Железобетонные конструкции. 7

щМинистерство общего и профессионального образования  Российской Федерации

 

ГОУ ВПО «ИжГТУ» ВК «Строитель»

КАФЕДРА : «СКиСМ»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ

 

Пояснительная записка к курсовому проекту

 

 

 

 

 

 

Разработал :                                              студент гр. З.О

.                                                                     6-44-1У

                                                                      Тронин Д.Б.

 

 

Проверил :                                                   

 

 

 

 

 

 

 

Ижевск , 2006 г.

Содержание :

 

  1. Исходные данные
  2. Расчет монолитного ребристого покрытия
  3. Расчетная схема монолитной плиты
  4. Сбор нагрузок на монолитную плиту
  5. Уточнение размеров монолитной плиты
  6. Армирование монолитной плиты
  7. Расчетная схема второстепенной балки
  8. Уточнение размеров второстепенной балки
  9. Расчет второстепенной балки на действие положительных изгибающих моментов

10. Расчет второстепенной балки на действие отрица-тельных изгибающих моментов

  1. Расчет второстепенной балки на прочность по наклонному сечению
  2. Расчет сборного, ребристого междуэтажного перекрытия
  3. Сбор нагрузок на перекрытие
  4. Расчет многопролетного сборного неразрезного ригеля
  5. Уточнение размеров ригеля
  6. Расчет на прочность ригеля по нормальному сечению
  7. Расчет на прочность ригеля по наклонному сечению
  8. Построение эпюры материалов
  9. Определение длины анкеровки арматуры

Список  литературы .

 

 

 

 

ИСХОДНЫЕ  ДАННЫЕ :

 

VН –на междуэтажное перекрытие – 800 кгс/м2

VН –на подвальное перекрытие – 1300 кгс/м2

L1xL2 –шаг колонн – 4,8 х 7,0 м.

Размеры поперечного сечения колонны 350 х350 мм

 

Расчет  монолитного ребристого покрытия.

Расчет  размеров балок

1 ВАРИАНТ

2 ВАРИАНТ


Определяем  расход бетона :

V1б=3*4,8*5*7,0*0,1+25*0,2(0,45-0,1)(7,0-0,2)+12*0,2(0,5-0,1)(4,8-0,35)=67 м3

V2б=3*7,0*5*4,8*0,1+42(0,3-0,1)(4,8-0,3)+10*0,3(0,7-0,1)(7,0-0,35)=82 м3

По  расчетам видим , что 2 вариант раскладки балок экономичней и эффективней по сравнению с первым вариантом. Значит расчет будем вести по 2 варианту.

 

РАСЧЕТНАЯ СХЕМА МОНОЛИТНОЙ ПЛИТЫ

 

- плита балочного типа

- плита опертая по контуру

Lдл=lвт.б-bгл.б=7,0-0,2=6,8 м

Lк=lпл-bвт.б=2,4-0,2=2,2 м

Рассчитываем  плиту, как плиту балочного типа.

Для расчета монолитной плиты вырезаем полоску шириной 1м в направлении короткой стороны.

СБОР НАГРУЗОК НА МОНОЛИТНУЮ ПЛИТУ

 

№

 

Вид нагрузки

Нормативная нагрузка кН/м3

Расчетная нагрузка кН/м2

1

Постоянная нагрузка g

 

1.Керамическая плитка  δ=0,006м,

    ρ=18 кН/м3

2. Цем. песч. стяжка δ=0,02м,

    ρ=18 кН/м3

3.ЖБ плита δ=0,1м,  ρ=25 кН/м3

 

 

 

 

0,11

 

0,36

2,5

 

 

 

1,2

 

1,3

1,1

 

 

 

0,13

 

0,47

2,75

 

Итого :

2,97

  

3,35

2

1. Временная нагрузка 

13,0

1,2

15,6

3

2. Полная нагрузка  ρ

15,97

  

18,95


 

 

УТОЧНЕНИЕ РАЗМЕРОВ МОНОЛИТНОЙ ПЛИТЫ.

