Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа

Федеральное агентство по образованию РФ

Пермский Муниципальный Технический Институт

Строительный факультет

Кафедра строй конструкций

Курсовой проект

на тему:

«Проектирование семиэтажного ж/б каркаса жилого дома»

Пермь, 2010

Начальные данные на проектирование

№ п/п Начальные данные Ед. измер. Размеры, величина.
1 Высота этажа м 3,7
2 Количество пролетов 4х9
3 Сетка колон м 5,5х7,2
4 Количество этажей 6
5 Район строительства г. Екатеринбург
6 Злость среды сильноагрессивная
7 Нужная нагрузка на перекрытие кПа 4,1
8 Тип армирования полки плиты рулонная сетка

1 . Выбор экономного варианта

Схема №1. Главные балки Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа размещаются повдоль строения.

Заданы последующие величины:

1. Просвет основных балок:

2. Просвет второстепенных балок:

3. Просвет плиты:

Рис. 1 Конструктивная схема цельного перекрытия

Находим:

1. Высота основных балок:

Принимаем

2. Ширина основных балок:


Принимаем

Высота и ширина основных балок :

3. Высота второстепенных балок:

Принимаем

4. Ширина второстепенных балок:

Принимаем

Высота и ширина второстепенных балок :

5. Высота Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа плиты: (по методическим указаниям).

Нужно подсчитать расход бетона на все здание.

Полное количество бетона :

Схема №2. Главные балки размещаются поперек строения.

Заданы последующие величины:

4. Просвет основных балок:

5. Просвет второстепенных балок:

6. Просвет плиты:

Находим:

1. Высота основных балок:

Принимаем

2. Ширина основных балок:

Принимаем

Высота и ширина основных балок :

3. Высота второстепенных балок:

Принимаем

4. Ширина Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа второстепенных балок:

Принимаем

Высота и ширина второстепенных балок :

5. Высота плиты: (по методическим указаниям).

Нужно подсчитать расход бетона на все здание.

Полное количество бетона :

Вывод : в предстоящем будем рассматривать 2 схему, т. к. для ее реализации требуется наименьшее количество бетона.

2. Расчет цельной плиты

2.1 Сбор нагрузок на 1 м2 плиты

Таблица 1

№ п Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа/п Вид нагрузки Нормативная нагрузка Коэффициент надежности по нагрузке, Расчетная нагрузка
I Неизменная нагрузка

1) Конструкция пола:

Линолеум ,

Цементно-песчаная стяжка

,

0,0286

0,54

1,2

1,3

0,03432

0,702

2) Свой вес плиты

,

1,75 1,1 1,925
II Временная нагрузка 4,1 1,2 4,92
Итого 6,42 - 7,581

Расчет цельной плиты производим по выделенной полосе шириной 1 метр, расположенной повдоль недлинной стороны плиты (перпендикулярно второстепенным опорам), т.е. плита рассчитывается как неразрезная опора с шириной сечения 1 метр. Схема плиты перекрытия приведена на Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа рисунке 3.

;


;

.

2.2 Расчетное сечение плиты

Для армирования плиты перекрытия принимаем сварные рулонные сетки из арматуры класса В500 (Rs = 41,5 кН/см2 ). Класс бетона плиты перекрытия принимаем В15 (Rb =0,85 кН/см2 ).

Рис. 4. Расчетное сечение

Определим рабочую высоту сечения:

,

где а=25 – слой защиты бетона,

d=6 мм – подготовительный поперечник арматуры.

2.3 Подбор арматуры в Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа среднем просвете

Площадь рабочей (продольной) арматуры в среднем просвете:


По сортаменту подбираем поперечник и количество стержней рабочей арматуры. Принимаем сетку с продольной рабочей арматурой: 6 стержней поперечником 5 мм, As = 118 мм2 . Шаг стержней 160 мм. Поперечные стержни подбираем конструктивно: стержни арматуры В500 поперечником 3 мм с шагом 300 мм.

