригеля по сечениям, наклонным к продольной оси

Q1=0,4*99,47*5,44=216,45 кН;

Q2=0,6*99,47*5,44=324,67 кН;

Q3=0,6*99,47*5,6=334,22 кН;

Q4=0,5*99,47*5,6=278,52кН.

Рис.7.

Максимальное значение перерезывающей силы Q = 334,22 кН

Проекция расчетного наклонного сечения на продольную ось ригеля

В расчетном наклонном сечении , отсюда

 c = B/0,5Q = 196,02 / 0,5· 334,22= 1,17 м.  2h0 = 132см. Условие с < 2h0 удовлетворяется.

Диаметр поперечных стержней устанавливается из условия сварки с продольной арматурой диаметром d = 25 мм и принимается равным dsw = 8мм с площадью Аs=0,503 см2. При классе А – III Rsw = 285 МПа, так как  вводим коэффициент условий работы . Число каркасов 2 при этом .

Шаг поперечных стержней . В соответствии со СНиП . На приопорных участках поперечная арматура устанавливается с шагом 200 мм, в средней части пролета шаг . Принимаем 500 мм.

Проверка прочности по сжатой полосе между наклонными трещинами:

условие удовлетворяется.

Армирование ригеля

Рис.8

Стык ригеля с колонной выполняется на ванной сварке выпусков верхних надопорных стержней и сварке закладных деталей ригеля и опорной консоли колонны. Ригель армируется двумя сварными каркасами, часть продольных стержней каркасов обрывается в соответствии с изменением огибающей эпюры моментов и по эпюре арматуры (материалов). Обрываемые стержни заводятся за место теоретического обрыва на длину анкеровки.

Рис.9.

Сечение первого пролета. 

Сечение среднего пролета. 

Арматура 418  А-III с As=10,18 см²

Сечение на средней опоре. 

Арматура 225  А-III с As=9,82 см²

Рис.10.

Длина анкеровки

По конструктивным требованиям длина анкеровки должна быть не меньше 20d.

   принимаем W = 55 см.

Длина анкеровки

По конструктивным требованиям длина анкеровки должна быть не меньше 20d.

   принимаем W = 65 см.

Длина анкеровки

По конструктивным требованиям длина анкеровки должна быть не меньше 20d.

   принимаем W = 70 см.

Длина анкеровки

По конструктивным требованиям длина анкеровки должна быть не меньше 20d.

   принимаем W = 50 см.

Длина анкеровки

По конструктивным требованиям длина анкеровки должна быть не меньше 20d.

   принимаем W = 105 см.

Длина анкеровки

По конструктивным требованиям длина анкеровки должна быть не меньше 20d.

   принимаем W = 85 см.

Длина анкеровки

По конструктивным требованиям длина анкеровки должна быть не меньше 20d.

   принимаем W = 80 см.

Рис.11.

4. КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЁТ КОЛОННЫ

Определение продольных сил от расчетных нагрузок

Грузовая площадь средней колонны при сетке колонн 7,8х6=46,8 м2.

Постоянная нагрузка от перекрытия одного этажа с учетом коэффициента надежности по назначению γn=0,95:

4,467·46,8·0,95=198,6 кН;

от ригеля (4,125/6)46,8=32,175 кН;

от стойки сечением 0,3х0,3, l=3,9, ρ=2500 кг/м3; γf=1,1 и γn=0,95:

0,3·0,3·3,9·25·1,1·0,95=9,17.

Итого G=239,95 кН.

Временная нагрузка от перекрытия одного этажа с учетом γn=0,95:

Q=8,4·46,8·0,95=373,46 кН,

в том числе длительная

Q=3·46,8·0,95=133,38 кН,

кратковременная

Q=5,4·46,8·0,95=240,1 кН.

Постоянная нагрузка от покрытия при весе кровли и плит 5 кН/м2 составит

5·46,8·0,95=222,3 кН; от ригеля -32,175 кН, от стойки-9,17 кН. Итого: G=263,65 кН.

Временная нагрузка- снег для III снегового района при коэффициентах надежности по нагрузке γf=1,4 и по назначению здания γn=0,95:

Q=1·1,4·46,8·0,95=62,24 кН,

в том числе длительная

Q=0,5·62,24=31,12 кН,

кратковременная

Q=0,5·62,24=31,12 кН.

