Рефетека.ру / Строительство

Курсовая работа: Проектування залізобетонного каркасу

Міністерство освіти і науки України

Одеська державна академія будівництва и архітектури

Кафедра: Процесів і апаратів в технології будівельних матеріалів


Розрахунково-графічна робота

на тему „Проектування залізобетонного каркасу


Виконав:

студент гр. ВБК-438

Довгань Д.Ю.

Перевірив: Коваль С.В.


Одеса 2008


Зміст


Вступ

1. Загальні данні для проектування

2. Компонування конструктивної схеми збірного перекриття

3. Розрахунок багатопустотної плити перекриття

3.1 Розрахунок багатопустотної плити по граничним станам І групи

3.2 Розрахунок багатопустотної плити по граничним станам ІІ групи

4. Розрахунок ригеля

4.1 Визначення зусиль в ригелі поперечної рами

4.2 Розрахунок міцності ригеля по перерізам нормальним до повздовжньої вісі

4.3 Розрахунок міцності ригеля по перерізам нахиленим до поздовжньої вісі

4.4 Конструювання арматури ригеля

5. Розрахунок колони середнього ряду першого поверху

5.1 Визначення зусиль в середній колоні

5.2 Розрахунок міцності середньої колони

5.3 Конструювання арматури колони

Література


Вступ


Залізобетонні конструкції являються базою сучасної індустрії. Поява та розвиток залізобетонних конструкцій нерозривно пов’язана з умовами розвитку матеріального життя суспільства, розвитком виробничих сил.

Залізобетон застосовують: в промисловому, цивільному, сільськогосподарському, енергетичному, транспортному, гідромеліоративному будівництві. Таке широке розповсюдження в будівництві залізобетон отримав внаслідок багатьох його позитивних якостей: довговічності, вогнестійкості, стійкості проти атмосферних впливів, високим опором статичним і динамічним навантаженням, малих експлуатаційних витрат на утримання будівель і споруд та ін. Наявність великих та мілких заповнювачів, у великих кількостях, які йдуть на приготування бетону, робить залізобетон доступним до застосування практично на всій території країни.

По способу зведення розрізняють: збірні залізобетонні конструкції, які виготовляються переважно на заводах будівельної індустрії і потім монтуються на будівельних майданчиках; монолітні, які повністю зводяться на місці будівництва; збірно-монолітні, в яких раціонально поєднується використання збірних залізобетонних елементів заводського виготовлення і монолітних частин конструкцій.

Багато аварій будівель і споруд відбувається через різні недоліки і помилки при проектуванні та будівництві залізобетонних конструкцій. Витрати на усунення цих негативних явищ, як правило, високі. Виходячи з наведених фактів , можна сформувати що перед сучасним будівництвом стоїть завдання: зниження вартості і матеріаломісткості залізобетонних конструкцій та підвищення їх надійності.

Збірні залізобетонні конструкції відповідають вимогам індустріалізації, хоча й монолітний залізобетон отримує все більше визнання в останні роки.

1. Загальні данні для проектування


Чотирьохповерхова каркасна будівля 2 класу відповідальності має розмір в плані 21,6х36м та сітку колон 5,4х6м. Висота поверхів 4,8м. Стінові панелі навісні з легкого бетону, в торцях будівлі замонолічуються сумісно з торцевими рамами, утворюючи вертикальні зв’язкові діафрагми. Нормативне значення тимчасового навантаження v=6500 Н/м2, короткочасного навантаження –1500 Н/м2, коефіцієнт надійності по навантаженню Проектування залізобетонного каркасу=1,2, коефіцієнт надійності по призначеннюПроектування залізобетонного каркасу=1.

Снігове навантаження – по ІІІ району (м. Лубни).

Температурні умови нормальні, вологість повітря 40%.


2. Компонування конструктивної схеми збірного перекриття


Ригелі поперечних рам – трьох прольотні, на опорах жорстко з’єднанні з крайніми та середніми колонами.

Плита покриття – багатопустотна плита шириною 1200 мм.