 

1) Определение  расчетных данных

М=5,44 кН/м

По СНиП определяем : монолитные плиты армируются сварными сетками, выполненными из арматурной проволоки Вр-1 с Rs=355 МПа, =0,9 .Монолитные ребристые перекрытия изготовляют из тяжелого бетона естественного твердения класса В 25. Назначаю класс бетона В 25 с Rв=0,9*14,5=13,05 МПа , Rв,t=0,9*1,05=0,945 МПа

По СНиП находим ξR=0.604

2) Задаемся шириной

b=1м . По таблицам СНиП определяем : ξопт=0,12 , А 0опт=0,113 , η=0,94

3) Определяем  требуемое значение рабочей высоты  элемента

 

Назначаем h кратную 1см h=0,09м

 

АРМИРОВАНИЕ МОНОЛИТНОЙ ПЛИТЫ.

 

1) Определение максимального поперечного сечения арматуры

Определяем коэффициент  А0 :

Определяем коэффициенты ξ и η :

ξ =0,12 0,604 , η=0,94

Определяем требуюмую  площадь поперечного сечения  арматуры :

 

2) Определение минимального поперечного сечения арматуры :

Определяем  коэффициент А0 :

Определяем  коэффициенты ξ и η :

ξ =0,08 0,604 , η=0,96

Определяем требуюмую  площадь поперечного сечения  арматуры :

 

                                                

Окончательно  получаем :

                                                

 

Предлагается 2 варианта армирования монолитной плиты :

    1. Рулонными сетками
    2. Плоскими сетками

Сетки укладываются согласно эпюре изгибающих моментов

 

d1 d2 –диаметр продольной и поперечной арматуры

S1 S2 –шаг продольной и поперечной арматуры

c1 c2 –выпуск продольной и поперечной арматуры

L – длина сетки

B – ширина сетки

На  изготовление сеток идет арматурная проволока Вр-1 диаметром 3,4,5,7 мм и арматура класса А-III диаметром 6,8 мм. Продольная и поперечная арматура ставится с шагом кратным 50 мм (100 , 150 , 200 , 250 мм). В рулонных сетках продольную арматуру можно изготовить из арматурной проволоки. Кроме того сетки могут быть :

  1. с рабочей продольной арматурой
  2. с рабочей поперечной арматурой
  3. с рабочей продольной и поперечной арматурой

 

В=1040, 1140 , 1280 , 1330 , 1440 , 1550 , 1660 , 1940 , 2350 , 2550 , 2660 , 2940 , 3030 , 3230 , 3330 , 3550 , 3630 (мм)

 

Вырезав полоску шириной 1м, арматуру считаем  тоже на 1 м:

 

S=100   n=10

S=150   n=7

S=200   n=5

S=250   n=4

 

Если  , то принимается 2 вариант, т.е. будем армировать плоскими сетками с рабочей поперечной арматурой.

 

По  сортаменту подбираем сетки с поперечной рабочей арматурой , при условии, что :

=3,25 см2

=2,18 см2

=2,4-0,2=2,2 м

=0,5*2,4=1,2 м

Æ

Æ

Æ

Æ


 

РАСЧЕТНАЯ СХЕМА ВТОРОСТЕПЕННОЙ БАЛКИ

qпог=18.95*2.4*.95+0.2(0.45-0.1)*25*1.1*0.95=45.03 кН/м

 

УТОЧНЕНИЕ РАЗМЕРОВ ВТОРОСТЕПЕННОЙ БАЛКИ

 

  1. Расчетные данные :

Rв=13,05 МПа , RS=365 МПа , M=189,3 кН/м ,

 

Балки армируются сварными каркасами с продольной рабочей арматурой А-III Æ 10 мм и более.

В=0,2 м ,

2) Определяем  требуемое значение рабочей высоты  элемента:

Назначаем высоту кратную 5 см : hтр=0,55 м,

 

Чтобы перейти к дальнейшему расчету нужно перейти к расче-тному тавровому поперечному сечению и задаться размерами :

Принимаем в ´f =0.74 м

От действия положительного изгибающего момента второ-степенная  балка рассчитывается как элемент таврового профиля . От действия отрицательного изгибающего момента балка рассчитывается как прямоугольный элемент .