Продольная сила колонны первого этажа от длительной нагрузки    N=263,65+31,12+(239,95+133,38)4=1788,1 кН. Тоже от полной нагрузки N=1788,1+31,12+240,1·4=2780кН.
       Продольная сила колонны подвала от длительных нагрузок
N=1788,1+(239,95+133,38)=2161,43 кН то же от полной  нагрузки N=2780+31,12+240,1=3051 кН.

Расчет прочности средней колонны

В данной курсовой работе рассчитывается наиболее нагруженная колонна подвального этажа. Колонну рассматриваем как центрально сжатый элемент и рассчитываем с учетом случайного эксцентриситета.

Материалы

Колонну выполняем из бетона класса В30:

Рабочая продольная арматура класса А–III:

  1.  Nmax=3051 кН, в том числе  от длительных нагрузок Nl=2161,43 кН
  2.  Mmax=175,2 кНм, в том числе Мl=139 кНм и соответствующее загружению 1+2 значение N=3051-373,46 /2=2864,3, в том числе от длительных нагрузок Nl=2161,43 -133,38 /2=2094,7 кН.

Рабочая высота сечения h0=h-а=40-4=36 см, ширина b=40 см.

Случайный эксцентриситет e0=h/30=40/30=1,3 см или e0=lcol/600=3900/600=6,5 см , но не менее 1см.

Поскольку эксцентриситет  силы e0=6,5 см больше случайного эксцентриситета e0=1,3 см, то для расчета статически неопределимой системы принимаем e0=6,5 см.

Найдем значение моментов в сечении относительно оси, проходящей через центр тяжести наименее сжатой (растянутой) арматуры. При длительной нагрузке М1ll+Nl(h/2-a)=139+2094,7 (0,40/2-0,04)= 474 кНм;

при полной нагрузке М1=175,2+2864,3·0,16=633,5 кНм.

l0/r=390/11,56=33,74>14=>следует учитывать влияние прогиба колонны.

где r=0,289h=11,56см-радиус ядра сечения.

Расчетная длина колон многоэтажных зданий при жестком соединении ригелей с колоннами в сборных перекрытиях принимается равной высоте этажа l0=l=3,9 м.

Для тяжелого бетона φl=1+М1l1=1+474/633,5=1,75. Значение

δ= e0/h=6,5/40=0,16< δmin=0,5-0,01l0/h-0,01Rb=0,5+0,01·390/40-0,01·15,3=0,45; принимаем δ=0,45. Отношение модулей упругости ν=Es/Eb=200000/27000=7,4.

Задаемся коэффициентом армирования и вычисляем критическую силу:

Вычисляем η=1/(1-N/Ncr)=1/(1-2864,3/127731)=1,02.

Значение e=e0η+h/2-а=6,5·1,02+40/2-4=22,65 см.

Определяем граничную высоту сжатой зоны:

где ω=0,85-0,008·0,9·17=0,63.

Определяем площадь арматуры:

As=A/s=

Принимаем 2Ø40 А-Ш с As=25,12 см2.

Конструирование и расчёт консоли колонны

Усилие, действующее в сечении консоли на грани колонны Q = 334,22кН Минимальный вылет консоли определяется из выражения

с учетом зазора между гранью колонны и торцом ригеля

Определим граничные значения высоты консоли у грани колонны

здесь

Принимаем высоту консоли у грани колонны h = 40см.

Высота сечения на свободном крае

Определим площадь сечения рабочей арматуры.

Принимаем защитный слой a = 3 cм. Тогда рабочая высота сечения равна

Определим требуемую площадь армирования Аs:

Принимаем 218 А – III общей площадью As = 5,09 см2.

Площадь сечения отогнутой арматуры

 

принимаем 212 А – III общей площадью As = 2,26 см2.

Сечение хомутов принимаем конструктивно 6 AI.

Шаг хомутов принимается

При высоте h = 400 мм принимаем шаг хомутов 100 мм.

Конструирование арматуры колонны

Колонна армируется пространственными каркасами, образованными из плоских стальных каркасов. Диаметр поперечных стержней при диаметре продольной арматуры Ø40 в подвале и первом этаже здания равен 8 мм. Т.к. шаг арматуры должен быть менее 20·d=20·40=800 мм и менее 2b=2·400=800 мм,принимаем Ø 8 А-Ш с шагом s=400 мм по размеру стороны сечения колонны b=400 мм. Колонна членится на 3 элемента. Стык колонн выполняется на ванной сварке выпусков стержней с обетонировкой, концы колонн усиливаются поперечными сетками.

