- •2 Компоновка конструктивной схемы сборного перекрытия
- •3 Расчет ребристой плиты по предельным состояниям первой группы
- •3.1 Усилия от расчетных и нормативных нагрузок
- •3.2 Установление размеров сечения плиты
- •3.3 Характеристики прочности бетона и арматуры
- •3.5 Расчет полки плиты на местный изгиб
- •3.6 Расчет прочности ребристой плиты по сечению, наклонному к продольной оси
- •4 Расчет ребристой плиты по предельным состояниям второй группы
- •4.1 Определение геометрических характеристик приведенного сечения
- •4.2 Определение потерь предварительного напряжения арматуры
- •4.3 Расчет по образованию трещин, нормальных к продольной оси
- •4.5 Расчет прогиба плиты
- •5 Определение усилий в ригеле поперечной рамы
- •5.1 Вычисление изгибающих моментов в расчетных сечениях ригеля
- •5.2 Перераспределение моментов под влиянием образования пластических шарниров в ригеле
- •5.3 Опорные моменты ригеля на грани колонны
- •7 Расчет прочности ригеля по сечениям, наклонным к продольной оси
- •7.1 Расчет прочности по наклонному сечению
- •8 Конструирование арматуры ригеля
- •9 Определение усилий в средней колонне
- •9.1 Определение продольных сил от расчетных нагрузок
- •9.2 Определение изгибающих моментов колонны от расчетных нагрузок
- •10 Расчет прочности cредней колонны
- •10.1 Характеристики прочности бетона и арматуры
- •10.2 Подбор сечений симметричной арматуры
- •11 Конструирование арматуры колонны
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
<< Уфимский государственный нефтяной технический университет >>
Кафедра “Строительные конструкции”
Пояснительная записка к курсовой работе
по дисциплине «Строительные конструкции»
на тему «Конструкции многоэтажного промышленного здания»
Выполнил: студент группы БПС 12-01 Гатауллин А.В.
Проверил: ст. преподаватель Сафронова Е.П
Уфа-2015
Содержание
Исходные данные…………………………………………………………………4
1. Общие данные для проектирования ………………………………………….4
2.Компоновка конструктивной схемы сборного перекрытия …………………4
3.Расчет ребристой плиты по предельным состояниям первой группы………5
3.1 Усилия от расчетных и нормативных нагрузок…………………………..6
3.2 Установление размеров сечения плиты…………………………………..6
3.3 Характеристики прочности бетона и арматуры………………………….7
3.4 Расчет прочности плиты по сечению, нормальному к продольной оси..8
3.5 Расчет полки плиты на местный изгиб……………………………………8
3.6. Расчет прочности ребристой плиты по сечению, наклонному к продольной оси……………………………………………………………………9
4. Расчет ребристой плиты по предельным состояниям второй группы…….10
4.1 Определение геометрических характеристик приведенного сечения...10
4.2 Определение потерь предварительного напряжения арматуры……….10
4.3 Расчет по образованию трещин, нормальных к продольной оси……...12
4.4 Расчет по раскрытию трещин, нормальных к продольной оси………..13
4.5 Расчет прогиба плиты…………………………………………………….14
5. Определение усилий в ригеле поперечной рамы…………………………...15
5.1 Вычисление изгибающих моментов в расчетных сечениях ригеля…...16
5.2 Перераспределение моментов под влиянием образования пластических шарниров в ригеле……………………………………………………………….17
5.3 Опорные моменты ригеля на грани колонны…………………………...18
5.4 Поперечные силы ригеля…………………………………………………19
6. Расчет прочности ригеля по сечениям нормальным к продольной оси…...19
6.1 Характеристики прочности бетона и арматуры………………………...19
6.2 Определение высоты сечения ригеля……………………………………19
7. Расчет прочности ригеля по сечениям, наклонным к продольной оси……20
7.1 Расчет прочности по наклонному сечению…………………………….20
8. Конструирование арматуры ригеля………………………………………….22
9. Определение усилий в средней колонне…………………………………….23
9.1 Определение продольных сил от расчетных нагрузок…………………23
9.2 Определение изгибающих моментов колонны от расчетных нагрузок.24
10. Расчет прочности средней колонны………………………………………..25
10.1 Характеристики прочности бетона и арматуры……………………..25
10.2 Подбор сечений симметричной арматуры…………………………...26
11. Конструирование арматуры колонны……………………………………...28
Список использованной литературы…………………………………………...29
Задание на курсовой проект «Конструкции многоэтажного промышленного здания»
Исходные данные
Место постройки: г. Москва
Количество этажей/пролетов: 3/3
Высота этажа: 4,8 м
Сетка колонн: 9*6 м
Здание: с подвалом
Нормативная временная нагрузка на перекрытие, Н/м2: полная – 5000, кратковременная – 1500
Плита перекрытия: ребристая
Сопряжение ж/б ригеля с колоннами – жесткое
Стеновые панели – навесные
Общие данные для проектирования
Трехэтажное каркасное здание с подвальным этажом имеет размер в плане 27*36 м и сетку колонн 6*9 м. Высота этажей 4,8 м. Стеновые панели навесные из легкого бетона, в торцах здания замоноличиваются совместно с торцевыми рамами, образуя вертикальные связевые рамы. Стены подвала – из бетонных блоков. Нормативное значение временной нагрузки =5000 Н/м2 , в том числе кратковременной нагрузки – 1500 Н/м2, коэффициент надежности по нагрузке f =1,2, коэффициент надежности по назначению здания п=0,95. Снеговая нагрузка – по 3 району. Температурные условия нормальные, влажность воздуха выше 40 %.
