Министерство образования и науки, молодёжи и спорта Украины

Донбасская национальная академия строительства и архитектуры

Кафедра железобетонные конструкции

Пояснительная записка

к курсовому проекту на тему:

«Проектирование конструкций многоэтажного производственного здания»

Выполнил: ст. гр. ПГС – 63к Левченко Проверил: Недорезов

Макеевка 2012

Содержание

1. Компоновка конструктивной схемы монолитного балочного перекрытия

2. Проектирование и расчёт монолитной плиты перекрытия балочного типа

3. Проектирование и расчёт второстепенной балки

4. Построение эпюры материалов для второстепенной балки

5. Компоновка конструктивной схемы сборного перекрытия

6. Проектирование и расчёт предварительно напряженной плиты

7. Проектирование и расчёт неразрезного ригеля

8. Расчёт и конструирование колоны первого этажа

1. Компоновка конструктивной схемы монолитного балочного перекрытия

Принимаем конструктивную схему здания каркасного типа с несущими внешними стенами (так называемый неполный каркас). Так как длина здания составляет 78 м, то здание будет с деформационным швом.

Монолитное балочное перекрытие проектируем из главных, второстепенных балок и монолитной плиты, которая объединяет все балки.

1.1. Определим предварительные размеры сечения балок перекрытия

Принимаем толщину монолитной плиты h_f^’ = 90 мм.

1. Главная балка.

мм

Принимаем = 500 мм.

мм

Принимаем b_гл.б = 250 мм.

2. Второстепенная балка

мм

Принимаем l_вт.б = 400 мм.

мм

Принимаем b = 200 мм.

2. Проектирование и расчёт монолитной плиты перекрытия балочного типа

Проектируем два варианта армирование монолитной плиты: отдельными стержнями и сварными сетками.

Монолитная плита разделена системой балок на отдельные прямоугольные ячейки, каждая из которых опёрта по контуру. Определим соотношение сторон этих ячеек:

где: S – шаг второстепенных балок.

Так как 4,57 > 2, то расчёт монолитной плиты ведём в направлении короткого пролёта S.

Для статического расчёта монолитной плиты выделим часть плиты b = 1 м и рассмотрим её как многопролётную неразрезную балку, промежуточными опорами которой являются второстепенные балки.

2.1. Определим расчётные пролёты неразрезной балки

1. Крайний пролёт

мм

где: S’ – крайний пролёт плиты. S’ = 1400 мм.

а – привязка оси до внутренней грани стены. а = 200 мм.

с – длина операния плиты на стену здания. с = 150 мм.

2. Средние пролёты

мм

2.2. Расчёт нагрузки на 1 погонный метр монолитной плиты

Для этого определим нагрузку на 1 м² перекрытия. Расчёт сводим в таблицу 1.

Таблица 1

Вид нагрузки		Нормативная, кН/м^2		Коэфф. надёжности по нагрузке		Расчётная, кН/м^2
1. Постоянная:
а) Вес пола		0,64		1,1		0,704
б) Стяжка		0,4		1,15		0,46
в) Засыпка шлака		0,7		1,2		0,84
г) Монолитная плита		2		1,1		2,2
					Итого:	4,204
2. Временная		9,5		1,2		11,4

Определим расчётное значение нагрузки на 1 пог.м. перекрытия:

Расчётная схема

2.3. Определим изгибающие моменты

1. Для армирования отдельными стержнями

кНм

кНм

где: м

кНм

2.4. Назначение материалов для монолитной плиты

1. Принимаем тяжёлый бетон класса В15:

R_b = 8,5 МПа; R_bt = 0,75 МПа.

Для дальнейших расчётов принимаем:

R_b·γ_b2 = 8,5·0,9 = 7,65 МПа = 7,65·10³ кПа;

R_bt·γ_b2 = 0,75·0,9 = 0,675 МПа = 0,675·10³ кПа;

где: γ_b2 – коэффициент, учитывающий условия работы бетона. γ_b2 = 0,9.

2. Для армирования отдельными стержнями принимаем класс арматурной стали А-I:

R_s = 225 МПа = 225·10³ кПа.

Для армирования сварными сетками принимаем арматуру класса Вр-I:

R_s = 410 МПа = 410·10³ кПа.

2.5. Расчёт необходимой площади армирования в расчётных сечениях

Определим рабочую высоту сечения:

мм

Коэффициент, характеризующий напряженность сечения определяем по формуле:

где: b – ширина расчётной полосы плиты. b = 1 м.

Требуемую площадь арматуры определяем по формуле:

где: η – значение относительного плеча внутренней пары сил (принимаем по таблице).

Процент армирования проверяем по формуле:

2.5.1. Расчёт необходимой площади арматуры при армировании отдельными стержнями

1. Сечение в первом пролёте (М₁)

η = 0,969

м²

Принимаем по сортаменту: 56 А-I. 1,42 см² > 1,36 см²

2. Сечение в среднем пролёте (М₃)

η = 0,977

м²

Принимаем по сортаменту: 56 А-I. 1,42 см² > 1,01 см²

3. Сечение на первой промежуточной опоре (М₂)

η = 0,975

м²

Принимаем по сортаменту: 56 А-I. 1,42 см² > 1,11 см²

2.5.2. Расчёт необходимой площади арматуры при армировании сварными сетками

1. Сечение в среднем пролёте (М₃)

→ η = 0,977

м²

Принимаем сетку: С-1

1,31 см² > 0,55 см²

2. Сечение в первом пролёте (М₁) и на первой промежуточной опоре (М₂)

→ η = 0,969

м²

см²

Принимаем сетку: С-2

(0,35 + 1,31) = 1,66 см² > 1,522 см²