В повздовжньому напрямку жорсткість будівлі забезпечена вертикальними зв’язками, встановленими в одному середньому прольоті по кожному ряду колон. В поперечному напрямку жорсткість будівлі забезпечена по рамно-зв’язковій системі: вітрове навантаження через перекриття, які працюють як горизонтальні жорсткі диски, передається на торцеві стіни, які виконують функції зв’язкових діафрагм, та поперечні рами.


3. Розрахунок багатопустотної плити перекриття


Вихідні дані:

Поперечний прольот плит Проектування залізобетонного каркасум, повздовжній крок внутрішніх колон Проектування залізобетонного каркасум, нормативне значення тимчасового навантаження Проектування залізобетонного каркасуКН/м2.Несущими елементами перекриття є багатопустотна плита з круглими пустотами, яка має номінальну довжину 6,0 м, ширину 1,2 м, висоту 20 см, і багатопрольотний збірний ригель прямокутного перерізу. Плита опирається на ригель зверху. Діючі на перекриття навантаження вказані в табл. 3.1.


3.1 Розрахунок багатопустотної плити


Визначення навантажень та зусиль

Для встановлення розрахункового прольоту плити попередньо задаються розмірами перерізу ригеля Проектування залізобетонного каркасусм; Проектування залізобетонного каркасусм. При спиранні на ригель поверху розрахунковий проліт


Проектування залізобетонного каркасум.


Підрахунок навантажень на 1 м2 перекриття зведено в таблиці 3.1


Таблиця 3.1 – Нормативні і розрахункові навантаження на 1м2 перекриття

Навантаження Нормативне навантаження Н/м2 Коефіцієнт надійності по навантаженню Розрахункове навантаження, Н/м2

Постійне навантаження

Власна вага багатопустотної плити 2500 1,1 2750
Власна вага цементного розчину δ=20мм 440 1,3 570
Власна вага керамічних плиток, δ=13мм 240 1,1 264

Всього

3180


3584

Тимчасове навантаження

Тривало діюче 5000 1,2 6000
Короткочасна 1500 1,2 1800

Всього

6500


7800

Повне навантаження

Постійна і тривала 8180

-

-

Короткочасна 1500

-

-

Всього

9680

-

11384


Розрахункове навантаження на 1м при ширині плити 1,2м з урахуванням коефіцієнта надійності по призначенню будівлі γn=1:

- постійна

Проектування залізобетонного каркасу

- повна

Проектування залізобетонного каркасу

Проектування залізобетонного каркасу

Нормативне навантаження на 1м:

- постійна

Проектування залізобетонного каркасу

- повна

Проектування залізобетонного каркасу

в тому числі постійна і тривала

Проектування залізобетонного каркасу

Зусилля від розрахункових і нормативних навантажень

Від розрахункового навантаження


Проектування залізобетонного каркасу

Проектування залізобетонного каркасу


Від нормативного повного навантаження

Проектування залізобетонного каркасу

Проектування залізобетонного каркасу

Від нормативного постійного і тривалого навантажень

Проектування залізобетонного каркасу

Встановлення розмірів плити

Висота перерізу ребристої попередньо напруженої плити Проектування залізобетонного каркасусм, робоча висота перерізу Проектування залізобетонного каркасусм. Розміри: товщина верхньої та нижньої полок Проектування залізобетонного каркасусм. Ширина ребер: середніх–4 см, крайніх–4 см.

В розрахунках по граничним станам першої групи розрахункова товщина стисненої полки таврового перерізу Проектування залізобетонного каркасусм, співвідношення Проектування залізобетонного каркасу, при цьому в розрахунок вводиться ширина полки Проектування залізобетонного каркасусм; розрахункова ширина ребра Проектування залізобетонного каркасусм

Характеристика міцності бетону та арматури

Багатопустотну попередньо напружену плиту армують арматурою класу А-V з електротермічним натягненням на упори форм. До тріщиностійкості плити висувають вимоги 3-ї категорії. Виріб термічно оброблюється при атмосферному тиску.

