Содержание:

1) Расчёт изгибающего момента.

2) Расчёт колонны.

3) Расчёт фундамента.

Введение.

Данная курсовая работа выполняется с целью закрепления теоретических знаний основ расчёта строительных конструкций, железобетонных колонн и монолитных балок.

В процессе выполнения курсового проекта определяется нагрузка (нормативная и расчётная), Устанавливается расчётная схема колонны и балки, задаются материалы и устанавливаются их расчётные характеристики, конструируется средняя монолитная балка и крайняя колонна.

Все расчеты производятся в соответствии с требованиями нормативно - технической литературы (СНиП, ГОСТ, и др.).

Таблица сбора нагрузок на покрытия.

Вид нагрузки	Норм. нагруз. qn H/м2	Коэф. по нагрузке кг, ४f	Расчетная нагрузка q H/м2
1 Постоянная рубероид на мастике 1,1х1600х10 выравнивающий слой3,8х1800х10 утеплитель пенобетон 2х1000х10 ж/б многопустотная плита	176 684 800 2750	1,2 1,3 1,2 1,1	211,2 889,2 960 3025
Итого:	4410		5085,4
2 Временная нагрузка (снег) Длительная Кратковременная	300 700	1,4 1,4	420 980
Итого:	1000		1400
Всего:	5410		7473,6

Таблица сбора нагрузок на перекрытие

Вид нагрузок	Норм. нагруз. qn H/м2	Коэф.по нагрузке кг, ४f	Расчетная нагрузка q H/м2
1 Постоянная нагрузка Шпунтовая доска 500х2,6/10 лаги 4х10/10 деревянная изоляционная плита 200х10/10 ж/б круглопустотная плита 3000	130 2000 240 3000	1,1 1,1 1,1 1,1	143 2200 264 3300
Итого:	5370	-//-	5907
2 Временная (Нагрузка от перегородок) Длительная Кратковременная	500 1500 1500	1,3 1,3 1,3	650 1950 1950
Итого:	3500	-//-	4550
Всего:	8870	-//-	10457

Статистический расчёт стержня колонны

Цель расчёта: Определение продольного усилия от длительной части нагрузки и от полной нагрузки на колонну.

Вычисляем грузовую площадь колонны среднего ряда.

Агр к = L₁хL₂ = 6,2х5,8 = 35,96 м²

Вычисляем расчётные нагрузки на колонну 1 этажа в виде сосредоточенной силы.

Полная расчетная нагрузка.

N=[(q_покр+q_пер х n _пер) Ак^гр+В_р х h_р х l_р х n х р х ४+в_к х h_к х h_э х g х ४f х n] х ४_n

N₁=(10457+7473,6х4)х35,96х1,1+0,4х0,4х3х2х2500х1,1+0,4х0,6х250х2х1,1=1600099,9784=1600,1кН

N₂=(10457+7473,6х3)х35,96х1,1+0,4х0,4х3х2х2500х1,1+0,4х0,6х2500х2х1,1=1304474,2568=1304,5кН

N₃=(10457+7473,6х2)х35,96х1,1+0,4х0,4х3х2х2500х1,1+0,4х0,6х2500х2х1,1=1008848,5352=1008,8кН

N₄=(10457+7473,6х1)х35,96х1,1+0,4х0,4х3х2х2500х1,1+0,4х0,6х2500х2х1,1=713222,8136=713,2кН

N₅=(10457+7473,6х0)х35,96х1,1+0,4х0,4х3х2х2500х1,1+0,4х0,6х2500х2х1,1=417597,092=417,6кН

где n- число перекрытий

९-2500 Н/м³ ४f=1,1

४n-коэффициент надёжности по назначению.

Определение

Собственный расчетный вес колонн на один этаж:

во втором и пятом этажах.

Gк = bк hк Hэ p n = 0,4х0,4х3х25х1,1 = 13,2 кН

в первом этаже

Gк₁ = 0,4х0,4х(3+0,6)х25х1,1 = 15,84 кН

Определяем кратковременную расчётную нагрузку от веса перекрытия и покрытия.