2.4 Подбор арматуры в последнем просвете

Площадь Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа рабочей арматуры в последнем просвете:

Из сортамента подбираем поперечник и количество стержней арматуры. Принимаем сетку с поперечной рабочей арматурой: 5 стержней поперечником 3 мм, As пр = 0,35 см2 . Шаг стержней 200 мм. Принимаем:

3. Расчет второстепенной балки

Второстепенная опора рассматривается как многопролетная неразрезная опора, загруженная умеренно распределенной нагрузкой.

Сбор нагрузок на второстепенную опору Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа:

1. Неизменная нагрузка

· Вес пола и вес цельной плиты: , где 2 м – расстояние меж второстепенными опорами в осях.

· Свой вес второстепенной балки: .

2. Временная нагрузка

.

Итого : расчетная нагрузка .

Для промежных значений моменты будем отыскивать по последующим формулам:

,

.

х/l Для последнего просвета М+ М- Для среднего просвета М+ М-
α1 β1 β2 α1 β1 β2
0 0 0 0 0 0 -0,063 -0,063 -0,063 -51,45 -51,45
0,1 0,038 0,038 0,011 31,06 18,04 -0,017 -0,017 -0,045 -14,08 -27,58
0,2 0,066 0,066 0,018 41,75 30,73 0,018 0,018 -0,03 14,56 -8,59
0,3 0,084 0,084 0,021 68,92 38,55 0,043 0,043 -0,02 35,43 5,06
0,4 0,091 0,091 0,019 74,75 40,03 0,058 0,058 -0,015 47,57 18,87
0,5 0,089 0,089 0,014 72,80 36,64 0,063 0,063 -0,012 51,45 15,28
0,6 0,077 0,077 0,005 63,10 28,38 0,058 0,058 -0,015 47,57 18,87
0,7 0,055 0,055 -0,008 45,14 14,76 0,043 0,043 -0,02 35,43 5,06
0,8 0,023 0,023 -0,025 18,93 -4,21 0,018 0,018 -0,03 14,56 -8,59
0,9 -0,02 -0,019 -0,046 -16,0 -29,04 -0,017 -0,017 -0,045 -14,08 -27,58

Значения поперечной силы на опорах равны:

,

,

.

3.1Подбор арматуры в последнем Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа просвете

Класс бетона В15, . Класс арматуры А – 400, слой защиты бетона . Принимаем . Тогда:

,

, .

Тогда: . Принимаем: .

,

где , , , .

.

- нейтральная ось проходит в полке, как следует, сечение рассматривается как прямоугольное шириной .

,

Площадь арматуры:

.

( – арматура класса А-400).

Принимаем поперечник стержней 14 мм, их количество 4 штуки.

3.2 Подбор арматуры в среднем просвете

,

Площадь арматуры:

.

( – арматура Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа класса А-400).

Принимаем поперечник стержней 18 мм, их количество 2 штуки: ( ) – 2&18А400.

3.3Подбор арматуры на опоре

На опоре опора армируется 2-мя сетками. Растянутая полка в расчете не учитывается, рассматривается прямоугольное сечение . Принимаем арматуру класса В500, . При предназначении рабочей высоты сечения нужно учитывать, что над этими сетками должны размещаться арматурные сетки Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа плиты перекрытия. Тогда:

, задаемся , .

,

Площадь арматуры:

.

( – арматура класса В-500).

Принимаем поперечник стержней 8 мм, их количество 9 штук

( ) – 9&8В500 – количество стержней в 2-ух сетках.

Сетки инсталлируются на ширине . Шаг сеток , где - количество стержней. . Сетки раскатываются поперек второстепенной балки, рабочая арматура поперечная. Продольная арматура принимается конструктивно.

С3: ( ).

3.4 Подбор верхней арматуры в просвете

Последний просвет

,

,

,

.

Средний просвет

,

.

Т Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа.к. на расстоянии 1/3L момент ни в последнем, ни в среднем просвете не лежит выше нулевой полосы, то расчет на подбор верхней арматуры в просвете не нужен. Верхняя арматура в просвете назначается конструктивно: 2&8А400.

3.5 Расчет второстепенной балки на поперечную силу

Определяется необходимость постановки хомутов:

. Класс бетона В15, – расчетное Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа сопротивление бетона растяжению.

, т. к. , то хомуты устанавливают по расчету.