Бетон важкий класу В25, який відповідає напруженій арматурі, нормативна міцність бетону Rbn=18,5 МПа, розрахункова Rbn=14,5 МПа, коефіцієнт умов роботи бетону γb2=1, нормативний опір при розтягу Rbth=Rbt,ser=1,6 МПа, розрахунковий Rbt=1,05 МПа, початковий модуль пружності бетону Еb=30000 МПа.

Передаточна міцність бетону Rbр приймається так, щоб при обтисканні співвідношення навантажень Проектування залізобетонного каркасу.

Арматура поперечних ребер – класу А-V, нормативний опір Rsn=785Мпа, розрахунковий опір Rs=680МПа, модуль пружності Еs=190000 МПа. Попередній натяг арматури приймають рівним Проектування залізобетонного каркасуМПа.

Перевіряємо виконання умови


Проектування залізобетонного каркасу:


при електротермічному способі натягу

Проектування залізобетонного каркасуМПа

Проектування залізобетонного каркасуМПа

умова виконується.

Розраховуємо граничне відхилення попереднього напруження при кількості напружених стержнів Проектування залізобетонного каркасу


Проектування залізобетонного каркасу


Коефіцієнт точності натягнення: Проектування залізобетонного каркасу. При перевірці по утворенню тріщин в верхній зоні плити при обтисненні приймають Проектування залізобетонного каркасу.

Попереднє навантаження з врахуванням точності натягу Проектування залізобетонного каркасуМПа.

Розрахунок міцності плити по перерізу, нормальному до повздовжньої вісі

Переріз тавровий з поличкою в стисненій зоні. М=56,097 кН . м

Переріз тавровий з полечкою в стисненій зоні розраховують


Проектування залізобетонного каркасу


Знаходимо з таблиці 3.1 [1] Проектування залізобетонного каркасу, Проектування залізобетонного каркасусм – нейтральна вісь проходить в межах стисненої зони, звідси Проектування залізобетонного каркасу.

Характеристика стисненої зони

Проектування залізобетонного каркасу

Гранична висота стисненої зони


Проектування залізобетонного каркасу


де Проектування залізобетонного каркасу - електро-термічнє напруження

Коефіцієнт умов роботи, що враховує опір напруженої арматури вище умовної границі текучості:


Проектування залізобетонного каркасу

де η=1,15 – для арматури класу А-V

Розраховуємо площу перерізу розтягнутої арматури


Проектування залізобетонного каркасу


Приймаємо 5Ш12 з площею Аs=5,65 см2

Розрахунок міцності плити по перерізу, нахиленому до повздовжньої вісі

Проектування залізобетонного каркасу кН

Вплив зусилля обжаття Проектування залізобетонного каркасу кН:

Проектування залізобетонного каркасу.

Перевіряємо, чи потрібна поперечна арматура по розрахунку.

Умова: Проектування залізобетонного каркасуН – задовольняється.

При Проектування залізобетонного каркасукН/м = 65Н/см і оскільки


Проектування залізобетонного каркасу


приймаємо Проектування залізобетонного каркасусм.


Друга умова: Проектування залізобетонного каркасуН;


Проектування залізобетонного каркасу


також задовольняється. Відповідно поперечної арматури по розрахунку не потрібно.

На приопорних ділянках довжиною Проектування залізобетонного каркасу арматуру встановлюємо конструктивно, Ш 4 Вр-1 з кроком Проектування залізобетонного каркасусм; в середній частині прольоту арматура не застосовується.


3.2 Розрахунок багатопустотної плити по граничним станам другої групи


Розрахунок геометричних характеристик приведеного перерізу

Кругле обертання пустот замінюємо еквівалентним квадратним з стороною:

Проектування залізобетонного каркасусм.

Товщина полок еквівалентного перерізу:

Проектування залізобетонного каркасусм.

Ширина ребра:

Проектування залізобетонного каркасусм.

Ширина пустот:

Проектування залізобетонного каркасусм.

Площа приведеного перерізу:


Проектування залізобетонного каркасу,


Проектування залізобетонного каркасусм2 (нехтують Проектування залізобетонного каркасу,тому що дуже мала величина).