N_кр1=(980+1950х4)35,96х1=347301,68Н= 347,3кН

N_кр2 =(980+1950х3)35,96х1=270167,48Н=270,2кН

N_кр3 =(980+1950х2)35,96х1=193033,28Н=193кН

N_кр4=(980+1950х1)35,96х1=115899,08Н=115,9кН

N_кр5=980х35,96х1=38764,88Н=38,8кН

Подсчет расчетной нагрузкой на колонну кН

этаж	От покрытия и перекрытия		Собственный вес колонн	Расчётная суммарная нагрузка
	длительная	кратковременная		Длительная Nдл	Кратковременная Nкр	полная
5 4 3 2 1	417,6 713,2 1008,8 1304,5 1600,1	38,76 115,89 193,03 270,17 347,3	13,2 26,4 39,6 43,8 59,64	430,8 730,6 1048,4 1348,3 1659,74	38,76 115,89 193,03 270,17 347,3	469,56 855,49 1241,43 1618,47 2007,04

Расчёт колонны 1 этажа.

предварительно вычисляем отношение

N_дл/N₁ = 1659,74/2007,04= 0,82

L₀ = 0,6Н₁ = 0,6х(3,6+0,6) = 2,52 м

гибкость колонны  = L₀ /h_k =340 см/40 = 8,5>4 след.

Необходимо учитывать прогиб колонны.

Эксцентриситет L₀ ^сл h_k/30 =40/30 =1,33 см, а так же не менее L/600=360/600=0,8см и 1см.

Принимаем большую величину L₀ ^сл =1,33 см

Расчётная длина колонны L₀=252 см<20h_k =20х40=800 см, следовательно расчёт продольной арматуры можно выполнять по формуле

Задаём процентом армирования µ =1% и вычисляем

L = µ= Rа х с/Rnp х m_1

L = µ= Rа х с/Rnp х m_1=0,01 х(340/14,5 х 0,85)=0,276

При N_дл/N₁ =0,82 =8,5

φ _ϭ 0,905625 и получается что, Fп.с. <1/3 Fa, φ_ж=0,91

φ_ϭ= φ_ж

φ_ϭ +2 х(φ_ϭ- φ_ж) =0,905625+2 х(0,91-0,905625)х 0,276=0,90804< φ_ж=0,91требуемая площадь сечения продольной арматуры по формуле:

(Аs+Аs`)= N₁/ φm Rа с - F(Rв kв ч / Rа с)=

=2007х 1000/0,90804 х1х340(100) - 40х40х(14,5х0,85/340)=71,5-58=13,5

Принято 4  22 Аlll Fa=15,2см²

µ=15,2/1600х100=0,95%, что равно принятому µ =1%

Поперечное армирование в соответствии со СНиПом принят диаметром 10 мм класса А-l с шагом 300 мм<20 d1=20 х 22=440 мм.

Расчет консоли.

Цель расчёта: сконструировать армирование консоли.

Исходные данные

Вылет консоли L_к =250 мм=25 см

величина зазора L₃ =50 мм=5 см

Длина опорной площади L_оп =L_к- L₃=25-5=20 см

Расстояние от колонны до конца ригеля.

а = L3+(Lоп/2)=5+(20/2)=15 см

Ширина сечения ригеля в= 0,4 м=40 см

Шаг колонны L₂=580 см

Пролёт L₁=620 см

Бетон тяжелый кл В25

Рабочая арматура класса Аlll

Поперечная арматура класса Аl

Определяем силу давления от ригеля на колонну Q= q х Lр/2=180106,85

где q-интенсивность равномерно распределённой нагрузки.

q= qпер х Аd+в х h х 1 х Р х J=10457 х 6,2+0,4 х 0,6 х 1 х 2500 х 1,1=65493,4 Н/м,

где Аd= L₂ х 1=580 см2 - грузовая площадь на 1 м колонны ригеля

в, h- размеры сечения ригеля

Р-плотность т/б=2500 Н/м²

४=1,1

Определяем пролёт ригеля в свету.

