Министерство строительства РФ
КАЗАНСКИЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ
Специальность
2902
Предмет:
“Основы расчета
строительных
конструкций”
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту
Тема: “Расчет и конструирование железобетонных
Выполнил
студент
Защищен
с оценкой
Руководитель
проекта
СОДЕРЖАНИЕ лист
1.Введение
2.Схема перекрытия
3.Расчет и конструирование плит перекрытий
3.1.Исходные данные
3.2.Статический расчет
3.3.Расчет прочности по нормальным сечениям
3.4.Расчет прочности по наклонным сечениям
3.5.Конструирование плит
4.Расчет и конструирование колонны
4.1.Исходные данные
4.2.Нагрузка на колонну
4.3.Определение размеров сечения колонны и расчет рабочей арматуры
4.4Конструирование колонны
5.Расчет и конструирование фундамента
5.1.Исходные данные
5.2.Определение размеров подошвы и высоты фундамента
5.3.Расчет рабочей арматуры
5.4.Конструирование фундамента
6.Литература
ЗАДАНИЕ
для курсового проектирования по железобетонным конструкциям студента группы
КС-32 Казанского строительного колледжа
г. Горькова Н.В.
Тема задания: “Проектирование сборных железобетонных
элементов много этажного здания с
неполным железобетонным каркасом”
Расчету и конструированию подлежат:
1.Плита перекрытия с круглыми пустотами
2.Колонна среднего ряда первого этажа
3.Фундамент под среднюю колонну
Данные для проектирования
1.Назначение здания – магазин
2.Шаг колонн a, м - 6
3.Пролет L, м – 6
4.Количество этажей – 3
5.Высота этажа H, м – 4,2
6.Район строительства – Тула
7.Плотность утеплителя ?, кг/м3 – 8
8.Толщина слоя утеплителя ?, мм – 180
9.Глубина заложения фундамента h, м – 1,6
10.Условное расчетное давление на основание R0, МПа – 260
11.Тип пола – IV
12.Номинальная ширина плиты в осях Вн, м – 1,2
13.Класс бетона для плиты перекрытия - В30
14.Класс напрягаемой арматуры в плите – А-V
Конструкции работают в среде с нормальной влажностью. Вид утеплителя
принять самостоятельно в соответствии с заданной плотностью и толщиной
слоя.
Дата выдачи ____________________
Дата окончания _________________ Преподаватель ______________
1.ВВЕДЕНИЕ
2.СХЕМА ПЕРЕКРЫТИЯ
2.1. Общее решение
В соответствии с заданием ограждающими конструкциями здания являются
кирпичные самонесущие стены, поэтому несущие конструкции будут представлять
собой сборное балочное перекрытие с полным железобетонным каркасом.
Принимаем сетку колонн 6х6м. Тогда здание будет иметь в поперечном
направлении три пролета по 6м и в продольном направлении семь пролетов по
6м. Ригели располагают поперек здания. В продольном направлении по ригелям
укладывают плиты перекрытия. Ширина рядовых плит – 1,8м, межколонных –
2,4м. При трех полетах по 6м в одном ряду располагают две межколонные плиты
с усиленными продольными ребрами и шесть рядовых плит. Межколонные плиты
соединяют друг с другом стальными полосовыми связями на сварке и, кроме
того, приваривают к колоннам. Рядовые плиты укладывают свободно на полки
ригелей, которые имеют подрезку по торцам. У продольных стен укладывают
сплошные беспустотные доборные плиты шириной 1,2м, толщиной 220мм.
Привязку поперечных и продольных стен см. рис.1
Схема раскладки плит перекрытия и маркировка элементов перекрытия
показаны на рис. 1, 2.
Рис.1.Схема расположения плит
Рис.2.Поперечный разрез здания
3.РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ПЛИТЫ
Необходимо рассчитать по первой группе предельных состояний
многопустотную плиту перекрытия с круглыми отверстиями. Плита шириной
(номинальная) Вн=1,2м и высотой ИИ-04. Вес 1м2 плиты равен 2,6кн/м2.
Рис.3.Поперечное сечение плиты
Материал:
Бетон класса В30.
Расчетное сопротивление бетона с учетом коэффициента условий работы ?в2=0,9
Сжатию – Rв?в2=15,3МПа
Растяжению - Rвt?в2=1,08МПа
Передаточная прочность бетона при обжатии – Rвр=0,8В=0,8 30=24МПа
Арматура класса А-V - табл.3.2.,3.4.[Л-6.1]. Натяжение арматуры проводят
на упоры механическим способом.
Нормативное сопротивление арматуры Rsn=785МПа
Расчетное сопротивление арматуры Rs=680МПа
Начальное предварительное напряжение, передаваемое на поддон:
?0=0,8 Rsn=0,8 785=628МПа
Проверяем условие СНиП 2.03.01-84 при напряжении арматуры на упоры:
?0+р<Rsn=628+31,4~660МПа<785МПа
p=0,05?0=0,05 628=31,4МПа
?0-р>0,3Rsn; 628-31,4=596,6МПа>0,3 785=235,5МПа
Предварительные напряжение с учетом полных потерь, принятых по СНиП
?п=100МПа при: ?sp=1 составит
?sp=628-100=528МПа
3.1.1.Сбор нагрузок
Нагрузка на 1м2 перекрытия приведена в табл.3.1. Нормативная временная
нагрузка на перекрытие, коэффициенты надежности по нагрузке приняты по СНиП
2.01.07-85 “Нагрузки и воздействия”.