Відстань від нижньої грані до центра ваги приведеного перерізу:

Проектування залізобетонного каркасусм.

Момент інерції (симетричного):

Проектування залізобетонного каркасу см4.

Момент опру перерізу по нижній зоні:


Проектування залізобетонного каркасу см3;


теж саме по верхній зоні Проектування залізобетонного каркасу см3.

Відстань від ядрової точки, найбільш віддаленої від розтягненої зони (верхньої), до центра ваги перерізу:

Проектування залізобетонного каркасусм; теж саме, найбільш віддаленої зони (нижньої):

Проектування залізобетонного каркасу см; відповідно


Проектування залізобетонного каркасу.


Відношення напруження в бетоні від нормативних навантажень та зусилля обтиску до розрахункового опору бетону для граничних станів другої групи спочатку приймають рівним 0,75.

Упругопластичний момент опору в розтягненій зоні:


Проектування залізобетонного каркасу см3,


при Проектування залізобетонного каркасу - для двотаврового перерізу при


Проектування залізобетонного каркасу.


Упругопластичний момент опору по розтягненій зоні в стадії виготовлення та обтиску Проектування залізобетонного каркасу см3.

Визначення втрат попереднього напруження арматури

Коефіцієнт точності натягу арматури приймають γsp=1

Втрати від релаксації напруження в арматурі при електродинамічному способі натягу

Проектування залізобетонного каркасу

Втрати від перепаду температури між арматурою, що натягнена і упорами σ2=0, так як при пропарюванні форма з упорами нагрівається разом з виробом.

Зусилля обтиску


Проектування залізобетонного каркасу


Ексцентриситет цього зусилля відносно центра ваги приведеного перерізу


Проектування залізобетонного каркасусм.


Напруження в бетоні при обтиску


Проектування залізобетонного каркасу


Установлюємо значення передатної міцності бетону з умови Проектування залізобетонного каркасу Проектування залізобетонного каркасуМПаПроектування залізобетонного каркасу, приймаємо Проектування залізобетонного каркасуМПа, звідси Проектування залізобетонного каркасу.

Розраховуємо стискаюче напруження в бетоні на рівні центра ваги напруження арматури від зусилля обтискання без врахування вигинного моменту від власної ваги плити

Проектування залізобетонного каркасу


Втрати від швидконатікаючої повзучості при


Проектування залізобетонного каркасу та при Проектування залізобетонного каркасу складає

Проектування залізобетонного каркасу


Перші втрати


Проектування залізобетонного каркасу


З урахуванням втрат σloc1 напруження σbp=3.59 МПа. Втрати від осадження бетону при Проектування залізобетонного каркасуМПа. Втрати від повзучості бетону при Проектування залізобетонного каркасу складають Проектування залізобетонного каркасуМПа.

Другі втрати


Проектування залізобетонного каркасуМПа


Повні витрати


Проектування залізобетонного каркасуМПа


Тобто більше встановленого мінімального значення втрат

Зусилля обтиску з врахуванням повних втрат


Проектування залізобетонного каркасу=276,68 кН


Розрахунок по утворенню тріщин, нормальних до повздовжньої вісі

При розрахунку до конструкції висунуто вимоги як для 3 категорії по тріщиностійкості та приймаємо наступні коефіцієнти надійності по навантаженню Проектування залізобетонного каркасу, М=47,7 кН.м.

Розраховуємо момент утворення тріщин по наближеному способу ядрових моментів


Проектування залізобетонного каркасукН.м


де Проектування залізобетонного каркасуН.см.

Оскільки М=47,7Проектування залізобетонного каркасуМCRC=63,9 кНм, тріщини в розтягнутій зоні не утворюються.

Перевіряємо, чи утворюються тріщини в верхній зоні плити при її обтисканні коефіцієнта точності натягу Проектування залізобетонного каркасу. Момент від ваги плити не враховується.

Розрахункове зусилля


Проектування залізобетонного каркасу


Проектування залізобетонного каркасу

284506Н.см < 1942000 Н.см

Умова виконується отже початкові тріщини не утворюються; де Проектування залізобетонного каркасу МПа – опір бетону розтягненню, відповідно передаточній міцності бетону 12,5 МПа.

