Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Національний університет «Львівська політехніка»

Кафедра будівельних конструкцій та мостів

Комплексна контрольна робота на тему:

«Розрахунок залізобетонних конструкцій

будівель і споруд»

Виконав:

студент групи АР-303

Клюнь Андрій

Перевірив:

Бобало Т. В.

Львів 2012

План

І. Збір навантаження на перекриття та покрівлю

ІІ. Обчислення снігового навантаження.

ІІІ. Компонування конструктивної схеми монолітного ребристого перекриття балковими плитами

3.1. Призначення попередніх розмірів перерізів елементів монолітного перекриття

3.2. Обчислення розрахункових прольотів плити.

3.3. Статичний розрахунок плити.

3.4. Розрахунок арматури і конструювання плити.

3.5. Розрахунок необхідних площ арматури із умови міцності нормальних перерізів.

3.6. Розрахунок площі для одного стержня

3.7. Конструювання плити зварними рулонними сітками.

IV. Розрахунок балки на міцність

4.1. Розрахунок необхідної площі арматури із умови міцності

4.2. Наскрізні перерізи

V. Розрахунок арматури і конструювання колони.

5.1. Обчислення навантаження від власної ваги колони.

5.2. Обчислення навантаження на монолітну колону І-го поверху.

VI. Використана література:

Завдання на проектування

Необхідно запроектувати несучі залізобетонні конструкції багатоповерхового будинку з неповним каркасом за наступними даними:

– призначення будинку – санаторій;

– місце будівництва – м. Славськ;

– розміри будинку в плані (в осях) – 29,5×18 м;

– крок колон поздовжній – 5,5 м;

– крок колон поперечний – 6 м;

– висота поверху – 3,8м;

– кількість поверхів – 4;

Додаткові дані:

Тип конструкцій – збірні, монолітні. Монолітна плита клас арматури А400С, збірна розрізна головна балка клас арматури А400С. бетон перекриття класу С20/25, бетон колони класу С25/30, огороджуючи конструкції цегляні.

І. Збір навантаження на перекриття та покрівлю

Обчислення навантаження в кН/м² перекриття Таблиця 1

№ верстви	Вид навантажень і їх підрахунок	Характе-ристичне навантаження, кН/м2	Коефіцієнт надійності за навантаженням γfm	Розрахункове граничне навантаження кН/м2
	А. Постійне навантаження
1	– паркет сосновий, t = 0,015 м, ρ = 600 кг/м3: t×ρ = 0,015×600×(0,01)	0,09	1,1	0,099
2	– стяжка t = 0,05 м, ρ = 1800 кг/м3: t×ρ = 0,05×1800×(0,01)	0,9	1,3	1,17
3	- утеплювач t =0,05 м, ρ = 20 кг/м3: t×ρ = 0,05×20×(0,01)	0,01	1,3	0,013
4	– стяжка t = 0,03 м, ρ = 1800 кг/м3: t×ρ = 0,03×1800×(0,01)	0,54	1,3	0,702
5	– залізобетонна монолітна плита t = 0,06 м, ρ = 2500 кг/м3: t×ρ = 0,06×2500×(0,01)	1,5	1,1	1,65
	Всього постійне (g0, g):	g0 = 3,04	–	g = 3,6335
	Б. Змінне навантаження – згідно із завданням на проектування: Корисне навантаження 200 кг/м3 0,7×2,4=1,68	2	1,2	2,6
	В .Повне навантаження (q0, q):	g0 = 5,04	–	g = 6,2335

Обчислення навантаження в кН/м² покрівлі Таблиця 2

№ верстви	Вид навантажень і їх підрахунок	Характе-ристичне навантаження, кН/м2	Коефіцієнт надійності за навантаженням γfm	Розрахункове граничне навантаження кН/м2
	А. Постійне навантаження
1	– гідроізоляція, t = 0,01 м, ρ = 900 кг/м3: t×ρ = 0,011×900×(0,01)	0,09	1,3	0,117
2	– стяжка t = 0,1 м, ρ = 1400 кг/м3: t×ρ = 0,1×1400×(0,01)	1,4	1,3	1,84
3	- утеплювач t =0,15 м, ρ = 20 кг/м3: t×ρ = 0,15×20×(0,01)	0,03	1,3	0,039
4	– стяжка t = 0,03 м, ρ = 1800 кг/м3: t×ρ = 0,03×1800×(0,01)	0,54	1,3	0,702
5	– залізобетонна монолітна плита t = 0,06 м, ρ = 2500 кг/м3: t×ρ = 0,06×2500×(0,01)	1,5	1,1	1,65
	Всього постійне (g0, g):	g0 = 3,56	–	g = 4,326
	Б. Змінне навантаження – снігове навантаження(м.Славськ)	1,45	–	1,653
	В .Повне навантаження (q0, q):	g0 = 5,66	–	g = 5,994

ІІ. Обчислення снігового навантаження.

