МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет, курс, группа: ПГС-IV-10

Кафедра: ЖБК

Курсовой проект

Тема: «Расчет и конструирование железобетонных конструкций многоэтажного здания»

Состав проекта:

1. Расчетно-пояснительная записка

2. Графическая часть

Студент: Ильмуратов С.П.

Проверил: Домарова Е.В.

К защите_________________________________

Проект защищен с оценкой_________________

Москва 2014г.

Содержание:

1. Исходные данные. 5

2. Компоновка конструктивной схемы сборного перекрытия. 5

3. Расчет и конструирование многопустотной предварительно-напряженной плиты перекрытия. 11

3.1 Исходные данные 11

3.2 Расчет плиты по предельным состояниям первой группы 12

3.3 Расчет по прочности нормального сечения при действии изгибающего момента 13

3.4 Расчет по прочности при действии поперечной силы 15

3.5 Расчет плиты по предельным состояниям второй группы 16

3.6 Потери предварительного напряжения арматуры 17

3.7 Расчет прогиба плиты 19

При действии постоянных, длительных и кратковременных нагрузок прогиб балок или плит во всех случаях не должен превышать 1/200 пролета. 19

4. Расчет и конструирование однопролетного ригеля 21

4.1. Исходные данные 21

4.3. Расчет ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента 24

4.4. Расчет ригеля по прочности при действии поперечных сил 24

4.5. Построение эпюры материалов. 29

5. Расчет и конструирование колонны 32

Для проектируемого 10-этажного здания (без учета подвала) принята железобетонная колонна сечением 40×40 см. 32

Для колонн применяется тяжелый бетон классов по прочности на сжатие не ниже В15, а для сильно загруженных-не ниже В25. Армируются колонны продольными стержнями диаметром 16…40 мм из горячекатаной стали А400, А500 и поперечными стержнями преимущественно из горячекатаной стали класса А240. 32

5.1 . Исходные данные 32

5.2. Определение усилий в колонне 33

5.3. Расчет по прочности колонны 33

Расчет по прочности колонны производится как внецентренно сжатого элемента со случайным эксцентриситетом : 33

; ; . 33

6. Расчет и конструирование фундамента под колонну 34

6.1. Исходные данные 34

Грунты основания – глина, условное расчетное сопротивление грунта 34

Бетон тяжелый класса В25. Расчетное сопротивление растяжению , . Арматура класса А500, . 34

Вес единицы объема бетона фундамента и грунта на его обрезах 34

Высоту фундамента предварительно принимаем 90 см. С учетом пола подвала глубина заложения фундамента .Расчетное усилие, передающееся с колонны на фундамент, . 35

Нормативное усилие . 35

где γ_fm = 1,15 – усредненное значение коэффициента надежности по нагрузке 35

6.2. Определение размера стороны подошвы фундамента 35

6.3. Определение высоты фундамента 35

Рабочая высота фундамента из условия продавливания: 35

35

35

Полная высота фундамента устанавливается из условий: 35

1) продавливания ; 35

2) заделки колонны в фундаменте ; 35

3) анкеровки сжатой арматуры колонны . 35

Базовая длина анкеровки,необходимая для передачи усилия в арматуре с полным расчетным сопротивлением на бетон, определяется по формуле: 35

, 35

где и -соответственно площадь поперечного сечения анкеруемого стержня арматуры и периметр его сечения ( в моем случае для арматуры Ø28 ; ); 35

-расчетное сопротивление сцепления арматуры с бетоном, принимаемое равномерно распределенным по длине анкеровки: 35

, 36

где -коэффициент, учитывающий влияние вида поверхности арматуры. Для горячекатаной арматуры периодического профиля ; 36

- коэффициент, учитывающий влияние размера диаметра арматуры, принимаемый равным: 36

1,0-при диаметре продольной арматуры ; 36

0,9-при и . 36

36

36

Требуется расчетная длина анкеровки арматуры с учетом конструктивного решения элемента в зоне анкеровки определяется по формуле: 36

, 36

где и -площади поперечного сечения арматуры, соответственно требуемая по расчету и фактически установленная (для моего случая ; ); 36

-коэффициент, учитывающий влияние на длину анкеровки напряженного состояния бетона и арматуры. Для сжатых стержней периодического профиля .Тогда: 36

. 36

Кроме того, согласно требованиям, фактическую длину анкеровки необходимо принимать ; 36

; . 36

Из четырех величин принимаем максимальную длину анкеровки, т.е. . 36

Следовательно, из условия анкеровки арматуры: 36

. 36

Принимаем трехступенчатый фундамент общей высотой 105 см и с высотой 2ух ступеней по 30 см и одна ступень 45см. При этом ширина первой ступени , а второй . 36