Розрахунок прогину плити

Прогин визначається від постійного та тривалого навантаження, граничний прогин Проектування залізобетонного каркасу [табл.2.3,1]

Замінюючий момент рівний вигинному моменту від постійного та тривалого навантажень М=40,4 кН.м; сумарна повздовжня сила рівна зусиллю попереднього обтиску з урахуванням всіх втрат і при γsp=1; Ntot=P2=277 кН; ексцентриситет


Проектування залізобетонного каркасу;


коефіцієнт φl=0,8 – при тривалій дії навантажень


Проектування залізобетонного каркасу


приймаємо φm=1

Коефіцієнт, що характеризує нерівномірність деформації розтягненої арматури на ділянці між тріщинами:

Проектування залізобетонного каркасу.

Розраховуємо кривизну осі при вигину:


Проектування залізобетонного каркасу


де Проектування залізобетонного каркасу; ν=0,15 – при тривалій дії навантажень


Проектування залізобетонного каркасусм2

Проектування залізобетонного каркасусм.


Розраховуємо прогін


Проектування залізобетонного каркасу


Врахування прогину від повзучості бетону внаслідок обтиску зменшує прогин.


4. Розрахунок ригеля


4.1 Визначення зусиль в ригелі поперечної рами


Розрахункова схема і навантаження

Навантаження на ригель від багатопустотних плит вважається рівномірно розподіленою. Ширина вантажної смуги на ригель дорівнює кроку поперечних рам – 6 м.

Розраховуємо розрахункове навантаження на 1 м довжини ригеля.

Постійна: від перекриття з урахуванням коефіцієнта надійності по призначенню будівлі γn=0,95;

Проектування залізобетонного каркасу

від ваги ригеля перерізом 0,25х0,5 м (ρ=2500 кг/см3) з урахуванням коефіцієнтів надійності γf=1,1 та γn=0,95

Проектування залізобетонного каркасу

Разом

Проектування залізобетонного каркасу

Тимчасова з урахуванням γn=0,95

Проектування залізобетонного каркасу

в тому числі тривала

Проектування залізобетонного каркасу

короткочасна

Проектування залізобетонного каркасу

Повне навантаження

Проектування залізобетонного каркасу

Обчислення згинальних моментів в розрахункових перерізах ригеля

Переріз ригеля прийнято рівним 25х50 см, переріз колони – 30х30 см, довжина колони l = 4,8м.


Проектування залізобетонного каркасу


Обчислення опорних моментів ригеля від постійного навантаження та різних схем завантаження тимчасовим навантаженням наведено у таблиці 4.1.


Таблиця 4.1 – Опорні моменти ригеля

№ схеми Схеми навантаження Опорні моменти, кн.*м


М12 М21 М23 М32
1

Проектування залізобетонного каркасу

Проектування залізобетонного каркасу

–0,046.23,7. .5,42=

= –31,8

–0,095.23,7. .5,42= –65,7 –0,088.28,6. .5,42= –60,8 –0,088. .28,6 .5,42= = –60,8
2

Проектування залізобетонного каркасу

Проектування залізобетонного каркасуПроектування залізобетонного каркасу

–0,055.44,5. .5,42= –71,4 –0,065.44,5. .5,42= –84,4 –0,022.44,5. .5,42= –28,6 –0,022. .44,5.5,42= = –28,6
3

Проектування залізобетонного каркасуПроектування залізобетонного каркасу

–0,009.44,5. .5,42= –11,7 –0,030.44,5. .5,42= –39 –0,066.44,5. .5,42= –85,6 –0,066. .44,5.5,42= = –85,6
4

Проектування залізобетонного каркасу

–0,045.44,5. .5,42= –58,4 –0,107.44,5. .5,42= –138,9 –0,1.44,5. .5,42= –129,8 –0,054. .44,5.5,42= = –70,1
Найбільш несприятливі комбінації для розрахунку опорних моментів 1+2 1+4 1+4 1+3

