МІНІСТЕРСТВО ТРАНСПОРТУ ТА ЗВ'ЯЗКУ УКРАЇНИ

УКРАЇНСЬКА ДЕРЖАВНА АКАДЕМІЯ ЗАЛІЗНИЧНОГО ТРАНСПОРТУ

Кафедра «Будівельні матеріали, конструкції та споруди»

з дисципліни: «Будівельні конструкції»

на тему:

Розрахунок конструктивних елементів багатоповерхової

промислової будівлі

Виконав: ст. гр. 1-ІІ-3Сс

Анрущенко А.І.

Перевірив: Мірошниченко

Харків 2013

ЗМІСТ

ВСТУП 4

1. КОМПОНУВАННЯ БУДІВЛІ 5

2. РОЗРАХУНОК І КОНСТРУЮВАННЯ РЕБРИСТОЇ ПЛИТИ І ПЕРЕКРИТТЯ 6

2.1 Розрахунковий проліт і навантаження 6

2.2 Зусилля від розрахункових і нормативних навантажень 7

2.3 Характеристики міцності бетону та арматури 7

2.4 Розрахунок плити за граничними станами першої групи 8

2.4.1 Розрахунок міцності плити по перерізу, нормальному до

поздовжньої осі 8

2.4.2 Розрахунок полиці плити на місцевий згин 9

2.4.3 Розрахунок плити за перерізом, похилим до поздовжньої осі 10

2.4.4 Розрахунок плити на дію навантажень, що виникають при її

підніманні та монтажі 12

2.4.5 Визначення діаметрів арматури монтажних петель 13

2.5 Розрахунок за другою групою граничних станів 13

2.5.1Розрахунок по розкриттю тріщин, нормальних до поздовжньої осі

плити 13

2.5.2 Розрахунок прогину плити 15

3. РОЗРАХУНОК РИГЕЛЯ 18

3.1 Розрахунковий проліт і навантаження 18

3.2 Визначення зусиль, що виникають у ригелі від розрахункових

навантажень 18

3.3 Характеристики міцності бетону і арматури 19

3.4 Визначення розмірів поперечного перерізу ригеля 19

3.5 Розрахунок ригеля за першою групою граничних станів 19

3.5.1 Розрахунок ригеля на дію згинального моменту від

розрахункового навантаження 19

3.5.2 Розрахунок ригеля за перерізом, похилим до поздовжньої осі 20

3.5.3 Розрахунок ригеля на дію згинального моменту, що виникає

при його підніманні і монтажі 21

3.6 Конструювання ригеля. Побудова епюри матеріалів 23

4. РОЗРАХУНОК ЗБІРНОІ ЗАЛІЗОБЕТОННОЇ КОЛОНИ 24

4.1 Визначення розрахункової довжини колони 24

4.2 Визначення навантажень і зусиль на колону першого поверху 24

4.3 Характеристики міцності бетону і арматури 26

4.4 Підбір перерізу арматури колони 26

5. РОЗРАХУНОК ФУНДАМЕНТУ КОЛОНИ 28

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ 31

ДОДАТКИ

ВСТУП

До складу конструкції збірного балкового перекриття входять панелі, ригелі, колони.

Можливі дві схеми рішення балкового перекриття: з положенням ригелів паралельно повздовжнім стінам будинку і перпендикулярно.

Вибір напрямку ригелів обумовлюється міркуваннями економічного, архітектурного , конструктивного, і технологічного характеру. Наприклад, у будинках з великими віконними прорізами в повздовжніх неситих стінах доцільно перпендикулярне (до повздовжньої осі будинку)розташування ригелів. Це призводить до полегшення віконних перемичок.

З іншого боку, при ребристих панелях з умов кращої освітленості раціонально розташовувати ригелі вздовж будинку.

Відзначимо, що поперечне (до повздовжньої осі будинку) розташування ригелів підвищує жорсткість будинку в поперечному напрямку. З цим у ряді випадків необхідно рахуватися.

Перекриття можуть мати в поперечному напрямку від двох – трьох прольотів для цивільних будинків і до п’яти –шести – для промислових споруджень.

У компонування конструктивної схеми перекриття входить вибір сітки колон, напрямку ригелів і ширини панелей.

Усе це виконується з урахуванням призначення будинку (виробниче або цивільне), величини корисних навантажень, потужності монтажного устаткування і т.д.

Для виробничих будинків приймається уніфікована сітка колон 6×6 або укрупнена сітка 6×9, 6×12, 12×12м.

При призначені сітки колон можуть бути прийняті розміри, відмінні від уніфікованих, але в усіх випадках ці розміри приймаються кратними 1,0 м- для виробничих, 0,4- для цивільних будинків.

