Содержание

1 Общие данные для проектирования 4

1.1 Компоновка конструктивной схемы перекрытия 4

1.2 Установление размеров сечения элементов перекрытия 5

1.3 Определение нагрузок и усилий 6

1.4 Характеристики материалов для проектирования панели 9

2. Расчет панели по I группе предельных состояний 10

2.1 Расчет прочности панели по сечению, нормальному к продольной оси 11

2.2 Определение геометрических характеристик приведенного

сечения панели 11

2.3 Определение потерь предварительного напряжения 13

2.4 Расчет прочности наклонных сечений предварительно напряженных

изгибаемых элементов 15

2.5 Расчет полки на местный изгиб 18

2.6 Проверка прочности панели в стадии изготовления и монтажа 20

3. Расчет панели по II группе предельных состояний 22

3.1 Расчет панели по раскрытию нормальных трещин в стадии

эксплуатации 22

3.2 Расчет панели по раскрытию нормальных трещин в стадии

изготовления 25

3.3 Расчет по прогибам 27

4. Проектирование ригеля перекрытия 28

4.1 Нагрузки на ригель поперечной рамы 28

4.2 Определение нагрузок на колонну и уточнение ее размеров 30

4.3 Геометрические характеристики ригеля и колонны 31

4.4 Статический расчет поперечной рамы 1-ого этажа на вертикальные

нагрузки 32

4.5 Подбор продольной арматуры 33

4.6 Расчет прочности наклонных сечений. Расчет на действие

поперечной силы 35

4.7 Расчет по бетонной полосе между наклонными сечениями 37

4.8 Конструирование арматуры ригеля 37

5. Расчет колонны первого этажа 43

5.1 Определение усилий в колонне среднего ряда 43

5.2 Подбор продольной арматуры колонны 44

5.3 Расчет консоли колонны 48

6. Проектирование фундамента под среднюю колонну 50

6.1 Расчет консоли колонны 50

6.2 Определение размеров подошвы фундамента 51

6.3 Определение высоты плитной части фундамента 52

6.4 Конфигурация ступеней в плане. Проверка высоты нижней ступени 52

Список использованных источников 55

1. Общие данные для проектирования.

Здание четырехэтажное каркасное со сборными панельно-балочными перекрытиями. Имеет размеры в плане , сетка колонн , высота этажа . Стеновые панели навесные легкобетонные; панели торцевых стен совместно с торцевыми рамами каркаса образуют вертикальные связевые диафрагмы. Нормативное значение временной (полезной) нагрузки на перекрытия , в том числе длительная и кратковременная . Коэффициент надежности по нагрузке для полезной) . Коэффициент надежности по назначению здания . Снеговая нагрузка принята по V району. Расчетное сопротивление на грунт основания . Здание отапливаемое, влажность воздуха выше .

1.1 Компоновка конструктивной схемы перекрытия. Сборное панельно-балочное перекрытие состоит из ригелей и панелей, укладываемых на ригели (рис.1). Ригели могут располагаться поперек и вдоль здания. В промышленных зданиях рекомендуется поперечное расположение ригелей, так как при этом повышается жесткость здания в поперечном направлении и улучшается освещенность помещений. Высота сечения ригелей составляет пролета, кратно . Сопряжение ригеля с колоннами в промышленных зданиях выполняется обычно жестким, путем ванной сварки выпусков арматуры из ригеля и колонны с последующим омоноличиванием стыка бетоном. Панели опираются на ригели поверху (рис 3а), либо на полки ригелей (рис3.б). Последний вариант более экономичен, так как уменьшается строительная высота перекрытия.

С целью включения перекрытия в совместную работу с колоннами между последними устанавливаются межколонные плиты-распорки, передающие горизонтальные силы на связевый блок (поэтому их называют связевыми). Связевые плиты обычно принимаются такой же ширины, как и рядовые, привариваются в четырех точках к закладным деталям ригеля, поверху соединяются между собой накладками и распираются с колонной уголком. По крайним рядам колонн укладываются доборные плиты, являющиеся также межколонными; их опирают на ригели и опорные металлические столики на крайних колоннах, а с внутренней стороны колонн эти плиты соединяют между собой накладками. Ширина пристенных плит .

Колонны многоэтажных производственных зданий обычно консольного типа высотой на один, два и более этажей, прямоугольного сечения с унифицированными размерами .

Для заданных координационных размеров здания принята сетка колонн , где - номинальный пролет ригелей - шаг колонн в продольном направлении или номинальная длина панели (рис.5). Ригели двухполочные без предварительного напряжения; панели перекрытия – ребристые предварительно напряженные трех типоразмеров: основные с номинальной шириной , связевые - , и доборные (пристенные) шириной .

1.2 Установление размеров сечения элементов перекрытия. Номинальные размеры в плане рядовой панели . Высота сечения панели . Принимаем (кратно ). Ширина продольных ребер понизу . Ширина продольных ребер поверху ; толщина полки .

Конструктивные размеры сечения панели (с учетом необходимых швов и зазоров между смежными панелями) составляют: ширина по верху , то же понизу . Предварительно задаемся размерами сечения ригеля: , принимаем кратно , , ширина сечения поверху (и понизу) , вылет консольной полки из условия достаточного опирания панелей принят . Конструктивная (проектная) длина панели с учетом зазоров

. Расчетный пролет панели при опирании на полки ригеля (расстояние между линиями действия опорных реакций) .

1.3 Определение нагрузок и усилий. Нормативная нагрузка от собственного веса панели

где:

-масса панели с учетом заливки швов;

- плотность железобетона

-объем бетона панели (объем полки + объем продольных ребер + объем торцовых ребер);

-усредненная суммарная ширина (толщина) продольных ребер;

- то же торцевых ребер;

Нормативная нагрузка от веса асфальтобетонного пола толщиной и плотностью асфальтобетона составляет .

Величины основных распределенных нагрузок, действующих на панель перекрытия с учетом коэффициента надежности по назначению здания (для расчетных нагрузок) приведены в (табл.1).

Нормативные и расчетные нагрузки на перекрытия

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка,	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка	Расчетная нагрузка
Постоянная: панель конструкция пола перегородки
Итого:
Временная: В том числе; длительная кратковременная полная временная	14		14	17,92
Итого:				21,87
Суммарная: В том числе; постоянная и временная длительная кратковременная

Таблица 1

Нормативная нагрузка на 1 погонный метр пролета панели при ее ширине коэффициенте надежности по нагрузке (для расчетов по II-группе предельных состояний, т.е. по трещиностойкости и жесткости):

-собственный вес панели;

;

-постоянная полная;

;

-временная длительная;

;

-полная временная;

.

-постоянная + временная длительная;

;

-постоянная + временная полная;

;

Расчетная нагрузка. При коэффициенте надежности по нагрузке (для расчетов по I-группе предельных состояний, т.е. по несущей способности нормальных и наклонных сечений):

-собственный вес панели;

;

-постоянная полная;

;

-временная длительная;

;

-полная временная;

.

-постоянная + временная длительная;

;

-постоянная + временная полная;

;

Вид нагрузки	Усилия в расчетных сечениях
	Момент в середине пролета,	Поперечная сила на опоре,	Момент в середине пролета,	Поперечная сила на опоре,
Собственный вес панели
Постоянная полная
Временная длительная
Временная полная
Постоянная + временная длительная
Постоянная + временная полная

Таблица 2