-103,2 -189,6 - 190,6 -146,4
Найбільш несприятливі комбінації для розрахунку прольотних моментів 1+2 1+2 1+3 1+3

-103,2 -189,6 -190,6 -146,4

Визначаємо поперечну силу на крайній колоні:


Проектування залізобетонного каркасу


Проектування залізобетонного каркасу

Визначаємо максимальний прольотний момент на крайній колоні


Проектування залізобетонного каркасу


Визначаємо максимальний прольотний момент на середній колоні:


Проектування залізобетонного каркасу


До епюр моментів схем завантаження 1+4 добавляємо урівнюючу епюру моментів так, щоб урівнялись опорні моменти М21=М23.

Ординати вирівнюючий епюри моментів:

Проектування залізобетонного каркасу

Проектування залізобетонного каркасу


Проектування залізобетонного каркасу

Проектування залізобетонного каркасу


Різниця ординат в вузлі вирівнюючий епюри моментів передається на стойки. Опорні моменти на епюрі вирівнюючих моментів складають:

Проектування залізобетонного каркасу

Проектування залізобетонного каркасу

Проектування залізобетонного каркасу

Проектування залізобетонного каркасу

Розрахункові опорні моменти ригелю першого прольоту по граням колон визначаємо по абсолютній величині за формулами:

по грані крайньої колони зліва

по схемам завантаження 1+4 і вирівняній епюрі моментів:


Проектування залізобетонного каркасукН.м

Проектування залізобетонного каркасу


Проектування залізобетонного каркасу

по схемам завантаження 1+3:


Проектування залізобетонного каркасу кН.м

Проектування залізобетонного каркасу


по схемам завантаження 1+2:


Проектування залізобетонного каркасу кН.м


по грані середньої колони справа:

по схемам завантаження 1+4 і вирівняній епюрі моментів:


Проектування залізобетонного каркасукН.м

Проектування залізобетонного каркасу


Відповідно, розрахунковий опорний момент ригеля по грані середньої колони М =121,7 кН.м.

Опорний момент ригеля по грані крайньої колони по схемі завантаження 1+4 і вирівняній епюрі моментів:

Проектування залізобетонного каркасу кН.м


4.2 Розрахунок міцності ригеля по перерізам нормальним до повздовжньої вісі


Характеристики міцності бетону і арматури

Бетон важкий класу В20; розрахункові опори при стисканні Rb=11,5 МПа; при розтягу Rbt=0,9 МПа; коефіцієнт умов роботи бетону γb2=1; модуль пружності Еb=27000 МПа.

Арматура повздовжня робоча класу А-ІІІ, розрахунковий опір Rs=365 МПа, модуль пружності Еs=200000 МПа.

Визначення висоти перерізу ригеля

Висоту перерізу ригеля підбираємо по опорному моменту при ξ=0,35, оскільки на опорі момент визначений з урахуванням утворювання пластичного шарніра. По таблиці 3.1 [1] і при ξ=0,35, знаходимо значення αm=0,289, і визначаємо граничну висоту стисненої зони


Проектування залізобетонного каркасу


Проектування залізобетонного каркасу

де σsR – напруження в арматурі з фізичною границею текучості

Розраховуємо


Проектування залізобетонного каркасу


Проектування залізобетонного каркасу

Приймаємо h=50 см, ширину перерізу залишаємо 25 см, бо вона відповідає залежності (0,3..0,4) h.

Прийнятий переріз в даному випадку не перевіряємо по прольотному моменту, бо М=104,2кН.мПроектування залізобетонного каркасуМ12=121,7кН.м.

Визначаємо площу перерізу арматури у розрахункових перерізає ригелю.

