Министерство образования и науки РФ

Белгородский Государственный Технологический Университет

им. В.Г.Шухова

Кафедра строительства и городского хозайства

Курсовая работа

по дисциплине

Железобетонные и каменные конструкции

на тему:

Проектирование несущих конструкций многоэтажного каркасного здания

Выполнил: ст. гр. С-41

Аль хавамде. О.

Проверил: Пириев Ю. С.

Белгород 2014

Содержание

1 Исходные данные 1

2 Расчет и конструирование монолитного междуэтажного перекрытия. 2

2.1 Выбор и обоснование конструктивного решения 2

2.2 Расчет и конструирование плиты перекрытия 2

2.3 Расчет и конструирование второстепенной балки 7

3 Расчет и конструирование сборного междуэтажного перекрытия 12

3.1 Выбор и обоснование конструктивного решения 12

3.2 Расчет и конструирование сборной многопустотной плиты 14

3.3 Расчет и конструирование сборного монолитного неразрезного ригеля 16

3.3.1 Расчетный пролет и нагрузки 16

3.3.2 Статический расчет каркаса 16

3.3.3 Конструктивный расчет 20

3.3.4 Построение эпюры материалов 24

4 Расчет и конструирование сборной железобетонной колонны подвала среднего ряда 25

5 Расчет и конструирование фундамента под колонну 31

6 Расчет каменных конструкций здания 33

Библиографический список 35

1. Исходные данные

2. Расчет и конструирование монолитного междуэтажного перекрытия.

   1. Выбор и обоснование конструктивного решения

Выбор направления и шага главных и второстепенных балок осуществляется на основе следующих требований:

а) главные балки должны опираться на колонны каркаса;

б) пролет главных балок больше, чем второстепенных; для обеспечения жесткости каркаса предпочтительно –поперечное направление главных балок;

в) второстепенные балки перпендикулярны главным, их шаг (пролеты плиты) -1,9 м и 1,8 м; шаг второстепенных балок должен быть кратен шагу колонн.

Предварительно размеры конструкций перекрытия могут быть приняты следующими:

а) толщина плит – 1/25-1/40 пролета плиты= принимаем 6 см

б) высота второстепенных балок –(1/12-1/20 их пролета)= принимаем 30 см;

в) высота главных балок – (1/8-1/15 их пролета) = принимаем 40 см

г) ширина второстепенных балок – (0,3-0,5 их высоты)= принимаем 10 см;

д) ширина главных балок – (0,3-0,5 их высоты)= принимаем 20 см

Поперечные размеры балок принимаются кратными 5 см.

2. Расчет и конструирование плиты перекрытия

Расчет плиты состоит из установления расчетных пролетов и нагрузок, определения усилий и конструктивного расчета. Для удобства расчет ведется не для -всей плиты, а только для ее полосы шириной 1 м (рис. 1).

Расчетные нагрузки определяются на 1 м ² плиты в табличной форме (табл.1).

Рисунок 1 - План монолитного перекрытия

Таблица 1 - Нагрузки на плиту перекрытия

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, кПа	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка, кПа
1. Постоянная g :
Вес плиточного пола	gn0=0,015.2,0.9,81=0,28	γf0=1,1	g0=gn0 γf0 γn=0,31
» Цементный раствор	gn1=0,022.2,2.9,81=0.45	γf1=1,3	g1=gn1 γf1 γn =0,59
» плиты	gn2=0,06.2,5.9,81=1,47	γf2=1,1	g2=gn2 γf2 γn =1,6
ИТОГО	gn=g0n+g1n+g2n=2,2		g= g0+ g1+ g2=2,5
2. Временная р	Pn=2	γf3=1,2	P= Pn γf3=2,4
3. Полная q	qn=4,2		q=g+p=4,9

Расчетные пролеты (рис. 2) принимаются равными расстоянию в свету между второстепенными балками, т.е.

,

Рисунок 2 - К определению расчетных пролетов плиты

Определение усилий в плите.

В/1=4500/1900=2,37 (В/1>2), следовательно плита работает в коротком направлении, перпендикулярном второстепенным балкам, и считается балочной.

Учитывая что жесткость при кручении крайней второстепенной балки очень мала, условно считаем опирание плиты на крайние опоры шарнирными.

С учетом перераспределения усилий при развитии пластических деформаций, что обеспечивается при , максимальные изгибающие моменты в средних пролётах и на средних опорах

;

в крайнем пролете

.

Конструктивный расчет плиты

Расчет прочности нормальных сечений прямоугольного элемента с одиночной арматурой.

Задаемся видом бетона (тяжелым) и классом В15. Коэффициент принимаем равным 1,0. Назначаем класс арматуры А400.

R_в=8,5 МПа и R_s=355 МПа.

Находим рабочую высоту сечения

h₀ =h-a,

для плиты принимаем а = 1 см.

h₀=6-1=5 см.

Определяем величину

.и

Определяем

Проверяем условия:

Требуемая площадь арматуры

Конструктивный расчет плиты выполняется для ее полосы шириной в=100 см. Армирование плит выполняем рулонными сварными сетками, которые раскатывают перпендикулярно второстепенным балкам. Ширину сеток А назначаем 1,5-3,0 м из условия их оптимального размещения с нахлесткой 10см. Принимаем сетку индивидуального изготовления, 2- по 2,2.

Сетку подбираем для среднего пролета в зависимости от полученной требуемой площади рабочей арматуры А_S Назначаем 10 стержней с расстоянием между ними 100 мм. По известной площади арматуры A_S и числе стержней определяем их диаметр D=3мм (А_S=0,76см²).

Диаметр d и шаг S поперечных стержней, назначаем по конструктивным требованиям: d = 3 мм, (А_S=0,35см²), S= 20см. Принятую сетку маркируем следующим образом:

,

Затем определяем требуемую площадь арматуры для крайнего пролета при М = М_кр,. Так как м_кр>М_ср, в крайнем пролете площадь рабочей арматуры больше, чем, в среднем. Сетку, подобранную для среднего пролета, раскатываем и на крайний, который армируем еще и дополнительной сеткой с таким расчетом, чтобы суммарная площадь рабочей арматуры основной (С-1) и дополнительной (С-2) сеток была не ниже требуемой для крайнего пролета.

Определяем величину

И

Определяем

Проверяем условия:

Требуемая площадь арматуры

Требуемая площадь A_S=0,75-0,5=0,25см²

Назначаем 5 продольных стержней диаметром 3мм, A_S=0,35см², шаг 200мм.

Поперечной – 5 стержней диаметром 3мм, A_S=0,35см², шаг 200мм.

Марка сетки имеет вид:

Расположение сеток в плите должно соответствовать эпюре изгибающих моментов (рис.3)

Рисунок 3 - Схема расположения сеток в плите

Рисунок 4 - Схема армирования плиты рулонными сетками