Расчет делается из условия:

,

где - поперечное усилие, воспринимаемое бетоном, кН,

- момент, воспринимаемый бетоном, кН*м,

- длина проекции более небезопасного сечения на продольную ось элемента, м, где – полная расчетная нагрузка, действующая на опору,

– поперечное усилие, воспринимаемое хомутами, кН,

– усилие в хомутах на Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа единицу длины элемента, кН/м.

Примем поперечник поперечных стержней 10 мм, класс арматуры А400, . Площадь сечения хомутов равна: .

, примем шаг стержней 200 мм.

Определяем:

.

, , .

Определяем: .

Определяем шаг поперечных стержней:

В средней части шаг принимаем конструктивно – 300 мм.

По конструктивным суждениям в целях унификации каркасов для балок средних пролетов (каркас К Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа2) принимаем поперечные стержни поперечником 10 мм, с шагом 150 и 300 мм, также как и для каркаса К1 в последнем просвете.

3.6 Расчет обрыва стержней в просвете

,

.

Тогда: ,

.

, .

,

, , , ,

, принимаем .

, принимаем .

4. Проектирование и расчёт железобетонной многопустотной плиты перекрытия

4.1 Начальные данные

Размеры плиты номинальные, м – 1,2х6,85

Класс напрягаемой арматуры – А800 (А-V)

Класс бетона – В Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа20

Нормативные и расчетные свойства бетона и арматуры:

Rb =11,5 МПа

Rbt =0,9 МПа

Rb , ser =15 МПа

Rbt,ser =1,35 МПа

Eb =27,5*103 МПа

gb1 =0,9

Для арматуры А800

Rs =695 МПа

Rs , n =800 МПа

Es =20*104 МПа

Для арматуры В500 (Вр-I)

Rs =415 МПа

Rs , n =500 МПа

Rsw =300 МПа

Свой вес плиты = 3 кН/м2

Принимаем за ранее поперечник напрягаемой арматуры = 14 мм и слой защиты бетона а=40 мм Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа.

4.2 Статический расчет плиты

Сбор нагрузок на плиту перекрытия

Подсчет нагрузок, действующих на 1 м2 плиты, делается в табличной форме с учетом принятой конструкции пола; нормативное значение собственного веса плиты принимается равным

№ п/п Вид нагрузки Нормативная нагрузка qn , кН/м2 γf Расчетная нагрузка q , кН/м2
I Неизменная нагрузка
1 Свой вес конструкции пола 0,5686 0,7363
2 Свой вес Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа плиты 3,0 1,1 3,3
Итого 3,569 4,036
II Временная нагрузка: 4,1 1,2 4,92
1 Краткосрочная
(принимаем 6*1/3)
1,36 1,2 1,64
2 Долгая (принимаем 6*2/3) 2,73 1,2 3,28
Всего 7,67 8,96

В том числе:

долгая краткосрочная

6,31
1,36

1,2
7,32
1,64

Определение внутренних усилий

За ранее определим размеры плиты и расчетный просвет:

Размеры плиты – мм, мм.

Расчетный просвет – .

Согласно расчетной схеме, приведенной на рис. 9, определяем моменты и поперечные силы:

- от полной расчетной нагрузки

;

- от полной нагрузки

;


- от нормативной долговременной нагрузки

;

- от нормативной краткосрочной нагрузки

;

- от собственного веса

;

- поперечная сила Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа от полной расчетной нагрузки

;

- поперечная сила от полной нормативной нагрузки

.

4.3 Расчет по предельным состояниям первой группы

Расчет по I-ой группе предельных состояний многопустотной плиты перекрытия содержит в себе расчет по прочности обычных сечений (подбор продольной рабочей арматуры) и расчет по прочности наклонных сечений (подбор хомутов).

Фактическое сечение плиты (рис. 10) заменяется Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа двутавровым сечением (рис. 11), являющимся расчетным для I-ой группы предельных состояний.

