Министерство образования и науки Украины

Одесская государственная академия строительства и архитектуры

Кафедра железобетонных и каменных конструкций

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА

по строительным конструкциям

«Расчёт и проектирование элементов рабочей площадки под технологическое оборудование»

Выполнил: студент группы КПГС-300

Вороненко В. В.

Проверил: Бондаренко А. В.

Вариант №24

Одесса - 2009

Содержание

1. КОМПОНОВКА РАБОЧЕЙ ПЛОЩАДКИ 5

2. РАСЧЁТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ МОНОЛИТНОЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЙ ПЛИТЫ 6

​ 2.1. Определение усилий в плите 6

​ 2.2. Подбор арматуры в сечениях плиты 6

3. РАСЧЁТ БАЛОК НАСТИЛА 11

3.1. Определение усилий в балке настила и подбор сечения 11

3.2. Проверка подобранного сечения 12

Проверим сечение по первой группе предельных состояний − на действие нормальных и касательных напряжений: 12

4. РАСЧЁТ ГЛАВНЫХ БАЛОК 14

4.1. Определение усилий в главной балке и подбор сечения 14

4.2. Проверка подобранного сечения 15

4.3. Решения узлов 16

4.3.1 Узлы крепления балок настила к главным балкам 16

4.3.2 Расчёт узлов опирания главной балки на колонну 16

5. РАСЧЁТ ЦЕНТРАЛЬНО-СЖАТОЙ КОЛОННЫ 18

5.1. Определение усилий в колонне и подбор сечения 18

5.2 Решение опорных узлов колонны 20

5.2.1. Конструирование оголовка колонны. 20

5.2.2. Расчет и конструирование базы колонны 20

6. РАСЧЁТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ МОНОЛИТНОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОННОГО ЦЕНТРАЛЬНО НАГРУЖЕНОГО ФУНДАМЕНТА. 24

6.1. Определения размеров фундамента 24

Принимаем глубину заложения фундамента см. 24

Определяем нормативную нагрузку на фундамент: 24

кН, 24

где – средний коэффициент надежности по нагрузке. 24

см², 24

где принимаем R0 = 0,02 кН/см2. 24

Определяем размер стороны подошвы фундамента нагруженного и квадратного в плане фундамента: 24

24

Окончательно принимаем сторону фундамента af = 210 см. 24

Вычислим минимальноную рабочою высоту фундамента у основания подколонника из условия продавливания по поверхности пирамиды при действие расчётной нагрузки. Предварительно определяем реактивное давление основания: 24

24

Минимальная рабочая высота фундамента: 24

24

Полная высота фундаментной плиты: 24

24

Окончательно назначаем полную высоту фундаментной плиты Hfp = 30см. 24

6.2. Подбор арматкры для фундаментной плиты 25

Определим изгибающий момент, возникающий в фундаментной плите: 25

25

Вычислим необходимую площадь поперечного сечения рабочих стержней: 25

25

Зададимся шагом стержней s = 100 мм, определим количество стержнем n при ширине стороны фундамента af = 210 см. 25

25

где 100 – сума длин выпусков арматуры и защитного слоя бетона по концам стержней, соответственно, 2*20 мм и 2*30 мм. 25

Определяем площадь сечения одного стержня: 25

25

По сортаменту стержневой и проволочной арматуры (табл.6 приложения) подходит диаметр стержней 10 мм А400С, для которого Аs = 0,785 см2 > 0,67 см2. Так как фундамент квадратный в плане, диаметр и шаг стержней другого направления такие же. 25

Проверим процент армирования фундамента: 25

25

Условие выполняется, фактический процент армирования превышает минимальный. 25

Изобразим принятую сетку. 25

25

Список использованной литературы 26

Исходные данные:

1. Пролёт главных балок: L = 8,7 м;

2. Шаг главных балок: l₂ = 3,2 м;

3. Отметка уровня пола площадки: Н= 6,5м;

4. Длительная нагрузка: g₁ = 21 кН/м²;

5. Кратковременная нагрузка: g₂ = 5 кН/м²;

6. Материал металлических конструкций (главных, второстепенных балок и колонн) − сталь С235;

7. Тип настила − монолитная железобетонная плита, выполненная с использованием бетона класса В20 и арматуры класса А400С;

8. Фундаменты монолитные железобетонные, выполненные с ис­пользованием бетона класса B15 и арматура класса А400С.