Рис.12.


5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФУНДАМЕНТА КОЛОННЫ

Сечение колонны 40×40см. В данной курсовой работе фундамент рассчитывается как центрально загруженный.

Материалы

Условное расчетное сопротивление грунта по заданию R0 = 0.18 МПа

Материал фундамента – бетон тяжелый класса В20,

Арматура класса А – II, Rs = 280 МПа. Вес единицы объема фундамента и грунта на его обрезах .

Определение размеров фундамента

Расчетное усилие (см. расчет колонны) N = 3051 кН; усреднённое значение коэффициента надёжности по нагрузке γn=1.15

Нормальное усилие Nn=N/γ=3051/1.15=2653 кН

Предварительно принимаем высоту фундамента H = 90см, глубину заложения

H1 = 105см.

Площадь подошвы определяем предварительно без поправок R0 на ее ширину и заложение.

Размер стороны квадратной подошвы , принимаем размер

а = 4,2м (кратным 0.3 м). Давление на грунт от расчетной нагрузки

Рабочая высота фундамента из условия продавливания

Полная высота фундамента устанавливается из условий:

1. продавливания

2. заделки колонны в фундаменте

3. анкеровки сжатой арматуры 32 А – III в бетоне колонны класса B20

Окончательно принимаем фундамент высотой Н = 1200 мм, h0 = 1160 мм. Фундамент принимаем двухступенчатый с высотой ступени 450 мм.

Рис.13 Фундамент средней колонны.

Определение высоты нижней ступени фундамента

Проверяем, отвечает ли рабочая высота нижней ступени фундамента  условию прочности по поперечной силе без поперечного армирования в наклонном сечении, начинающемся в сечении IIIIII. Для единицы ширины того сечения (b = 100 cм).

> Q = 128,02кН

условие удовлетворяется.

Определение площади арматуры подошвы фундамента

При определении площади сечения арматуры для фундамента за расчетные принимают изгибающие моменты по сечениям соответствующим расположению уступов фундамента, то есть в сечениях II и IIII и , IIIIII.

Из конструктивных соображений принимаем толщину стенки подколонника 175мм, тогда размеры подколонника в плане 900×900мм.

Значение  не рассчитываем, так как очевидно, что оно будет наименьшим из трех.

По найденным моментам определяем площадь арматуры:

Принимаем сварную  сетку  с одинаковой в обоих направлениях рабочей арматурой из стержней 2018 с шагом 200мм (AS = 50,9cм2).

Проценты армирования расчетных сечений

,

что больше .

Стакан фундамента армируем конструктивно горизонтальными сетками С – 2 из арматуры класса А-I диаметром 8мм, установленной через 150мм по высоте. Расположение сеток в проектном положении фиксируется вертикальными стержнями диаметром 10мм.

                  6. РАСЧЁТ ПРОСТЕНКА КАМЕННОЙ СТЕНЫ

В курсовой работе требуется рассчитать наиболее загруженный простенок первого этажа. Размеры простенка в плане 1200×640 мм. Стену рассчитываем как расчлененную по высоте на однопролетные балки с расположением шарниров в плоскостях опирания перекрытий. Нагрузку от верхних этажей принимаем приложенной к центру тяжести сечения вышележащего этажа, а нагрузка в пределах данного этажа считается приложенной с фактическим эксцентриситетом.

Сбор нагрузок на простенок

На стену действуют постоянные (собственный вес) и временные нагрузки. Рассчитываем сечение, расположенное в уровне подоконника первого этажа.

Рис.14.

Полная нагрузка в расчетном сечении, приложенная в центре тяжести

где  Nпер  - расчетная нагрузка от собственной массы перекрытия одного этажа;

           n  - количество этажей, расположенных выше расчетного сечения

                  простенка;

         Nv  - расчетная временная нагрузка на одно перекрытие;

         Nкл – расчетная нагрузка от собственной массы кирпичной кладки;

      Nост, -  расчетная нагрузка от собственной массы остекления.

При определении нагрузок  Nкл  и  Nост  принять объемную массу для кладки кл = 18 кН/м3,  для остекления ост = 0,5 кН/м3.