Q = pl ≤ Q_b,min = 0,5γ_b1R_bth₀₃b 36

6.4. Расчет на продавливание 37

Проверять нижнюю ступень фундамента на прочность против продавливания. 37

Расчет элементов без поперечной арматуры на продавливание при действии сосредоточенной силы производится из условия: 37

, 37

где F-продавливающая сила, принимаемая равной продольной силе в колонне подвального этажа на уровне обреза фундамента за вычетом нагрузки, создаваемой реактивным отпором грунта, приложенным к подошве фундамента в пределах площади с размерами, превышающими размер площадки опирания ( в моем случае второй ступени фундамента ) на величину во всех направлениях; -площадь расчетного поперечного сечения, расположенного на расстоянии от границы площади приложения силы N c рабочей высотой сечения . В моем случае . 37

Площадь определяется по формуле: 37

, 37

где U- периметр контура расчетного сечения (см. рис.); 37

37

Площадь расчетного поперечного сечения . 37

Продавливающая сила равна: 37

, 37

здесь p-реактивный отпор грунта, -площадь основания продавливаемого фрагмента нижней ступени фундамента в пределах контура расчетного поперечного сечения, равная: 37

. 37

Проверка условия дает: 37

, 37

т.е. прочность нижней ступени фундамента против продавливания обеспечена. 37

6.5. Определение площади арматуры подошвы фундамента 37

Подбор арматуры производим в 3-х вертикальных сечениях фундамента, что позволяет учесть изменение параметров его расчетной схемы, в качестве которой принимается консольная балка, загруженная действующим снизу вверх равномерно распределенным реактивным отпором грунта. Для рассматриваемых сечений вылет и высота сечения консоли будут разными, поэтому выявить наиболее опасное сечение можно только после определения требуемой площади арматуры в каждом из них 37

Сечение I-I 37

37

Площадь сечения арматуры определяем по формуле: 37

37

Сечение II-II 37

38

38

Сечение III-III 38

38

38

Из трех найденных значений подбор арматуры производим по максимальному значению, т.е. . 38

Шаг стержней принимается от 150 мм до 300 мм (кратно 50 мм). При ширине подошвы фундамента минимальный диаметр стержней , при . Ширина подошвы фундамента 3000мм. 38

Принимаем нестандартную сварную сетку с одинаковой в обоих направлениях арматурой из стержней Ø13 А500 с шагом 250 мм. 38

Имеем 13Ø16 А500 с 38

Сечение I-I. 38

%%%%=0,1% 38

Сечение II-II. 38

%%%%=0,1% 38

Сечение III-III. 38

%%%%=0,1% 38

38

Список литературы 39

1. Расчет и конструирование многопустотной предварительно-напряженной плиты перекрытия. 3

1.1 Исходные данные 3

1.2 Расчет плиты по предельным состояниям первой группы. 5

1.3 Расчет по прочности нормального сечения при действии изгибающего момента 5

1.4 Расчет по прочности при действии поперечной силы. 9

1.5 Расчет плиты по предельным состояниям второй группы. 14

1.6 Потери предварительного напряжения арматуры. 15

1.7 Расчет прогиба плиты 18

2. Расчет и конструирование однопролетного ригеля. 19

2.1 Расчет ригеля по прочности нормального сечения при действии……...... изгибающего момента 19

2.2 Расчет ригеля по прочности при действии поперечных сил. 20

2.3 Построение эпюры материалов. 25

3. Расчет и конструирование колонны. 27

5.1 Исходные данные. 27

5.2 Определение усилий в колонне. 27

5.3 Расчет по прочности колонны. 28

4. Расчет и конструирование фундамента под колонну. 29

4.1 Исходные данные. 29

4.2 Определение размера стороны подошвы фундамента. 29

4.3 Определение высоты фундамента………………………………………..29

4.4 Расчет на продавливание………………………………………………….31

4.5 Определение площади арматуры подошвы фундамента…………….. 31

5. Проектирование монолитного ребристого перекрытия…………………33

6. Конструирование второстепенной балки………………………..……..…39

Список литературы 44

1. Исходные данные.

Размеры здания в плане (расстояние между осями) (м)	21,2 × 44
Количество этажей / их высота (высота подвала) (м)	10 / 3,6 (2,8)
Расчетное давление на грунт R0 (МПа)	0,3
Нормативная временная нагрузка на перекрытие / в том числе длительно-действующая (кПа)	3 / 1
Район строительства	Н.-Новгород