 

РАСЧЕТ  ВТОРОСТЕПЕННОЙ БАЛКИ НА ДЕЙСТВИЕ ПОЛОЖИ-ТЕЛЬНЫХ  ИЗГИБАЮЩИХ МОМЕНТОВ .

 

1) Расчетные данные :

Rв=13,05 МПа , RS=365 МПа , Mкр=187,9 кН/м , Mср=130,14 кН/м , ,

 

Балки армируются сварными каркасами, в которых рабочая  продольная арматура идет класса А-III.

 

  1. Определяем положение сжатой зоны бетона :

3)  Определяем коэффициент Ао

 

Расчет  будем вести отдельно для крайнего и среднего пролетов :

 

                 

                                                       

4) Определяем требуемую площадь арматуры :

 

         

Так как ширина полки : 10<b<30 мм следует устанавливать 2 каркаса с рабочей арматурой по 2 или 4 стержня .

Нижняя  продольная арматура в каркасе К-1 подбирается по в крайнем пролете , а в каркасе К-2 подбирается по в среднем пролете.

 

По  результатам подбора получилось следующее :

Для каркаса К-1 : А-III AS (4Æ18)=10.03 cм2

Для каркаса К-2 : А-III AS (2Æ22)=6,9 cм2

Верхняя арматура в каркасе К-1 и К-2 ставится конструктивно

А-III AS (2Æ10)=1,57 cм2

РАСЧЕТ  ВТОРОСТЕПЕННОЙ БАЛКИ НА ДЕЙСТВИЕ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ИЗГИБАЮЩИХ МОМЕНТОВ .

 

1) Расчетные  данные :

Rв=13,05 МПа , RS=365 МПа , MВ=189,3 кН/м , Mс=130,14 кН/м , ,

 

Балки армируются сварными каркасами, в которых  рабочая продольная арматура идет класса А-III.

 

2)ределяем  положение сжатой зоны бетона :

3)  Определяем коэффициент Ао

 

Расчет  будем вести отдельно для крайнего и среднего пролетов :

 

                 

                                                       

4) Определяем  требуемую площадь арматуры :

 

         

Арматуру для  сетки С-5 подбираем по , а для С-6 по

-на 1 метр ширины

-на 1 метр ширины

Ширина  сетки определяется :

Принимаем плоские сетки, раскладываемые вдоль  главных балок с рабочей поперечной арматурой .

По  результатам подбора получаем :

Æ

Æ


РАСЧЕТ  ВТОРОСТЕПЕННОЙ БАЛКИ НА ПРОЧНОСТЬ  ПО НАКЛОН-НОМУ СЕЧЕНИЮ .

 

  1. Расчетные данные :Qmax=183.05 кН/м ,Rb,t=0.945 МПа ,φ в2=2,0 ,        φ в3=0,6 . Определяем количество и Æ поперечной арматуры :n=2 ,

d ω

Æ

Назначаем шаг поперечной арматуры :

                           S=180 мм

               S=400 мм

2) Сжатые  полки отсутствует, значит коэффициент  φt=0

3) Продольной  силы нет, принимаем φn=0

4) Считаем величину  М в :

5)Определяем интенсивность армирования :

 

6) Ищем длину проекции наклонной трещины на продольную ось :

Если :

В любом  случае принимают :

q 1 –условная равномерно распределенная нагрузка от внешних сил

Условие выполняется.

 

7) Определяем поперечную перевязывающую силу , воспринимаемую сжатой зоной бетона

 

8) Определяем  коэффициент с0 :

Принимаем с0 =1,04 м

9) Определяем  поперечную перерезывающую силу, воспринимаемую поперечной арматурой    

10) Делаем  проверку прочности 

183,05>58,96+83,98=142,94 кН

 

Условие не выполняется поставленной поперечной арматуры недостаточно, значит увеличиваем диаметр, либо уменьшаем шаг и расчет проводим заново начиная с 5 пункта.

Принимаем S=100 мм арматура без изменений.

