Розрахунок і конструювання монолітного

Розрахунок і конструювання монолітного

ребристого пере­криття з плитами балкового типу

Вихідні дані

 

1. Призначення будівлі –;

2. Кількість поверхів - n_f =;

3. Висота поверху - H_f = м;

4. Розміри в плані -АхВ = х м.

5. Вологість внутрішнього середовища;

6. Ступінь агресивної дії –;

7. Тимчасове характеристичне навантаження:

повне - = кПа;

8. Район будівництва -;

9. Тип міжповерхового перекриття –;

10. Матеріал для конструкцій монолітного перекриття:: - бетон класу - С;

- арматура плити - А;

- арматура балки - А;

11. Характеристика грунту – R _o = МПа.

Вибір схеми розташування головних та другорядних балок.

При компоновці конструктивної схеми розташування головних та другорядних балок вибираємо варіант розміщення головних ба­лок вздовж сторони В, та другорядних – вздовж сторони А. Схема роз­ташування балок наведена на рис.1.1.

Розміри та кількість прольотів головних і другорядних балок

l_mb1= м, l_mb= м, n_mb=;

l_sb1 = м, l_sb= м, n_sb =;

l_s1 = м, l_s = м, n_s =.

 

 

 

Рис.1.1. Схема розташування головних та другорядних балок

 

 

Призначаємо розміри поперечного перерізу монолітної плити перекриття.

h_s= l_s· = · = см.

Висоту перерізу плити перекриття приймаємо h_s = см.

Висоту головної балки приймаємо в межах 1 / 10 ·l_mb = = м, приймаємо h_mb = см.

Висоту другорядної балки приймаємо в межах 1 / 15 ·l_sb = = м,

приймаємо h_sb = см.

Ширину перерізу головної та другорядної балок приймаємо в межах:

b_mb = (0.35…0.5)·h_mb= 0,4 · = cм. Приймаємо bmb= см.

b_sb = (0.35…0.5)·h_sb = 0,4· = cм. Приймаємо b_sb= см.

Матеріал для проектування

Приймаємо бетон класу C, робочу арматуру плити із сталі класу А……., робочу арматуру балки із сталі класу А ……, поперечну арматуру зі сталі класу А240С.

Розрахунковий опір бетону при осьовому стиску становить f_cd^m = мПа. Розрахунковий опір бетону на осьовий розтяг становить f_ctk0,05^m = мПа, з урахуванням умов роботи γ_b2=0,9, опір становить:

f_cd = γ_b2·f_cd^m = 0,9 · = МПа = кН / см²,

f_ctd = γ_b2·f_ctk0,05^m/ = 0,9 · / = МПа = кН / см².

Початковий модуль пружності бетону E_cd = ·10³ МПа.

Розрахунковий опір поздовжньої робочої арматури становить:

А С А С

f_yk = МПа, f_yk = МПа,

f_yd = МПа. f_yd = МПа.

E_s = · 10⁵ МПа. E_s = · 10⁵ МПа. Поперечна арматура класу АС240С: f_ywd = 170 МПа = 17,0 кН / см²,

модуль пружності E_s = 2,1 ·10⁵ МПа..

Розрахунок та конструювання монолітної плити

Статичний розрахунок плити.

Плиту розраховують як 5-ти пролітну нерозрізну балку, завантажену рів­номірно розподіленим навантаженням. Призначаємо конструкцію підлоги і обчислюємо навантаження на 1 м² перекриття, при цьому враховуємо коефіцієнт надійності за навантаженням.