2 Компоновка конструктивной схемы сборного перекрытия
Ригели поперечных рам – трехпролетные, на опорах жестко соединены с крайними и средними колоннами. Плиты перекрытий, предварительно напряженные ребристые. В продольном направлении жесткость здания обеспечивается вертикальными связями, устанавливаемыми в одном пролете в каждом ряду колонн. В поперечном направлении жесткость здания обеспечивается по рамно-связевой системе: ветровая нагрузка через перекрытия, работающие как горизонтальные жесткие диски, передается на торцевые стены, выполняющие функции вертикальных связевых диафрагм, и поперечные рамы.
3 Расчет ребристой плиты по предельным состояниям первой группы
Предварительно задаемся размерами сечения ригеля: 1/12*900=75 см; 25 см; расчетный пролет6000-250/2=5880 мм=5,88 м.
Подсчет нагрузок на 1 м2 перекрытия приведен в таблице 1.
Расчетная нагрузка на 1 м длины с учетом коэффициента надежности по назначению здания п=0,95:
постоянная 4,77 кН/м;
полная 12,75 кН/м;
временная 8 кН/м.
Нормативная нагрузка на 1 м длины:
постоянная 4,18 кН/м;
полная 10,88 кН/м;
в том числе постоянная и длительная 8,88 кН/м.
Таблица 1 – Сбор нагрузок на перекрытие
Вид нагрузки |
Нормативная нагрузка, Н/м2 |
Коэффициент надежности по нагрузке |
Расчетная нагрузка, Н/м2 |
Постоянная: Собственный вес ребристой плиты То же слоя цементного раствора, =20 мм (=2200 кг/м3) То же керамических плиток, =13 мм(=1800кг/м3)
|
2500
440
240 |
1,1
1,3
1,1 |
2750
570
264 |
Продолжение таблицы 1
Итого Временная В том числе: длительная кратковременная |
3180 5000
3500 1500 |
- 1,2
1,2 1,2 |
3584 6000
4200 1800 |
Полная нагрузка В том числе: Постоянная (3180 Н/м2)и длительная (3500 Н/м2) кратковременная
|
8180
6680
1500
|
-
-
- |
9584
-
- |
3.1 Усилия от расчетных и нормативных нагрузок
От расчетной нагрузки
12,75*5,882/8=55,1 кН*м;
12,75*5,88/2=37,485 кН;
От нормативной полной нагрузки
47 кН*м;
32 кН;
От нормативной постоянной и длительной нагрузки
38,38 кН*м.
3.2 Установление размеров сечения плиты
Высота сечения ребристой плиты 588/20=30 см; рабочая высота сечения 30-3=27 см, ширина верхней полки 136 см. Расчетная толщина сжатой полки таврового сечения 5 см; 5/30= 0,167 >0,1, ширина полки 136 см; расчетная ширина ребра2*7=14см.
Рисунок 1. Поперечное сечение ребристой плиты
3.3 Характеристики прочности бетона и арматуры
Ребристую предварительно напряженную плиту армируют стержневой арматурой класса А-V с электротермическим натяжением на упоры форм. К трещиностойкости плиты предъявляют требования 3-й категории. Изделие подвергают тепловой обработке при атмосферном давлении.
Бетон тяжелый класса В-20, соответствующий напрягаемой арматуре. Призменная прочность нормативная 15 МПа, расчетная 11,5 МПа; коэффициент условий работы бетона b2=0,9; нормативное сопротивление при растяжении 1,4 МПа, расчетное 0,9 МПа; начальный модуль упругости бетона 27000 МПа; Передаточная прочность бетона устанавливается 0,75.
Арматура продольных ребер – класса- А-V, нормальное сопротивление 785 МПа, расчетное сопротивление 680 МПа; модуль упругости 190000 МПа. Предварительное напряжение арматуры 0,6*785=470 МПа.
При электротермическом способе натяжения 30+360/30+360/6=90 МПа; 470+90=560<785МПа – условие выполняется.
Предельное отклонение предварительного напряжения:
Где n=2-число напрягаемых стержней плиты. Коэффициент точности натяжения при благоприятном влиянии предварительного напряжения
При проверке по образованию трещин в верхней зоне плиты при обжатии принимают
Предварительное напряжение с учетом точности напряжения МПа.
3.4 Расчет прочности плиты по сечению, нормальному к продольной оси Изгибающий момент от расчетной нагрузки 55,1 кН*м.
Сечение тавровое с полкой в сжатой зоне.
=0,055; х=h0=0,055*27=1,485< 5 см – нейтральная ось проходит в пределах сжатой полки; =0,9725.
=0,085-0,008Rb=0,85-0,008*0,9*11,5=0,77.
Граничная высота сжатой зоны:
Коэффициент условий работы:
где =1,15 – для арматуры класса А-V; принимаем .
Площадь сечения растянутой арматуры:
2,68 см2
Принимаем 2 14 ммA-V с площадью 3,08 см2.