Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра ”Строительные конструкции”

Пояснительная записка к

курсовому проекту №2

по предмету «Железобетонные и каменные конструкции»

на тему:

«Проектирование конструкций перекрытия каркасного здания»

Выполнил: студент группы ПГ-08-02 Миронова Н.П.

Проверил: профессор Габитов А.И.

Уфа 2011

РЕФЕРАТ

Пояснительная записка к курсовой работе «Проектирование конструкций перекрытия каркасного здания»содержит 20 страниц, 10 рисунков, 3 таблицы, 3 источника.

В данной работе рассчитываются и конструируются элементы перекрытий каркасного здания.

Графический материал: 2 листа формата А2.

Содержание:

1.Общие данные для проектирования ….............................................................4

2.Компановка конструктивной схемы сборного перекрытия ….........................5

3.Расчет многопустотной плиты по предельным состояниям первой группы 5

4.Определение усилий в ригеле поперечной рамы …........................................ 6

5.Расчет прочности ригеля по сечениям, нормальным к продольной оси........8

6.Расчет прочности ригеля по сечениям, наклонным к продольной оси ….....9

7.Конструирование арматуры ригеля …..............................................................11

8.Конструктивная схема монолитного перекрытия ….......................................13

9.Расчет плиты монолитного перекрытия …......................................................14

10.Расчет многопролетной второстепенной балки …........................................15

11.Список использованной литературы …..........................................................20

1. Общие данные для проектирования

Размер здания в плане	42 х 36 м
Количество этажей	5
Высота этажа	1 этаж - 7,2м, 2-5 этажи – 6м
Плита покрытия	ребристая
Число шагов	7
Число пролетов	3
Сетка колонн	6х12 м
Стеновые панели	Навесные
Временная нагрузка	10,5 кН/м

2. Компоновка конструктивной схемы сборного перекрытия

Ригели поперечных рам – трехпролетные, на опорах шарнирно соединены с крайними колоннами. Плиты перекрытий ребристый прини­маем с номинальной шириной, равной 1400 мм; связевые плиты размещают по рядам колонн; доборные пристенные плиты опирают на ригели и опорные стальные столики, предусмотренные на крайних колоннах.

В продольном направлении жесткость здания обеспечивается вертикаль­ными связями, устанавливаемыми в одном среднем пролете по каждому ряду колонн. В поперечном направлении жесткость здания обеспечивается по рамно-связевой системе: ветровая нагрузка через перекрытия, работающие как горизонтальные жесткие диски, передается на торцевые стены, выпол­няющие функции вертикальных связевых диафрагм, и поперечные рамы.

3. Расчет многопустотной плиты по предельным состояниям первой группы

Расчетная пролет и нагрузки. Для установления расчетного пролета плиты предварительно зададимся размерами сечения ригеля: h=(1/12)l=(1/12)1200=100 cм; b=0,3h=30см. При опирании на ригель поверху расчетный пролет

l=l-b/2=6-0,3/2=5,85 м.

Подсчет нагрузок на 1 м² перекрытия приведен в таблице 1.

Таблица 1 – Нормативные и расчетные нагрузки на 1перекрытия

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка,	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка,
Постоянная: Собственный вес ребристой плиты То же слоя цементного раствора δ=20 мм (ρ=2200 ) То же керамических плиток, δ=13 мм (ρ=1800 )	2500 440 240	1,1 1,3 1,1	2750 570 264
Итого Временная В том числе: длительная кратковременная	3180 10500 7350 3150	- 1,2 1,2 1,2	3584 12600 4200 1800
Полная нагрузка В том числе: постоянная и длительная кратковременная	13680 10530 3150		16184

Расчетная схема и нагрузки. Поперечная многоэтажная рама имеет регулярную расчетную схему с равными пролетами ригелей и равными длинами стоек (высотами этажей). Сечения ригелей и сто­ек по этажам также приняты постоянными. Такая многоэтажная рама расчленяется для расчета на вертикальную нагрузку на одно­этажные рамы с нулевыми точками моментов — шарнирами, распо­ложенными по концам стоек, — в середине длины стоек всех этажей, кроме первого. Расчетная схема рассчитываемой рамы средних этажей изображена на рис.2

Рисунок 2 - К расчету поперечной рамы средних этажей

а— расчетная схема; б— эпюра моментов ригеля; в— выравниваю­щая эпюра моментов; г— эпюры моментов после перераспределения усилий.