Розрахунок зводимо в таблицю 1.1

 

Табл.1.1

Навантаження на 1 м² перекриття

№ п/п	Вид наванта­жень	Характе- ристичне наванта- ження, кПа	Розрахункові навантаження
експлуатаційне	граничне
Коефіцієнт надійності	Значення qe, кПа	Коефіцієнт Надійності	Значення qm, кПа
Постійні наванта­ження
1.			1,0
2.			1,0
3.			1,0
4.	Монолітна з/б плита		1,0		1,1
Всього постійних			g е=		gm=
5.	Тимчасове наван­таження згідно завдання		1,0		1,2
Повне навантаження		g е+vе =		gm+vm =

 

 

Для розрахунку приймаємо плиту шириною 1м, погонне навантаження на яку становить: q_s = = = кН/м.

Обчислюємо значення розрахункових прольотів згідно рис.1.2.:

Рис.1.2.Визначення розрахункових польотів плити.

 

l_o = l_s - b_sb = - = см, l_o1 = l_s – а - b_sb /2 + c /2= - - + = см.

Величини згинаючих моментів:

Перший прольот: М₁=q_s·l₀₁² / 11 = · ² / 11 = кН·м.

Перша проміжна опора: М₂ = q_s··l_o² / 11= · ² / 11 = кН·м.

Середні прольоти та опори: М₃= q_s·l_o² / 16 = · ² /16 = кН·м.

Середні прольоти та опори, які з чотирьох сторін оточені балками:

М₄ = 0,8 · М₃ = 0,8 · = кН·м.

= кН/м

 

 

= = = = =

 

Рис.1.3. Розрахунок схеми монолітної плити та епюри згинаючих моментів.

 

 

Розрахунок міцності перерізів, нормальних

До поздовжньої осі елемента.

 

Рис.1.4. Розрахунок перерізу плити: а) в прольоті, б) на опорі

Граничне значення відносної дійсної висоти стиснутої зони в залежності від класу бетону та арматури визначаємо за табл..3.1 [ 4 ]:

.

 

Робоча висота перерізу:

d = h – с = - = см.

Розраховуємо площі повздовжньої арматури.

Перший проліт М₁ = кН·м.

α_m = M₁ / f_cd · b · d² = · 10⁶ / · 1000 · ² =;

 

В залежності від за табл..1 дод.1 [ 4 ] визначаємо коефіцієнти та

; .

 

Площа робочої арматури

А_s = М₁ / f_нd · · d = ·10⁶ / · · = мм².

Перша проміжна опора М₂ = кН·м.

α_m = М₂ / f_cd · b · d ² = ·10⁶/ ·1000 · ² =;

; .

Площа робочої арматури

А_s = М₂ / f_yd · · d = ·10⁶/ · · = мм².

Середні прольоти та опори М₃ = кН·м

α_m = М₃ / · b · d ²= ·10⁶ / ·1000 · ² =; ; =.

Площа робочої арматури

А_s = М₃ / f_yd · · d = · 10⁶ / · ∙ ² = мм². Середні прольоти та опори, які з чотирьох сторін оточені балками М₄ = кН·м.

α_m = ·10⁶/ ·1000· ² =; ; .

Площа робочої арматури

А_s= ·10⁶ / · · = мм².

Мінімальна площа робочої арматури приймається згідно нормативних до­кументів відповідно 5%:

A_smin= 0,0005·b_s·h_s = 0,0005·1000· = мм².

 

 

Армування плити Таблиця 1.2

 

Переріз плити щорозглядається	Розрахункова площа перерізу арматури, Аs мм^2	Прийняте армування
Робоча арматура класу	Розподільча арматура діаметр/крок
діаметр/крок	Площа перерізу Аs мм^2
Крайні прольоти
Перша проміжна опора
Середні прольоти та опори: - які з чотирьох сторін не оточені балками - які з чотирьох сторін оточені балками
В неробочому напрямку над головними балками та біля цегляних стін

 

 

Другорядної балки

Фактична робоча висота перерізу d = h_sb – а – d /2 = - - / 2 =см.

Максимальне значення поперечної сили Q_max = кН.