Размеры грузовой площади для простенка  3,9×6=23,4м, высота стены над расчетным сечением 16,7м тогда

Объем кладки

нагрузка от собственной массы кладки

Расчетная нагрузка от веса остекления

изгибающий момент в расчетном сечении

где    h - толщина стены;

       so  - глубина опирания ригеля на стену.

Проверка прочности каменной кладки

К простенку в расчетном сечении приложены усилия M и N и он рассчитывается как внецентренно сжатый элемент с соответствии с основными положениями СНиП.

Прочность кладки при внецентренном сжатии определяется по формуле

где   mq – коэффициент, учитывающий влияние длительно действующих

               нагрузок;

        Ас – площадь сжатой зоны поперечного сечения прямоугольного

               простенка;

          - коэффициент продольного изгиба для всего сечения в плоскости

               действия изгибающего момента.

здесь

где

Принимаем кирпич марки М150 и раствор марки М75, упругая характеристика кладки с такими параметрами α=1200, расчётное сопротивление сжатию R=2 МПа

Для простенка толщиной 0.64 м и и расчётной длиной 1,2 м  λh=lo/h=1,2/0,64=1,9.

По таблицам СНиП находим

Для кладки прямоугольного сечения

Определим нагрузку, которую несет кладка с принятыми параметрами

< N = 2020 кН – условие удовлетворяется, оставляем принятые материалы.

Проектирование узла опирания ригеля на кирпичную кладку

В местах опирания ригеля на кирпичную стену происходит местное сжатие кладки. Расчет сечения на смятие при распределении нагрузки на части площади сечения следует производить по формуле

где    -  коэффициент полноты эпюры давления от местной нагрузки;

       d – коэффициент, который принимается  для кладки из сплошных

               кирпичей и блоков равным 1,5 – 0,5 ;

      Ас – площадь смятия, на которую передается нагрузка;

      Rc – расчетное сопротивление кладки на смятие определяется по формуле

В соответствии с очертанием эпюры давления от местной нагрузки ψ = 1.

Площадь смятия, на которую передается нагрузка

Расчетное сопротивление кладки на смятие

В качестве N принимаем опорную реакцию ригеля (см п. 4).

Проверяем условие > N = 355,53 кН – условие выполняется, значит, место опирания ригеля на стену усиления не требует.


СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.

1.Байков В.Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции: Общий         курс. Учебник для вузов.– М.:Стройиздат, 1985.– 728 с.

2.Еремин А.П., Кизимова О.В. Железобетонные и каменные конструкции. Методические указания к выполнению курсовой работы.– СГТУ, 2004.–38 с.

3.СНиП 2.03.01 – 84 Бетонные и железобетонные конструкции / Госстрой СССР. – М.: Стройиздат, 1983. – 79с.

4.СНиП II – 22 – 81 Каменные и армокаменные конструкции / Госстрой СССР. – М.: Стройиздат, 1983. – 40с.

5.Маилян Р.Л. Строительные конструкции: учебное пособие /Р.Л. Маилян, Д.Р. Маилян, Ю.А. Веселев. Изд.2-е.- Ростов н/Д: Феникс, 2005.-880 с.

                                                                                                                              

     Приложение

Ведомость курсового проекта

п/п

Формат

Наименование

Кол-во

Примечание

1

А-4

Пояснительная записка

30

2

А-2

Графическая часть

2


;

.