Розрахункове граничне снігове навантаження знаходимо згідно з розділом 8 ДБН В.1.2-2:2006 [2] за формулою:

де γ_fm,s – коефіцієнт надійності для снігового навантаження, що залежить від терміну експлуатації будинку (за п.8.11 Норм [2]); приймаючи для цивільного будинку розрахунковий термін експлуатації Т_ef =100 років (додаток В Норм [2]), – γ_fm,s =1,14.

s₀ – характеристичне значення снігового навантаження, яке приймають залежно від снігового району за картою 8.1 Норм [2]; м.Тернопіль , – s₀ =1450Па=1,45 кН/м³.

с – коефіцієнт, який враховує конфігурацію даху, географічну висоту, умови експлуатації даху і який обчислюють за формулою:

с = μ c_e c_alt=1·1·1=1,

де μ – коефіцієнт переходу від снігового навантаження на горизонтальну поверхню землі до навантаження на покриття, який залежить від конфігурації даху і який приймають за п.п. 8.7, 8.8 Норм [2]; для суміщених дахів μ =1.

c_e – коефіцієнт, який враховує режим експлуатації даху (п.8.9 Норм [2]); оскільки немає ніяких даних про режим експлуатації даху, приймаємо c_e =1.

c_alt– коефіцієнт, який враховує географічну висоту розташування майданчика під будівництво (п.8.9 Норм [2]); оскільки географічна висота для м.Тернопіль становить приблизно 0,3км<0,5км, то c_alt =1.

Таким чином, розрахункове граничне снігове навантаження на покриття обчислюємо за формулою (8.1) Норм [1]:

s= γ_fm,s s₀ с = 1,14·1,45 ·1=1,653 кН/м² .

Тривале або квазіпостійне за формулою (8.3) Норм [1]:

s_p= (0,49s₀ – ) с =(0,49·1,45–0,1653)1=0,54 кН/м² .

Тривале розрахункове граничне снігове навантаження:

s_l=γ_fm,s s_p=1,14·0,54=0,617 кН/м².

Ііі. Компонування конструктивної схеми монолітного ребристого перекриття з балковими плитами.

Приймаємо несучу конструктивну систему будинку у вигляді неповного каркасу, тобто із зовнішніми несучими цегляними стінами завтовшки 380мм і внутрішнім залізобетонним каркасом. Проектуємо ребристе балкове перекриття у вигляді монолітної залізобетонної плити, другорядних і головних балок-ребер. Монолітні залізобетонні колони розташовуємо на перетині розбивних координатних осей із сіткою L₁×L₂=5,5×6, головні балки розташовуємо вздовж будинку, перекриваючи один проліт l_mb =6 м., а другорядні балки – поперек будинку, перекриваючи другий проліт l_sb =5,5 м. Крок другорядних балок приймаємо в межах 1,2..2 м, ділячи головну балку на 3..5 рівних частин по довжині, а саме: a_sb= l_mb /3=6/3=2 м. Прив’язку цегляних стін до координатних розбивних осей приймаємо рівною а =120 мм.

3.1. Призначення попередніх розмірів перерізів елементів

монолітного перекриття.

Виходячи із досвіду проектування, рекомендується приймати наступні розміри перерізів елементів монолітного ребристого перекриття:

1) товщина балкової плити при l_pl =a_sb =2000

100-50 мм;

приймаємо t_pl =60мм

2) висота другорядної балки при її прольоті l_sb =5500мм:

366,7-275 мм;

приймаємо h_sb =300мм

– ширина ребра другорядної балки, якщо висота h_sb =300мм:

150-100 мм;

приймаємо b_sb =100мм

3) висота головної балки при її прольоті l_mb =6000 мм:

750-500 мм;

приймаємо h_mb =500мм ;

– ширина ребра головної балки, якщо висота h_mb =600мм:

200-166,7 мм;

приймаємо b_mb =200мм .

4) переріз монолітних колон цивільного будинку висотою 4 поверхів

приймаємо b_c ×h_c =350×350мм.

3.2. Обчислення розрахункових прольотів плити.

Для знаходження розрахункових прольотів плити розглянемо переріз 1–1 на план-схемі перекриття (рис. 1.1) та використаємо прийняті в п. 1.1 розміри перерізів другорядних балок. Розрахункові польоти:

– крайній

– проміжний

Рис. 1. Переріз плити

3.3. Статичний розрахунок плити.

Плиту розглядаємо як багатопрольотну нерозрізну балку одиничної ширини b_pl =1м з жорсткими опорами на другорядних балках і шарнірним обпиранням на цегляних стінах. Балка завантажена рівномірно розподіленим погонним навантаженням:

q=q_tab b_pl =6,23·1=6,23 кН/м,

де q_tab =6,605 кН/м² – табличне значення розрахункового граничного поверхневого навантаження на перекриття будинку. Роботу залізобетонної плити суцільного перерізу аналізуємо з позиції її опірності тільки згинальним моментам. Величини моментів у характерних перерізах обчислюємо з урахуванням перерозподілу зусиль внаслідок пластичних деформацій залізобетону після появи тріщин.

Згинальний момент в крайньому прольоті:

.

Згинальний момент на першій проміжній опорі:

Згинальний момент в середніх прольотах і на середніх опорах:

.