Призначаємо поперечну арматуру діаметром 6 мм з сталі А240С. s_w £ h_sb /2 = /2= см Призначаємо крок s_w = 15 см. Перевіряємо міцність стиснутої похилої смуги:

Q_max £ 0,3j_b1 j_w1 f_cd · b_sb · d;

Q_max = кН < 0,3 · · · · = кН,

де j_b1 =1 - b·f_cd = 1 – 0,01 · =;

Умова виконується, міцність забезпечена, розміри поперечного перерізу балки достатні.

Погонне зусилля в поперечних стержнях за умовами

Проекція похилого перерізу на вісь балки:

де q₁ = q_b + q_w = + = кН/см,

оскільки q_b = кН,см < 0,56 · q_sw = 0,56 · = кН/см.

c = cм.

Обчислюємо поперечну силу, яку сприймає бетон стиснутої зони: Q_b=

;

Q_b=____kH <0,6·f_ctk·b_sb·d= 0,6· · · = kH.

Проекція похилої тріщини становить:

c_o= = cм > c= cм,

в подальшому розрахунку приймаємо с₀= см.

Розрахункове значення поперечної сили в кінці похилого перерізу

Q = Q_max – q_b · c_o = – = кН.

Перевіряємо міцність перерізу:

Q = < Q_b + q_sw · c₀ = + · = кН,

умова виконується. Міцність забезпечена.

Прольотні ділянки балки армуємо з кроком s_w = 3/4h_sb = 3/4 · = см що не перевищує 50 см.

Побудова епюри матеріалів

 

Обчислюємо несучу здатність другорядної балки в розрахункових перерізах прольотів та на опорах.

Перший проліт. Розрахункова ширина перерізу b_eff = см, робоча висота d₁ = h_sb – а – d – см. Повна площа перерізу робочої арматури становить A_s1 = см².

= ----------------= ; =;

М₁ = f_yd · ·d₁·А_s1 = · · · 10 ^–2 = кН.м.

Біля першої опори середні стержні переводимо у верхню зону, площа перерізу арматури 2Ø, що залишилася, становить A_s2 = см². Робоча висота перерізу арматури d₂ = h_sb – а – - - - /2 = см.

-- =; ₂ =; М₂ = кН.м.

Другий проліт: b _eff = см, d₃ = см. Арматура в прольоті A_s3 = см².

x₃ =; ₃ =; М₃ = кН.м.

Арматура 2 Ø в прольоті A_s4 = см². d₄ = см.

x₄ =; ₄ =; М₄ = кН.м.

Перша проміжна опора: Розрахункова ширина перерізу b_sb = см, робоча висота d₅ = см. Арматура 4Ø на опороі A_s5 = см².

; =; М₅ = кН.м.

Арматура 2Ø, A_s6 = см². d₆ = см.

x₆ =; ₆ =; М₆ = кН.м.

Середні опори. Арматура поз.5. A_s7 = см². d₇ = см.

x₇ =; ₇ =; М₇ = кН.м.

Арматура поз.5 A_s8 = см². d₈ = см.

x₈ =; ₈ =; М₈ = кН.м.

В крайніх прольотах передбачаємо монтажну арматуру 2 Ø А240C, обчислюємо несучу здатність перерізу з цією арматурою (A_s = см²).

d₉= см; ; ₉ =; М₉ = кН.м.

При побудові епюри матеріалів за армування окремими стержнями віддаль від точок перегину стержнів до лінії епюри згинаючих моментів має бути не менше h₀ /2. Величини поперечних сил при армуванні каркасами визначаємо в точках теоретичного обриву з епюри Q, а довжину анкеровки за формулами.

Для визначення довжини анкеровки стержнів, які обриваються згідно епюри моментів, обчислюємо погонне зусилля, що сприймають поперечні стержні:

приопорні ділянки s_w = 15 см, кН/см;

прольотні ділянки s_w = 30 см, кН/см.

Точка 1. Q₁ = кН; ; 1_оп,1= см;

.