Переріз у першому прольоті:

робота висоти ригелю Проектування залізобетонного каркасу

коефіцієнт Проектування залізобетонного каркасу за формулою


Проектування залізобетонного каркасу


Визначаємо ξ=0,88 за таблицею 3.1 [1]

вираховуємо площу перерізу арматури


Проектування залізобетонного каркасу


Приймаємо 4 Ш18 А-ІІІ с Аs= 8,04см2 [додаток 6, 1]

Переріз в середньому прольоті


Проектування залізобетонного каркасу


Визначаємо ξ=0,885 за таблицею 3.1 [1]


Проектування залізобетонного каркасу


Приймаємо 4Ш18 А-ІІІ с Аs= 8,04см2 [додаток 6, 1]

Переріз по грані середньої опри

Арматура розташована в один ряд:

Проектування залізобетонного каркасу


Проектування залізобетонного каркасу


Визначаємо ξ=0,875 за таблицею 3.1 [1]


Проектування залізобетонного каркасу


Приймаємо 2 Ш25 А-ІІІ с Аs= 9,82см2 [додаток 6, 1]

Переріз по грані крайньої опори


Проектування залізобетонного каркасу


Визначаємо ξ=0,915 за таблицею 3.1 [1]


Проектування залізобетонного каркасу


Приймаємо 2 Ш20 А-ІІІ с Аs= 6,28см2 [додаток 6, 1]


4.3 Розрахунок міцності ригеля по перерізам нахиленим до поздовжньої вісі


На середній опорі поперечна сила Q=205кН.

Діаметр поперечних стержнів установлюється з умов зварювання їх з поздовжньою арматурою діаметром d=32мм і приймається рівним dsw=8мм з площею Аs=0,503 см2.

При класі А-ІІІ Rsw=285МПа, оскільки Проектування залізобетонного каркасу, вводять коефіцієнт умов роботи γs2=0,9 і тоді

Проектування залізобетонного каркасу

Число каркасів – 2, при цьому

Проектування залізобетонного каркасу

Крок поперечних стержнів по конструктивним умовам


Проектування залізобетонного каркасу см


На всіх при опорних ділянках довжиною l/4 прийнято крок s=16,7см, в середній частині прольоту крок


Проектування залізобетонного каркасу

Проектування залізобетонного каркасу

Проектування залізобетонного каркасу


Проектування залізобетонного каркасу - умова задовольняється.

Вимога


Проектування залізобетонного каркасу - задовольняється.


Розрахунок міцності по нахиленому перерізу

Проектування залізобетонного каркасу


Оскільки


Проектування залізобетонного каркасу


значення с рахуємо по формулі


Проектування залізобетонного каркасу


При цьому


Проектування залізобетонного каркасу


Поперечна сила у вершині нахиленого перерізу


Проектування залізобетонного каркасу


Довжина проекції розрахункового нахиленого перерізу


Проектування залізобетонного каркасу

Проектування залізобетонного каркасу


Умова міцності:

Проектування залізобетонного каркасу– забезпечується.

Перевірка міцності по стиснутій смузі між нахиленими тріщинами:

Проектування залізобетонного каркасу

Проектування залізобетонного каркасу


Проектування залізобетонного каркасуПроектування залізобетонного каркасуПроектування залізобетонного каркасу

Проектування залізобетонного каркасу

Умова

Проектування залізобетонного каркасу- задовольняється.


4.4 Конструювання арматури ригеля


Стик ригеля з колоною виконується за допомогою зварювання випусків верхніх над опорних стержнів з випусками з колон та зварювання закладних деталей ригелю та консолі колони. Робочу арматуру ригелю розміщаємо у двох плоских зварних каркасах, які з’єднуються у просторові за допомогою приварки поперечних горизонтальних стержнів Ш8 мм класу А-І з кроком S<500мм.

Арматуру для сприйняття від’ємного моменту в прольоті установлюють по епюрі моментів (рис. 4.1). Прийнято 2Ш12 А-ІІІ с Аs=2,26 см2.

Розглянемо переріз першого прольоту. На середній опорі арматура 2 Ш25 А-ІІІ с Аs= 9,82см2


Проектування залізобетонного каркасу

Рис. 4.1–Епюри моментів М та поперечної сили Q ригеля.


Проектування залізобетонного каркасу;

Проектування залізобетонного каркасу; Проектування залізобетонного каркасу;

Проектування залізобетонного каркасукН.м.