1. Компоновка рабочей площадки

Главные балки располагаем в направлении большего шага ко­лонн, балки настила − в перпендикулярном к ним направлении (Рис 1.).

1. Балочная клетка рабочей площадки

Опирание балок настила на главные балки − этажное, опирание главных балок на оголовки колонн средних и крайних рядов – по пристроганным площадкам их нижних поясов.

Определим шаг балок настила: l = (1/3...1/5)L

1. l = (1/3)L = (1/3)8,7 = 2,9 м;

2. l = (1/4)L = (1/4)8,7 = 2,175 м;

3. l = (1/5)L = (1/5)8,7 = 1,74 м.

Так как шаг балок настила не должен быть более 2 м, принимаем l = 1,74 м (в каждом пролёте главной балки − 5 балок настила, оси балок настила смещаем на пол шага с осей колонн.

2. Расчёт и конструирование монолитной железобетонной плиты

Расчётная схема плиты − многопролётная неразрезная балка, загруженная равномерно распределённой нагрузкой. Прини­маем расчётные пролёты плиты равными шагу балок настила: l = 1,74 м.

2. Расчётная схема и эпюра изгибающих моментов многопро­лётной неразрезной плиты.

1. 2.1. Определение усилий в плите

Зададимся толщиной плиты: h = (1/20...1/30)l = (1/20...1/30)174 см = 8,7...5,8 см.

Принимаем, предварительно, h = 8 см. После определения из­гибающих моментов толщину плиты уточним.

Вычислим предельную расчётную погонную нагрузку на пли­ту шириной b = 1м.

кН/м²

Определим изгибающие моменты в сечениях плиты, рис.2:

- в крайних пролётах и над вторыми от края опорами:

кНм,

- в средних пролётах и над средними опорами:

кНм.

Поперечные силы в плите не определяем, т.к. условия, обес­печивающие прочность плиты без развития наклонных трещин, в рассматриваемом случае выполняются.

3. 2.2. Подбор арматуры в сечениях плиты

По найденным изгибающим моментам уточним толщину пли­ты. Задаёмся процентом армирования μ в пределах 0,5...0,8%. При­нимаем μ = 0,7%. Определим относительную высоту сжатой зоны бетона ξ:

где = 355 МПа − расчетное сопротивление растяжению для арма­туры класса А300С (табл.3 приложений);

= 11,5 МПа − расчетное сопротивление осевому сжатию для бе­тона класса В25 (табл.2 приложений).

Зная величину ξ = 0,240, по табл.4 приложений определяем = 0,211.

Определим рабочую высоту сечения плиты:

см.

Назначим окончательную толщину плиты:

см,

округляем кратно 1 см в большую сторону, принимаем h = 8см. Тогда фактическое значение рабочей высоты сечения плиты:

см.

Определим требуемую площадь сечения арматуры для крайних пролетов плиты и вторых опор в следующей последовательности.

Находим коэффициент :

где = 0,416 по табл.5 приложений для бетона класса В20 и арма­туры класса А400С.

По табл.4 приложений по = 0,181, интерполируя, опреде­ляем v = 0.900.

Вычислим требуемую площадь сечения арматуры на рассмат­риваемой полосе плиты:

см².

Аналогично определим требуемую площадь сечения арматуры для средних пролетов и средних опор:

по табл.4 приложений определяем v = 0.933.

см².

Подберём сварные сетки.

Требуемая площадь сечения арматуры для крайних пролетов плиты и вторых опор

A_s = 3,81 см.

Определим площадь сечения одного стержня, задавшись шагом рабочих стержней

s = 175мм (при таком шаге в 1м.п. помес­тится 6 стержней).

см².

По сортаменту стержневой и проволочной арматуры (табл.6 приложений) по полученной площади находим диаметр стержней 10 мм класса А400С, для которого см² > 0,724 см². Диа­метр нерабочих стержней (перпендикулярных к направлению рабо­чих) принимаем конструктивно 6 мм класса А240С, располагаем их с шагом s = 300 мм.