Точка 2. Q₂= кН; l_оп,2 = см;

.

Точка 3. Q₃= кН;; ; 1_оп,3= . см.

Прольотну арматуру заводимо за грань головної балки на довжину анкеровки яку обчислюємо за формулою

, де w_an = 0,5; D l_an = 8.

При армуванні каркасами, довжини анкеровки стержнів, що обриваються, зводять в таблицю 1.5.

Таблиця 1.5

Визначення довжин анкеровки арматури

 

Номера точок
Величини
Q,max, кН
sw, см
qsw, кН/см
d, см
lan, см
lan,min, см
lan,прийняте

 

 

Розрахунок колони

Розраховуємо колону першого поверху як найбільш навантажену. Переріз призначаємо квадратний з розмірами b_c = h_c = м.

Умова м – виконується.

Геометрична довжина колони становить l = H_f + 0,0 5= + = м.

 

Навантаження на колону

Визначаємо величину поздовжньої сили, що діє на елемент від повних розрахункових навантажень та постійних і тривалих. Для цього попередньо обчислюємо необхідні величини:

А_f = l_sb · l_mb = · = см²;

g_mb = (h_mb - h_s)·b_mb· =,

g_sb = (h_sb - h_s)·b_sb· =;

n_b=.

Вага снігового покриву___ снігового району становить , тоді

S_m = S_о· = = кПа.

= = кН

Розрахунок фундаменту

Глибина промерзання грунту в районі будівництва становить 0,9 м. Приймаємо глибину закладання фундаменту м.

З М І С Т

l. Розрахунок монолітного ребристого перекриття з плитами балкового типу

 

Вихідні дані ……………………………………………………………….. 2

1.1.Вибір схеми розташування головних та другорядних балок…………… 2

1.2.Матеріали для проектування……………………………………………… 2

1.3.Розрахунок та конструювання монолітної плити……………………….. 5

1.3.1. Статичний розрахунок плити………………………………………….. 5

1.3.2. Розрахунок міцності перерізів, нормальних до поздовжньої

осі елементу……………………………………………………………… 6

1.4.Розрахунок та конструювання другорядної балки………………………. 8

1.4.1. Статичний розрахунок балки…………………………………………… 8

1.4.2. Розрахунок міцності нормальних перерізів другорядної балки……… 10

1.4.3. Розрахунок міцності похилих перерізів другорядної балки………….. 12

1.4.4. Побудова епюри матеріалів…………………………………………….. 13

2. Розрахунок колони ……………………………………………………….. 15

2.1. Навантаження на колону ………………………………………………… 15

2.2. Розрахунок міцності перерізів колони…………………………………... 15

3. Розрахунок фундаменту ………………………………………………… 16

3.1. Визначення розмірів підошви фундаменту…………………………….. 16

3.2. Визначення висоти фундаменту…………………………………………. 16

3.3. Розрахунок арматури підошви фундаменту....………………………….. 17

Використана література……………………………………………………..18

 

 

Та інженерних споруд

Курсова робота

 

НА ТЕМУ:

РОЗРАХУНОК ТА КОНСТРУЮВАННЯ

Групи А-, ННІБА

Керівник:

Зінчук М.С.

Рівне - 2013

 

Розрахунок і конструювання монолітного

ребристого пере­криття з плитами балкового типу

Вихідні дані

 

1. Призначення будівлі –;

2. Кількість поверхів - n_f =;

3. Висота поверху - H_f = м;

4. Розміри в плані -АхВ = х м.

5. Вологість внутрішнього середовища;

6. Ступінь агресивної дії –;

7. Тимчасове характеристичне навантаження:

повне - = кПа;

8. Район будівництва -;

9. Тип міжповерхового перекриття –;

10. Матеріал для конструкцій монолітного перекриття:: - бетон класу - С;

- арматура плити - А;

- арматура балки - А;

11. Характеристика грунту – R _o = МПа.