 

5)Определяем  интенсивность армирования :

 

6) Ищем длину проекции наклонной трещины на продольную ось :

Если :

В любом  случае принимают :

q 1 –условная равномерно распределенная нагрузка от внешних сил

Условие выполняется.

 

7) Определяем  поперечную перевязывающую силу , воспринимаемую сжатой зоной  бетона

 

8) Определяем  коэффициент с0 :

Принимаем с0 =0,83 м

9) Определяем поперечную перерезывающую силу, воспринимаемую поперечной арматурой    

10) Делаем  проверку прочности 

183,05<91,26+120,64=211,9 кН

Условие выполняется поставленной поперечной арматуры достаточно . Окончательно принимаем Вр-1 с Аs,w (2Æ6)=0,57см2

 

РАСЧЕТ  РЕБРИСТОГО МЕЖДУЭТАЖНОГО ПЕРЕКРЫТИЯ

 

№

 

Вид нагрузки

Нормативная нагрузка кН/м3

Расчетная нагрузка кН/м2

1

Постоянная нагрузка g

 

1.Керамическая плитка  δ=0,006м,

    ρ=18 кН/м3

2. Цем. песч. стяжка  δ=0,02м, 

    ρ=18 кН/м3

3.ЖБ плита пустотная  δпр=0,12м, ρ=25 кН/м3

 

 

 

 

0,11

 

0,36

3,0

 

 

 

1,2

 

1,3

1,1

 

 

 

0,13

 

0,47

3,3

 

Итого :

3,47

  

3,9

2

1. Временная нагрузка 

8,0

1,2

9,6

3

2. Полная нагрузка  ρ

11,47

  

13,5


 

Если  временные нормативные нагрузки по условию , на перекрытие больше то плита ребристая, меньше- пустотная .

Условие :

  -плиты пустотные

Ригель  прямоугольный размерами bxh : h=0,5 м , b=0,2 м

 

 

 

 

РАСЧЕТ  МНОГОПРОЛЕТНОГО СБОРНОГО НЕРАЗРЕЗНОГО РИГЕЛЯ

 

В среднем  пролете :для таких балок расчетная  длина в среднем пролете принимается  равной расстоянию в осях

L ср=L1=4,8 м

 

В крайнем  пролете это расстояние от оси колонны до центра опирания ригеля на каменную кладку.

Lкр=L1-0,125=4,8-0,125=4,675 м

 

Постоянная  нагрузка действующая на ригель gпог :

Временная нагрузка, действующая на ригель Vпог :

Для построения эпюр М иQ определяем расчетные данные :

№

Схемы нагрузки

М1

М2

МВ

QА

QВлев

QВпр

 

1

gпог=26,04 кН/м

0,08

 

45,62

0,025

 

15,23

-0,1

 

-58,85

0,4

 

49,63

-0,6

 

-73,43

0,5

 

62,5

 

2

Vпог=63,84 кН/м

0,101

 

141,2

-0,05

 

-73,54

-0,05

 

-72,14

0,45

 

135,02

-0,55

 

-165,03

0

 

0

 

3

Vпог=63,84 кН/м

-0,025

 

-34,95

0,075

 

110,32

-0,05

 

-72,14

-0,05

 

-150,02

-0,05

 

-150,02

0,5

 

153,22

 

4

Vпог=63,84 кН/м

-

 

-

-

 

-

-0,117

 

-168,81

0,383

 

114,92

-0,617

 

-185,13

0,583

 

178,65

 

5

 

ВАРИАНТЫ ЗАГРУЖЕНИЯ

1+2

 

186,82

1+3

 

125,55

1+4

 

-227,66

1+2

 

184,83

1+4

 

-258,56

1+4

 

241,15


 

 

Для построения эпюр средний пролет делим  на 10 частей , а крайний- на 20 частей .

 

 

 

 

 

 

 

 

УТОЧНЕНИЕ РАЗМЕРОВ РИГЕЛЯ

 

1) Расчетные  данные :

М=М1(1+2)=186,82 кН*м , МПа

2) Определяем требуемое значение  рабочей высоты элемента :

3)  

Назначаем высоту кратную 5 см : h=0,6 м.