Рис. 10. Фактическое сечение плиты Рис. 11. Расчетное сечение плиты

Геометрические свойства расчетного сечения:

– ширина плиты по верху

;

– приведенная высота пустоты

;

– суммарная площадь пустот

– приведенная ширина всех пустот

– ширина ребра


– толщина верхней и нижней полок

– рабочая высота сечения

4.3.1 Расчет по нормальному сечению

Находим положение нейтральной оси:

– относительная Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа высота сжатой зоны бетона

– высота сжатой зоны бетона

Потому что – то нейтральная ось проходит в полке, расчет выполнен правильно.

Граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона:


,

где – относительная деформация в арматуре растянутой зоны, для арматуры с условным пределом текучести

;

– предельная относительная деформация сжатого бетона,

.

Предварительное напряжение:

где – расстояние по Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа внешним граням упоров формы.

Принимаем

Потому что малые утраты напряжений 100 МПа, то в формулу вводим с коэффициентом ; т.е. .

Уточняем значение :


Отсюда определяем, что

.

Находим , принимая при всем этом :

В согласовании с требованием п. 3.9 [5] при расчете частей с прочной арматурой класса А-V при соблюдении условия расчетное сопротивление арматуры должно Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа быть умножено на коэффициент . Находим его по формуле:

.

В согласовании с приобретенной площадью сечения по сортаменту принимаем 6Æ12A800 ( = 6,79 см2 ).

Уточняем значение высоты сжатой зоны бетона х :


Определяем несущую способность, принимая равными нулю, по формуле:

Несущая способность плиты обеспечена.

4.3.2 Расчет по наклонному сечению

Расчет на действие поперечных сил

Крепкость по бетонной Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа полосе меж наклонными сечениями проверяем по условию:

Потому что то условие выполнено.

Определяем необходимость постановки поперечной арматуры по выполнению условия:

,

где – расчетная поперечная сила на опоре;

– малая поперечная сила, воспринимаемая бетоном,


,

где – расчетное сопротивление бетона растяжению;

– коэффициент, учитывающий подготовительные напряжения.

Коэффициент рассчитывается по формуле:

где – площадь бетонного сечения без учета Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа свесов сжатой полки;

– усилие от напрягаемой арматуры, расположенной в растянутой зоне.

Таким макаром,

Потому что , то требуется постановка поперечной арматуры.

Принимаем четыре каркаса с арматурой Æ4В500 и шагом поперечных стержней 100 мм , тогда


.

Поперечная сила, воспринимаемая хомутами,

,

где .

Поперечная сила, воспринимаемая бетоном:

.

Для этого невыгоднейшее значение с при равномерной нагрузке рассчитаем Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа по последующей формуле:

,

где

.

Отсюда

;

.

.

Условие прочности наклонного сечения по поперечной силе выполнено.

Расчет на действие изгибающего момента

Длина зоны передачи напряжений определяется:

,

где ,

( для горячекатаной и термически упрочненной арматуры класса А); .

Расстояние от торца панели до начала зоны передачи напряжений

.

Проверяем выполнение условия прочности:

.

Момент , воспринимаемый напрягаемой арматурой, нужно учесть, потому что

Рассчитываем этот Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа момент:

;

длина площадки опирания = 10 см.


Определяем момент ( ), воспринимаемый продольными нижними проволоками каркасов 4Æ4В500, ( ):

= 415 МПа;

;

.

Отсюда

.

Вычисляем момент ( ), воспринимаемый поперечной арматурой:

;

.

Отсюда

.


Таким макаром,

Как следует, несущая способность обеспечена.

4.3.3 Проверка прочности плиты на действие опорных моментов

При опирании плиты на стенки из кирпича либо маленьких блоков на опоре создается частичное защемление плиты Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа от веса вышележащей стенки. Опорный момент принимается равным 15% от пролетного расчетного момента:

.

С учетом этого определяем и :

;

.

Находим требуемую площадь арматуры в верхней зоне по формуле:

Увеличим поперечник верхней арматуры каркасов до 5 мм. Проверяем достаточность верхней арматуры в приопорной зоне по принятой арматуре в каркасах 4Æ5В500 ( ) и в Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа верхней сетке 7Æ5В500 ( ). Тогда суммарная принятая площадь верхней арматуры

.

Крепкость плиты обеспечена.

4.4 Расчет по предельным состояниям 2-ой группы

Определение геометрических черт

Геометрические свойства приведенного сечения определяем по расчетному сечению (см. рис. 13).