Нагрузка на ригель от ребристых плит плит считается равномерно распределенной.

Вычисляем расчетную нагрузку на 1 м длины ригеля.

Постоянная: от перекрытия с учетом коэффициента надежности по назначению здания

;

от веса ригеля сечением ;

итого

Временная с учетом

в том числе длительная

кратковременная

Полная нагрузка

Вычисление изгибающих моментов в расчетных сечениях ригеля.

Опорные моменты вычисляют по (табл.2 прил. 11 [2]) для ригелей, соединенных с колоннами на средних опорах жестко, по формуле

.

Табличные коэффициенты и зависят от схем загружения ригеля и коэффициента k - отношения погонных жесткостей ригеля и колонн. Сечение ригеля принято равным- 100х30см, сечение колонн- см, длина колонн- 6,0 м. Вычисляют

Вычисление опорных моментов ригеля от постоянных нагрузки и различных схем загружения временной нагрузкой приведено в табл.2.

Таблица 2 – Опорные моменты ригеля при различных схемах загружения

Схема загружения	Опорные моменты, кНм
	М12	М21	М23	М32
	-0,0279х97,24х х122=-390,67	-0,0085х97,24х х122=-1298,16	-0,09085х97,24х х122=-1272,13	-0,09085х97,24х х122=-1272,13
	-0,0369х71,82х х122=-381,62	-0,06285х71,82х х122=-650,00	-0,0297х71,82х х122=-307,16	-0,0297х71,82х х122=-307,16
	0,009х71,82х х122=93,079	-0,0377х71,82х х122=-389,99	-0,06115х71,82х х122=-632,42	-0,06115х71,82х х122=-632,42
	-0,0269х71,82х х122=-278,20	-0,1167х71,82х х122=-1206,92	-0,10485х71,82х х122=-1084,37	-0,04345х71,82х х122=-449,36
Расчетные схемы для опорных моментов	1+2 -772,29	1+4 -2605,08	1+4 -2356,50	1+3 1904,55
Расчетные схемы для пролетных моментов	1+2 -2045,86	1+2 -1233,85	1+2 -1463,79	1+2 -1463,79

Опорные моменты ригеля по грани колонн. На средней опоре при схемах 1+4 опорный момент ригеля по грани колонны не всегда оказывается расчетными (максимальным по абсолютному значению). При большой временной нагрузке и относительно малой погонной жесткости колонн он может оказаться расчетным при схемах загружения 1+2 или 1+3, т. е. при больших отрицательных моментах в пролете. Необходимую схему загружения для расчетного опорного момента ригеля по грани колонны часто можно установить сравнительным анализом значений опорных моментов по табл.2 и ограничить вычисления одной этой схемой. Ниже приведены вычисления по всем схемам.

Опорный момент ригеля по грани средней колонны слева М₍₂₁₎ (абсолютные значения):

1) по схемам загружения 1+4 и выровненной эпюре моментов

,

2) по схемам загружения 1+3

3) по схемам загружения 1+2

;

Опорный момент ригеля по грани средней колонны справа М_(23),1:

1) по схемам згруженич 1+4 и выровненной эпюре моментов

,

Следовательно, расчетный опорный момент ригеля по грани средней опоры М=-1631,27 кНм.

Опорный момент ригеля по грани крайней колонны по схеме загружения 1+4 и выровненной эпюре моментов

,

Поперечные силы ригеля. Для расчета прочности по сечениям, наклонным к продольной оси, принимают значение поперечных сил ригеля, большие из двух расчетов: упорного расчета и с учетом перераспределения моментов. На крайней опоре Q₁= 853,01 кН, на средней опоре слева по схеме загружения 1+4

.

На средней опоре справа по схеме загружения 1+4

.