Проверка :В=(0,3 0,5)h

В нашем случае условие выполняется.

h0=h-a=0,6-0,05=0,55 м

В дальнейших расчетах будем использовать : В=0,2 м, h=0,6 м.

 

РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ  РИГЕЛЯ ПО НОРМАЛЬНОМУ СЕЧЕНИЮ.

 

1) Определяем  коэффициент :

.

2) Определяем  коэффициенты :

3) Определяем требуемую площадь арматуры :

 при чем

Расчет на прочность  нужно производить 4 раза :

 

1. На максимальный положительный изгибающий момент в первом пролете М1(1+2). В результате подбирается нижняя продольная арматура в каркасе Кр-1. Арматура устанавливается в 2 ряда.

 

2. На максимальный положительный изгибающий момент в среднем пролете М2

В результате подбирается  нижняя продольная арматура в каркасе  Кр-2.

 Арматура  устанавливается в 2 ряда.

 

3. На отрицательный  изгибающий момент в среднем  пролете 

Так как ширина ригеля не более 30 см устанавливаем 2 каркаса .

 

4. На изгибающий момент на грани колонны на опоре В

В результате подбирается  верхняя продольная арматура, которая  стоит в каркасе Кр-1 и Кр-2 у опоры В . Арматура устанавливается в один ряд.

 

Проводим расчет на прочность 4 раза :

 

1.                                  

В результате подбора  получаем арматуру А-III    АS(4Æ20)=12,56 cм2

 

2.                                 

 

В результате подбора  получаем арматуру А-III    АS(4Æ16)=8,04 cм2

 

3.                                 

 

В результате подбора  получаем арматуру А-III    АS(2Æ18)=5,09 cм2

 

 

 

 

4.                                 

 

В результате подбора  получаем (конструктивно) арматуру А-III АS(2Æ25)=9,82 cм2

 

РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ  РИГЕЛЯ ПО НАКЛОННОМУ СЕЧЕНИЮ.

 

1) Расчетные  данные :

Определяем  количество и Æ поперечной арматуры : n=2,

АS(2Æ8)=1.01 cм2  RS,в=255 МПа

В приопорной части  шаг поперечной арматуры назначаем  если :

=1/3*0,6=0,2 м

=3/4*0,6=0,45 м (для чертежа)

Так как h=500 мм S=200 мм

 

2) Сжатые полки отсутствуют, значит коэффициент

3) Продольной  силы нет, принимаем

4) Считаем величину  Мв:

5) Определяем  интенсивность армирования :

6) Ищем длину  проекций наклонной трещины на  продольную ось :

Если :                        

                                  

В любом случае принимают :

q1- условная равномерно распределенная нагрузка от внешних сил

Условие выполняется .

 

7) Определяем  поперечную перерезывающую силу , воспринимаемую сжатой зоной бетона

 

8) Определяем  коэффициент с0 :

Принимаем с0 =0,67 м

9) Определяем  поперечную перерезывающую силу, воспринимаемую поперечной арматурой    

10) Делаем проверку  прочности 

258,56>146,28+86,28=232,56 кН

Условие не выполняется поставленной поперечной арматуры недостаточно, значит увеличиваем диаметр, либо уменьшаем шаг и расчет проводим заново начиная с 5 пункта.

Принимаем S=100 мм арматура без изменений.

 

5)Определяем  интенсивность армирования :

 

6) Ищем длину  проекции наклонной трещины на  продольную ось :

Если :

В любом случае принимают :

q 1 –условная равномерно распределенная нагрузка от внешних сил

Условие выполняется.

 

7) Определяем  поперечную перевязывающую силу , воспринимаемую сжатой зоной  бетона

 

8) Определяем  коэффициент с0 :

Принимаем с0 =0,62 м

9) Определяем  поперечную перерезывающую силу, воспринимаемую поперечной арматурой    

10) Делаем проверку прочности

258,56<119,59+159,68=279,27 кН

Железобетонные конструкции. 7 📙 Курсовая → 🆔 78375

Железобетонные конструкции. 7 📙 Курсовая → 🆔 78375

Железобетонные конструкции. 7