Находим площадь приведенного сечения:

тут

отсюда

Статический момент площади приведенного сечения относительно нижней грани (см. рис. 13):

,

где

Таким макаром Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа,


Момент инерции приведенного сечения относительно его центра масс вычислим по формуле:

где

;

отсюда

Рассчитываем момент сопротивления приведенного сечения:

- относительно нижней грани

- относительно верхней грани

,

тут

Находим упругопластический момент сопротивления:

- относительно нижней грани


- относительно верхней грани

При коэффициент 1,25.

Определяем радиусы инерции:

;

.

4.4.1 Определение утрат подготовительного напряжения

Метод натяжения арматуры электротермический.

Находим 1-ые утраты:

Утраты от релаксации напряжений Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа в арматуре

.

Утраты от температурного перепада в агрегатно-поточной технологии отсутствуют, потому .

Утраты от деформации формы учитываются в расчете требуемого удлинения при электротермическом натяжении, потому .

Утраты от деформации анкеров учитываются при расчете удлинения, потому .

Как следует,

Усилие подготовительного обжатия с учетом первых утрат

Определяем 2-ые утраты:

- от усадки бетона

;

- от ползучести бетона

,

где Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа – коэффициент ползучести бетона, при классе бетона В20 и обычной влажности 40–75% ;

;

;


Отсюда

Суммарные утраты

Утраты напряжений округляем до 5 МПа. Тогда .

Усилие в арматуре с учетом всех утрат:

4.4.2 Расчет трещинообразования на стадии эксплуатации

Находим момент трещинообразования:

.

С учетом того, что получим:

.

Как следует, от нормативных нагрузок трещинкы образуются.

4.4.3 Расчет по раскрытию обычных трещинок

Ширину Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа раскрытия обычных трещинок определяем по формуле:

.

Рассчитаем ширину раскрытия трещинок при действии неизменных и долгих нагрузок (от деяния ). При длительном действии нагрузки ; для арматуры повторяющегося профиля ; для изгибаемых частей ; за ранее назначаем .

,

где , потому что центр усилия совпадает с центром масс растянутой арматуры; ;

, тогда

.

Определяем базисное расстояние меж трещинками . Для Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа этого найдем площадь растянутого бетона :

;

, потому принимаем ; тогда площадь растянутого бетона


Отсюда

.

Потому принимаем .

Получаем:

.

Рассчитаем ширину раскрытия трещинок от краткосрочного деяния полного момента . При недолговременном действии нагрузки . Другие коэффициенты и те же, что и для .

.

Получаем:

.

Рассчитаем ширину раскрытия трещинок от краткосрочного деяния момента от неизменных и долгих нагрузок. При Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа недолговременном действии нагрузки . Другие коэффициенты и те же, что и для ; . Получаем:

.

Полную ширину раскрытия трещинок (при недолговременном раскрытии) рассчитываем по формуле:

Трещиностойкость обеспечена.

4.4.4 Расчет прогибов

При расчете жесткости нужно найти прогиб для плит, загруженных равномерной нагрузкой и полную кривизну для частей с трещинками.

Так как рассчитываем Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа пустотную плиту, а деформации таких плит нормируются эстетическими требованиями, то полную кривизну определяем:

.

Потому что , то кривизну от длительного деяния неизменной и долговременной нагрузки допускается определять:

Коэффициент находим зависимо от , , :

;

;

,


где (принимаем );

(при длительном действии нагрузки ), как следует,

;

;

;

.

Таким макаром, по приобретенным данным находим по т. 4,5 [5]: .

Кривизну, обусловленную остаточным Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа выгибом вследствие усадки и ползучести бетона от усилия обжатия, определяем по формуле:

,

где ; находим при

тогда


Отсюда

Сейчас мы можем высчитать кривизну :

.

Проверим, соблюдается ли условие

.

Для этого вычислим последующее:

.

,

где .

Условие соблюдается:

.

Вычисляем полную кривизну:


;

и полный прогиб:

.

Потому что , то твердость плиты по эстетическим требованиям не обеспечена.