1

1

500

1

1

s

R

÷

ø

ö

ç

è

æ

w

-

×

s

+

w

=

x


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

45958. Новые металлические материалы: композиционные материалы, металлические стекла, металлы с памятью формы- свойства, состав, применение 182.71 KB
  Новые металлические материалы: композиционные материалы металлические стекла металлы с памятью формы свойства состав применение. К новым Ме материалам относят: 1 сплавы с эффектом памяти формы 2 ситаллы 3 комп ситаллы которые имеютозиционные материалы 4 порошковые материалы. Композиционные материалы состоят из основы матрицы и упрочнителя. В качестве матрицы используются Ме материалы нержавейка Х18Н8Туглеродные материалы карбонкерамические материалы.
45959. Стекло и керамика: состав, свойства, технология изготовления деталей, применение в машиностроении 13.86 KB
  Стекло и керамика: состав свойства технология изготовления деталей применение в машиностроении. По сост делятся: на силикаты SiO2 алюмосиликатные l2O3SiO2 и бромосиликатные B2O3SiO2. Технология изготовления стеклянных изделий состоит из следующих операций: варка стекла в многотонных печах ванного типа прокатка листового стекла прессование выдувание спекание из стеклянного порошка литье под давлением и центробежное литье. В состав керамики могут входить глины шамит песок полевой шпат и тд.
45960. Производства чугуна: исходные материалы, устройство доменной печи, технология плавки чугуна, продукты доменной плавки 72.17 KB
  РУДЫ ФЛЮСЫ И ТОПЛИВО Железные руды – основной исходный материал для выплавки чугуна. Железные руды в отличие от медных и многих других относительно богаты. Наиболее богатые руды содержат 60 железа и больше наиболее бедные 3040. По типу рудного минерала руды бывают следующих основных видов.
45961. Способы изготовления отливок. Изготовление отливок в песчаных формах. Ручная, машинная и вакуумная формовка 15.44 KB
  Основными способами изготовления отливок является литье в песчаные формы по выплавляемым моделям в оболочковые формы в кокиль под давлением и центробежное. Указанными способами можно изготовлять отливки в разовые формы литье в песчаные формы по выплавляемым моделям и в оболочковые формы и в металлические формы литье в кокиль под давлением и центробежное. Литейные формы изготовляют как из неметаллических материалов песчаные формы формы изготовляемые по выплавляемым моделям оболочковые формы для одноразового...
45962. Специальные способы литья: литьё по выплавляемым моделям, литьё в оболочковые формы, литьё в металлические формы, центробежное литьё 19.78 KB
  Специальные способы литья Из специальных способов литья в настоящее время распространены литье в металлические формы центробежное литье литье под давлением точное литье по выплавляемым моделям литье методом вакуумного всасывания и литье в оболочковые формы. Отливки получаются без швов у форм нет разъемов размеры отливок получаются точными чем при литье в землю так как здесь исключены причины потери точности от расколачивания формы моделью при ее извлечении перекос половинок формы подъем верхней опоки и раздутие формы под давлением...
45963. Специальные способы литья: литьё под высоким давлением, непрерывное литьё, электрошлаковое литьё. Преимущества, недостатки, применение 188.05 KB
  Непрерывное литьё Перевод Непрерывное литьё металлов и сплавов процесс получения слитков и заготовок основанный на равномерном перемещении металла относительно зон заливки и кристаллизации. Равномерные скорости подачи жидкого металла его кристаллизации и удаления готовой отливки при Н. обеспечивают постоянство состава строения и свойств металла по всей длине отливки. Путём усиленного отвода тепла благодаря непосредственному охлаждению металла водой можно повысить скорость кристаллизации и при правильно выбранной скорости литья...
45964. Прокат и его производство 47.57 KB
  Процесс прокатки обеспечивается силами трения между вращающимся инструментом и заготовкой благодаря которым заготовка перемещается в зазоре между валками одновременно деформируясь. Способы прокатки Когда требуется высокая прочность и пластичность применяют заготовки из сортового или специального проката. В процессе прокатки литые заготовки подвергают многократному обжатию в валках прокатных станов в результате чего повышается плотность материала за счт залечивания литейных дефектов пористости микротрещин. Существуют три основных...
45965. Свободная ковка: основные операции и инструмент. Горячая объёмная штамповка. Технологический процесс горячей объёмной штамповки 15.85 KB
  Горячая объёмная штамповка – это вид обработки материалов давлением при котором формообразование поковки из нагретой заготовки осуществляют с помощью специального инструмента – штампа. Горячей объёмной штамповкой можно получать без напусков поковки сложной конфигурации которые ковкой изготовить без напусков нельзя при этом допуски на штамповочную поковку в 3 – 4 раза меньше чем на кованную Горячей объёмной штамповкой...
45966. Холодная объёмная и листовая штамповка - основные операции и оборудование. Формообразование заготовок из порошковых материалов 50.48 KB
  Операции листовой штамповки делятся на два основных класса: разделительные в которых одна часть заготовки отделяется от другой и формоизменяющие при которых получают изделия сложной формы за счет деформации металла заготовки без его разрушения. Резка – последовательное отделение части заготовки от прямой или кривой линии это заготовительная операция. Вырубка – операция единовременного отделения материала от заготовки по замкнутому контуру причем отделяемая часть является изделием. Гибка – формоизменяющая операция для получения изогнутой...