L_св= L₁- Lк-2 Lк=6,2-0,4-2,025=5,3 м.

Вычисляем длину ригеля.

L₀= L₁- Lк-2 L₃=6,2-0,4-2 х 0,05=5,7 м

Определяем расчётный пролёт ригеля

Lр= Lв + Lб/2=5,3+5,7/2=5,5 м.

q= q х Lр/2= 65493,4 х 5,5/2=180106,85

Определяем минимальную длину участка опирания ригеля на консоль из условия смятия

= =3916,3=3,9 см, где Rb=11,5 Мпа

Вычисляем минимальную требуемую консоль

= + =3,9+5=8,9 см

Принятый вылет консоли достаточный, т.к. =25>

25>8,9

Проверим условие.

h2,5a

где а- сила тяжести

а= + lon=5+ х20=18,3 см

h=50 см>45,75 см

Следовательно условие выполняется, то консоль нужно армировать отогнутыми и поперечными стержнями.

Вычисляем требуемую площадь отогнутой арматуры.

=0,002х х =0.002х40х47=3,76 см,

где =h-a=50-3=47

Принимаем два стержня арматуры.

216 Ас Аs=4,02

М%=

M%min=0.01%

M%max=3%

M%min=0.01%<M%=0.2%<M%max=3%

Процент армирования в пределах нормы.

Диаметр отогнутой арматуры должны удовлетворить двум условиям.

Принятый диаметр отогнутой арматуры удовлетворяет этим условиям.

Назначение диаметра поперечной арматуры.

dw=6 мм Ac Aw=0.283

Шаг поперечных стержней в консоли.

Принимаем меньшее из двух значений S=100 мм

Производим расчет продольной арматуры в консоли. Вычисляем максимальный изгибающий момент.

М=180106,85х18,3=3295955,3 Н·см

= =0.03< =0.42

ƞ=0.95

Вычисляем требуемую площадь арматуры.

Аs=M/ ƞ х h₀ х Rs=3295955,3/0,95 х 47 х (360 х100)=2,05 см2

где Rs=360 мПа=360 х 10²Н/ см2

По сортименту принимаем

2  12 Аlll Аs=2,26

Вычисляем процент армирования

М%= (Аs/вк х h₀ )х 100%=2,05/40 х 47 х 100=0,10%

Сравниваем полученный процент армирования с минимальным и максимальным значением.

М% min=0,01%

М% max=3%

М%min =0,01% <М%=0,10<М% max =3%

Процент армирования в пределах нормы.

Расчёт ригеля прямоугольного сечения.

Статический расчёт.

Цель расчёта: определение внутренних усилий действующих в опасных сечениях ригеля: поперечных сил изгибающих моментов.

Исходные данные:

Сечение (колонны ригеля) в х h =40 х 60 см

Пролёт ригеля L₁ =6,5 м

Шаг колонны L₂=5,8 м

Сечение колонны вк х hк=40 х 40

Вылет консоли колонны вкк=25 см

Определяем грузовую площадь ригеля.

А=1 м х L₂=1 х 5,8=5,8 м2

Вычисляем расчётную нагрузку на 1 колонный метр ригеля с учётом собственного веса.

q=(qпер х As+в х h х p х1 х ४f) ४n=(10457 х 5.8+0,4 х 0,6 х 2500 х 1 х 1,1) 1=61250,6

Определяем пролёт в счету.

Lсв= L1- Lк-2 х вкк=6200-400-2 х 250=5300

L=L₁-2 L₂-вк=6200-2 х 50-400=5700

Расчётный пролёт.

L₀= L+ Lсв/2=5700+5300/2=5500 мм = 5,5 м

Составление расчётной схемы и определение внутренних усилий. Вычисляем внутренние усилия действующие в опасных сечениях.

М max= q х L₀²/8=61250,6 х 5,5²/8=231603,8

Qmax= q х L₀/2=61250,6 х 5,5/2=16839,15=168,4