4.5 Расчет плиты в стадии производства, транспортировки Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа и монтажа

4.5.1 Проверка прочности верхней зоны плиты

Определяем усилия, действующие на стадии производства (см. рис. 14).

Усилие обжатия в предельном состоянии вычисляем по формуле:

,

где ;

Отсюда

Изгибающий момент относительно верхней зоны

.

Момент над петлей от собственного веса


.

Дальше вычисляем и :

.

При передаточной прочности определяем .

Определяем требуемое количество арматуры в верхней зоне Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа:

Назначаем продольные стержни верхней сетки плиты 7Æ5В500

( ) и верхние стержни каркасов 4Æ5В500 ( ).

Тогда принятая площадь верхней арматуры

Крепкость верхней зоны обеспечена, потому что принятая площадь верхней арматуры более требуемой по расчету.

4.5.2 Проверка трещиностойкости верхней зоны плиты

Проверяем выполнение условия отсутствия трещинок при :

.


Рассчитаем :

;

.

При передаточной прочности бетона

Отсюда

Таким макаром,

Трещинкы в Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа верхней зоне при обжатии не образуются.


5. Проектирование и расчет ригеля

5.1 Начальные данные

Длина ригеля в осях – 5,5 м.

Расчётный пролёт:

Расчётные и нормативные свойства бетона и арматуры:

Бетон В40

Арматура А800

Арматура В500

Принимаем за ранее поперечник напрягаемой арматуры d=25 мм и слой защиты бетона 40 мм.

5.2 Статический расчет ригеля Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа

Сбор нагрузок на ригель

№ п/п Вид нагрузки Нормативная нагрузка, qn , кН/м γf Расчетная нагрузка, qр , кН/м
I Неизменная нагрузка
1 Свой вес конструкции пола и плиты 3,569·7,2=25,7 - 4,036·7,2=29,06
2

Свой вес ригеля

4,8 1,1 5,28
II Временная нагрузка 4,1·7,2=29,52 1,2 35,42
Всего 60,02 - 69,76

5.3 Определение внутренних усилий

От полной расчётной нагрузки

От собственного веса

От полной расчётной нагрузки

5.4 Расчет по предельным состояниям первой группы

5.4.1 Расчет по нормальному сечению

Расчётным является прямоугольное сечение.


, не требуется Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа устанавливать сжатую ненапрягаемую арматуру в верхней зоне.

Площадь растянутой напрягаемой арматуры:

Принимаем 4 Æ18 А800, .

5.4.2 Расчет по наклонному сечению

Расчет на действие поперечной силы

Наибольшая поперечная сила в сечении

кН;

Находим

Тут

-усилие подготовительного обжатия;


Потому что , то требуется постановка поперечной арматуры.

Принимаем два каркаса с арматурой Æ10А400 ( ) и шагом поперечных стержней Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа 150 мм .

Тогда

Поперечная сила, воспринимаемая хомутами

Поперечная сила, воспринимаемая бетоном

Наихудшее значение с при равномерной нагрузке:

Условие прочности наклонного сечения по поперечной силе выполнено.

Расчет на действие изгибающего момента

Длина зоны передачи напряжений

,

где ;

( для горячекатаной и термически упрочнённой арматуры класса А).

Расстояние от торца панели до начала зоны передачи напряжений:

.

Определяем момент, воспринимаемый продольной напрягаемой Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа арматурой 4 Æ18 А800, , .

;

.

Длина площадки опирания .

Определяем момент, воспринимаемый продольными нижними стержнями каркасов 2Æ10А400, , .


Вычисляем момент, воспринимаемый поперечной арматурой:

;

.

Отсюда

;

;

Несущая способность обеспечена.

5.5 Расчет по предельным состояниям 2-ой группы

Площадь приведённого сечения

Статический момент площади приведённого сечения относительно нижней грани:


Момент инерции приведённого сечения относительно его центра масс

где – расстояние от центра масс Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа напрягаемой арматуры до центра масс приведённого сечения, .

Рассчитываем момент сопротивления приведённого сечения:

– относительно нижней грани

– относительно верхней грани


– определяем радиусы инерции

Метод натяжения электротермический. Находим 1-ые утраты:

.