[pic]
Рис. 4. Конструкция пола
Таблица
3.1.
|Вид нагрузки |Нормативная кн/м3|?f |Расчетная кн/м3 |
| Постоянная | | | |
| | | | |
|Мозаичный пол | | | |
|0,04 22 |0,88 |1,3 |1,14 |
|Подготовка из бетона | | | |
|0,03 20 |0,6 |1,2 |0,72 |
|Гидроизоляция | | | |
|0,003 6 |0,02 |1,2 |0,02 |
|Железобетонная плита |2,6 |1,1 |2,86 |
|Итого |~4,1 | |4,74 |
|Временная | | | |
|для магазина |4 |1,2 |4,8 |
|Полная |8,1 | |9,54 |
Расчетная нагрузка на 1 пог. м длины плиты с её номинальной шириной
Вн=1,2м
q=9,54 1,2~11,4кн/м
3.1.2.Определение расчетного пролета
Рис.5 Схема опирания плиты на ригель
Плиты опираются на полки ригелей. Номинальный пролет плиты в осях
Lн=6000мм, зазор между торцом плиты и боковой гранью ригеля примем равным
20мм. Конструктивная длина плиты Lк=Lн-вр-2 20=6000-200-2 20=5760мм.
Расчетный пролет плиты L0=Lк-2 80/2=5680мм.
Плита работает как однопролетная свободно опертая балка с равномерно-
распределенной нагрузкой по длине.
Рис.6. Расчетная схема плиты
Расчетный изгибающий момент в плите
Расчетная поперечная сила на опоре
Q=0,5qL0=0,5 11,4 5,68= 32,38кн
Расчетное сечение плиты принимаем как тавровое высотой h=220мм,
толщиной полки hп=30,5мм. Ширина верхней полки тавра
вп=1190-2 15=1160мм (15мм – размер боковых подрезок), ширина ребра:
в=1190-2 15-159 6=206мм
Рис.7.Расчетное сечение (а) и схема усилий (б)
Определим несущую способность приведенного сечения при условии х=hf
Мсеч.=Rв вf hf(h0-0,5hf)=15,3 116 3,05(19-3,05/2)=94594,62МПа см3=94,6кн
м
Мсеч.>М (94,6кн м>46кн м), следовательно, нейтральная ось проходит в
полке и расчет ведем как для прямоугольного сечения при ?<?R
Вычисляем табличный коэффициент
где h0=h-as=22-3=19см – рабочая высота сечения по табл. 3.9.[Л-1]
?=0,075, ?=0,962
?<?R=0,075<0,58; ?R=0,58 – см. табл. 3.28.[Л-1]
Требуемая площадь арматуры: из условия прочности
где ?s6 – коэффициент условий работы арматуры
?s6=?s6-(?s6-1) ?=1,15-(1,15-1) [pic]=1,13
Аs=?s6 Аs=1,3 3,3=4,29см2
В случаях когда полные потери предварительного напряжения не
подсчитываются, а берутся по СНиП (?п=100МПа) рекомендуется площадь
арматуры принимать ~ на 30% больше требуемой из условия прочности.
Проверка прочности наклонного сечения проводится из условия (3.31) и
(3.32) [Л-6.1]
Q<Qв=0,35Rв вh0=0,35 15,3 21 19=2137МПа см2 ~214кн
Q=32,38кн<Qв=214кн
Q<Qв=0,6Rвt вh0=0,6 1,08 21 19=258,5МПа см2=25,85кн
Q=32,38кн>Qв=21,4кн
Следовательно, необходим расчет поперечной арматуры.
3.5.Конструирование плиты
Напрягаемая рабочая арматура в плите ставится в виде отдельных стержней
независимо от числа отверстий. Принятые стержни 6 10 А-V ставим после
каждого отверстия кроме середины. В соответствии с рабочими чертежами для
верхней полочки принимаем сварную стандартную сетку из арматурной проволоки
В-I марки 250/200/3/3. – С1.
По низу плиты сетку укладывают отдельными участками у торцов и по
середине – C2,С3.
Вертикальные каркасы КР1 ставят только на крайних четвертях пролета
плиты.
Подъемные петли приняты 12 A-I - ПМ1. Армирование плиты показано на
рис.8. Арматурные изделия на рис.9.
Рис.8.Схема армирования плиты
Рис.9.Арматурные изделия плиты
4.РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ КОЛЛОНЫ
Колоны приняты квадратного сечения, одноярусные с прямоугольными
консолями размером 15х15см. Оголовок колоны поднимается над плитами
Страницы: 1, 2