Витрата залізобетону на перекриття, кількість типорозмірів елементів повинні бути мінімальними, а вага елементів і їх габарити – максимальними в залежності від вантажопідйомності монтажних і транспортних засобів.

Тому, що 60-65% від загальної витрати залізобетону збірних балкових перекриттях при падає на панелі, то особливе значення має задача вибору найбільш раціонального конструктивного рішення цих елементів.

У залежності від споруджень, величини прольоту і навантажень приймаються такі типи панелей:

- пустотні (при корисних навантаженнях до 5-6 кН/м² ) – з овальними або круглими пустотами;

- ребристі з ребрами униз(при корисних навантаженнях більше 6кН/м²).

Номінальний розмір панелей перекриття приймається для цивільних будинків кратних 200 мм, а для промислових будинків – кратним 100 мм. Відзначимо, що типові панелі перекриття промислових будинків мають номінальну ширину 1200 і 1500 мм.

Конструктивна ширина панелі по низу на 10,0 мм менше номінальної.

Конструктивна довжина панелей також відрізняється від номінальної довжини (для перекриттів промислових будинків конструктивна довжина при обпираннях панелі по верху ригеля на 30 мм менше номінальної ).

1 Компонування будівлі

В проекті заплановано шестиповерхову будівлю з висотою поверху 6 м та такими розмірами в осях:

• ширина – 18 м;

• довжина – 78 м.

Умовний розрахунковий тиск на грунт – 0,3 МПа.

Довгостроково діюче корисне навантаження – 13 кН/м².

Вага підлоги – 0,6 кН/м².

Корисне короткострокове навантаження – 2 кН/м².

Тобто я обираю крок колон по 6 м, отже в цифровій вісі у мене буде 14 рядів колон, а по буквенній осі 3 колони прольотом по 6 м. На 1 поверх необхідно 144 плити перекриття.

2 Розрахунок і конструювання ребристої плити і перекриття

2.1 Розрахунковий проліт і навантаження

Для встановлення розрахункового прольоту плити попередньо задаємось розмірами перерізу ригеля у залежності від величини його прольоту і величини навантажень: h_p=(1/10÷1/15)×l_p, b_p=(0.3÷0.5)×h_p, при цьому h_p і b_p повинні бути кратними 50 мм. При обпиранні на ригель зверху розрахунковий проліт плити l₀=l-b_p/2.

Рисунок 2.1 - Схема армування ребристої плити

h_p=0,5 м

b_p=0,25 м

l₀=6,87 м

Підрахування навантажень, що діють на плиту перекриття виконують у табличній формі (таблиця 1.1).

Таблиця 2.1 - Нормативне і розрахункове навантаження на 1 м² перекриття

Вид навантаження	Нормативне навантаження	Коефіцієнт надійності по навантаженню,	Розрахункове навантаження,
Постійне:
власна вага ребристої плити	=2,38	1,1	=2,62
власна вага підлоги	=0,6	1,2	=0,72
Разом	gn=2,98		g=3,34
Тимчасове повне	vn=15,0	1,2	v=18
У тому числі:
тривале корисне навантаження	vgn=13	1,2	vg=15,6
короткочасне корисне навантаження	vkn=2	1,2	vk=2,4
Повне навантаження

Величину знаходимо по формулі:

де А - площа поперечного перерізу плити;

- середня щільність залізобетону, =25 Н/м³.

Величину нормативного постійного та нормативного тривалого навантаження знаходимо за формулою:

2.2 Зусилля від розрахункових і нормативних навантажень

Від розрахункового навантаження

,

де М - згинальний момент, кНм;

Q - поперечна сила, кН;

γ_n - коефіцієнт надійності за призначенням будівлі, γ_n =0.95.

;

Від нормативного постійного та нормативного тривалого навантаження

Від нормативного повного навантаження

2.3 Характеристики міцності бетону та арматури

Приймаємо для плити бетон класу В20 (за завданням); робочу арматуру ребер - А-ІІ; поперечну і монтажну арматуру ребер - класів А-ІІ, арматуру сіток - класів А-ІІ.

Приймаємо такі характеристики бетону та арматури:

R_b=11,5 МПа (розрахункова призмова міцність бетону);

R_bt1,9 МПа (розрахунковий опір бетону при розтягненні);

R_sw=285 МПа (розрахунковий опір поперечної арматури);

R_s= 400 МПа (розрахунковий опір поздовжньої арматури);

Е_b=20·10³ МПа (модуль пружності бетону);

γ_b2=0,9 (коефіцієнт умов роботи бетону);

Е_s=2·10⁵ МПа (модуль пружності арматури).