Утраты от релаксации напряжений в арматуре: . Утраты от деформации формы учитываются в расчёте требуемого удлинения при электротермическом натяжении, потому . Утраты от деформации анкеров Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа учитываются при расчёте удлинения, потому . Как следует, . Усилие подготовительного обжатия с учётом первых утрат: .

5.5 Расчет полки ригеля

Погонная нагрузка на консоль ригеля от плиты:

кН/м


Расчетная длина консоли:

мм,

где lk =125 мм – длина консоли ригеля.

Расчетный момент консоли:

;

;

;

.

Площадь требуемой арматуры находим по формуле:

см2 .

Принимаем 5 поперечных стержней Æ4В500, см2 . Шаг Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа стержней 200 мм. Продольные стержни сетки принимаем конструктивно Æ6В500. Шаг стержней 250 мм.

5.6 Проверка прочности верхней зоны ригеля

Крепкость бетона при расчете принимается равной передаточной МПа.

Усилие обжатия в предельном состоянии:

,

где – коэффициент точности натяжения арматуры;

= 533,5 МПа – предварительное напряжение с учетом первых утрат;

– для стержневой арматуры;

Момент обжатия относительно верхней арматуры Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа:

кНм,

где мм – расстояние от центра масс приведенного сечения до центра масс растянутой арматуры.

Момент от собственного веса в зоне монтажной петли

, кНм

кд – коэффициент динамичности®1,4 (при монтаже)®1,6 (при транспортировке); с – принимается равной 650 мм.

;

.

Определяем требуемое количество арматуры в верхней зоне:


см2 ,

где – расчетное сопротивление арматуры растяжению, расположенной в верхней зоне Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа ригеля.

Принимаем 2 Æ18 А400, .

6. Проектирование и расчет колонны

6.1 Сбор нагрузок
Вид нагрузки Нормативная нагрузка, кН/м2 γf Расчетная нагрузка, кН/м2
1 От покрытия
1.1. Неизменная
– рулонная гидроизоляция 0,06 1,1 0,066
– ц/п стяжка 0,6 1,1 0,66
– теплоизолятор «пеноплекс» 0,05 1,1 0,065
– пароизоляция «полиэтилен» 0,02 1,1 0,022
Итого от кровли: 0,73 0,813
– свой вес плиты покрытия 3,00 1,1 3,3
– свой вес ригеля 0,87 1,1 0,96
Итого: 5,33 5,89
1.2. Временная
– снеговая 2,4 1,2 2,88
– в т.ч. долгая 1,2 1,2 1,44
Итого: 7,73 8,766
В т.ч. долгая 6,53 7,33
2 От перекрытия
2.1. Неизменная
– свой вес конструкции Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа пола 0,569 - 0,736
– свой вес плиты перекрытия 3,0 1,1 3,3
– свой вес ригеля 0,87 1,1 0,96
Итого: 4,439 4,996
2.2. Временная
– нужная 4,1 1,2 4,92
– в т.ч. долгая 2,73 1,2 3,28
Итого: 8,539 9,916
В т.ч. долгая 5,693 6,611
Всего от покрытия и перекрытий ( n =6): 58,964 68,262
В т.ч. долгая 40,69 46,996

Грузовая площадь:

Класс бетона для колонн: В35 ( , ).

Класс продольной арматуры: А400 ( , ).

Назначаем подготовительные размеры колонн:

.

Принимаем колонны прямоугольного сечения: 400х400 мм.

Расчетные длины колонн: – для рядовых колонн;

– для Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа колонны подвала.

Свой вес всех колонн:

Нагрузка от покрытия и перекрытий, кН Gк , кН Расчетная нагрузка, кН
долгая краткосрочная долгая краткосрочная полная
1802,12 842,14 109,54 1911,66 842,14 2753,8

6.2 Расчет по нормальному сечению

В первом приближении принимаем: – процент армирования.

Т.к. и , то ,

, определяются по таблицам 3.5, 3.6 пособия к СП 52–101–2003.

По требуемой площади принимаем арматуру 4Æ16 А400: .

Проверка несущей возможности:

Несущая способность обеспечена.

.

Арматуру хомутов назначаем Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа конструктивно Æ8 А400, исходя из критерий свариваемости. Шаг хомутов принимаем 350 мм.

6.3 Расчет оголовка колонны

По конструктивным требованиям количество сеток должно быть более 4. Зададимся арматурой для сеток: Æ6 А400.

Шаг сеток – S=100 мм ( ).

Размер ячейки – 60х60 ( ).

Определяем коэффициент косвенного армирования:


- количество стержней;

– площадь поперечного сечения 1-го стержня;

– конструктивная длина 1-го стержня;

- площадь Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа бетона меж последними стержнями сетки.

- площадь смятия (принимается по площади пластинки ).

Расчетное сопротивление бетона сжатию при местном действии нагрузки:

Приведенное расчетное сопротивление бетона сжатию с учетом косвенной арматуры в зоне местного сжатия:

Проверяем оголовок на смятие:


Условие производится.

6.4 Расчет консоли колонны

;

;

,

где ;

;

Требуемая площадь арматуры в высшей части консоли Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа:

Принимаем: 2Æ18 А400 ( ). Принимаем пластинку из стали С245 шириной 14 мм.

Арматуру понизу сечения принимаем конструктивно:2Æ18 А400.

Усилие в пластинке:

; ;

Проверка: ;

.

Условие производится.

6.5 Расчет колонны на стадии производства, транспортирования и монтажа

Проверка прочности верхней зоны колонны

Проверяется сечение I–I у мест установки подкладок (рис. 23), где в верхней зоне появляется растяжение от Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа собственного веса колонны.

Нагрузка от собственного веса принимается с коэффициентом динамичности , равным 1,4 при монтаже и 1,6 при транспортировке. Крепкость бетона при расчете принимается равной передаточной . При этой прочности соответственно определяются расчетные сопротивления бетона и .

Определяем усилия, действующие на стадии производства.

Момент от собственного веса в зоне подкладок:

,

где – свой Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа вес колонны, кгс/м;

– расстояние от торца до подкладок, принимаем 1000 мм.

Момент от собственного веса посреди просвета:


,

Дальше по наибольшему моменту вычисляем относительный момент и коэффициент :

.

Расчетное сопротивление бетона принимаем:

.

Рассчитывается требуемое количество арматуры в верхней зоне:

,

Сравниваем требуемое значение с принятым:

Крепкость верхней зоны обеспечена, потому что принятая Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа площадь верхней арматуры более требуемой по расчету.

Проверка трещиностойкости на стадии транспортировки

Проверяем выполнение условия отсутствия трещинок по формуле:

.

Рассчитываем пластический момент сопротивления по формуле:

.

Определяем из условия набора прочности бетона 70%:

Проверяем условие: .

Условие не выполнено, как следует ставим еще одну опору (рис. 24).

Условие выполнено, как следует трещинкы не образуются Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа.

Перечень применяемой литературы

1. СНиП 2.03.01–84* . Бетонные и железобетонные конструкции. /Госстрой Рф, 2000.

2. СНиП 2.01.07–85* . Нагрузки и воздействия. Нормы проектирования. /Госстрой Рф, 2003.

3. СНиП 2.03.11–85* . Защита строй конструкций от коррозии. – М.: Стройиздат, 1988.

4. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из томных и легких бетонов без подготовительного натяжения арматуры. – М.: Стройиздат, 1989.

5. Пособие по Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа проектированию бетонных и железобетонных конструкций из томных и легких бетонов. – М.: Стройиздат, 1988. Части. 1,2.

6. ГОСТ 21.101–97. Главные требования к проектной и рабочей документации.

7. ГОСТ 21.501–93. Правила выполнения архитектурно–строй чертежей.

8. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию. Проектирование железобетонных многопустотных плит перекрытий. ПермГТУ, 2002.

9. СНиП 52–01–2003. Бетонные и железобетонные конструкции. Главные положения. – М.: ФГУП ЦПП, 2004. –24 с.

10. Байков Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома - курсовая работа В.Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции. – М.: Стройиздат, 1991.


proektirovanie-vodoprovoda.html
proektirovanie-vosstanovleniya-korpusa-klapana-obratnogo-referat.html
proektirovanie-yubok-bryuk.html