У місці теоретичного обриву арматура 2Ш12 А-ІІІ з Аs=2,26 см2;


Проектування залізобетонного каркасу;

Проектування залізобетонного каркасу; Проектування залізобетонного каркасу;

Проектування залізобетонного каркасукН.м;


поперечна сила в цьому перерізі Q=123,8кН;

поперечні стержні Ш8 А-І в місці теоретичного обриву стержнів 2Ш32 зберігають з кроком s=16,7см;


Проектування залізобетонного каркасу


довжина анкеровки:

Проектування залізобетонного каркасу

Арматуру в прольоті приймаємо 4 Ш18 А-ІІІ с Аs= 8,04см2;


Проектування залізобетонного каркасу;

Проектування залізобетонного каркасу; Проектування залізобетонного каркасу;

Проектування залізобетонного каркасукН.м;


У місці теоретичного обриву прольотних стержнів залишається арматура 2 Ш20 А-ІІІ с Аs= 6,28см2;

Поперечна сила в цьому перерізі Q=98кН;


Проектування залізобетонного каркасу


довжина анкеровки:

Проектування залізобетонного каркасу

Розглянемо переріз першого прольоту. На середній опорі арматура 2 Ш25 А-ІІІ с Аs= 9,82см2

поперечна сила в цьому перерізі Q=113кН;

поперечні стержні Ш8 А-І в місці теоретичного обриву стержнів 2Ш32 зберігають з кроком s=16,7см;


Проектування залізобетонного каркасу


довжина анкеровки:

Проектування залізобетонного каркасу

Арматуру в прольоті приймаємо 4 Ш18 А-ІІІ с Аs= 8,04см2;

У місці теоретичного обриву прольотних стержнів залишається арматура 2 Ш20 А-ІІІ с Аs= 6,28см2;

Поперечна сила в цьому перерізі Q=65кН;


Проектування залізобетонного каркасу


довжина анкеровки:

Проектування залізобетонного каркасу


5. Розрахунок колони середнього ряду першого поверху


5.1 Визначення зусиль в середній колоні


Визначення поздовжніх сил від розрахункових навантажень

Вантажна площа середньої колони при сітці колон

5,4х6= 32,4м2.

Постійне навантаження від перекриття одного поверху з урахуванням коефіцієнта надійності по призначенню будівлі γn=0,95:

Проектування залізобетонного каркасу

від ригеля

Проектування залізобетонного каркасу

від стійки (перерізом 0,3х0,3; l=4,8; ρ=2500кг/м3; γf=1,1;γn=1- 10,1кН.

Всього 110,3+ 17,7+10,1= 138,1кН.

Тимчасове навантаження від перекриття одного поверху з врахуванням γn=0.95

Проектування залізобетонного каркасу кН

в тому числі тривале

Проектування залізобетонного каркасу кН

короткочасне

Проектування залізобетонного каркасу кН

Постійне навантаження від покриття при вазі покрівлі і плит 6,5 кН/м2 складає:

Проектування залізобетонного каркасукН

від ригеля - 17.7кН

від стійки - 10,1кН

Всього - 217,8кН

Тимчасове навантаження - сніг для ІІІ снігового району при коефіцієнті надійності по навантаженню γf=1,4 і по призначенню будівлі γn=0,95:

Проектування залізобетонного каркасукН

в тому числі тривале

Проектування залізобетонного каркасукН

короткочасне

Q=21,6кН

Поздовжня сила колони І поверху рами від тривалого навантаження

Проектування залізобетонного каркасу

те ж від повного навантаження

Проектування залізобетонного каркасу

Визначення згинальних моментів колони від розрахункових навантажень

Визначаємо максимальний момент колон – при завантаженні 1+2 без перерозподілення моментів.

При дії тривалих навантажень


Проектування залізобетонного каркасу


Проектування залізобетонного каркасу

При дії повного навантаження

Проектування залізобетонного каркасу

Проектування залізобетонного каркасу

Різниця абсолютних значень опорних моментів у вузлі рами:

при тривалих навантаженнях

Проектування залізобетонного каркасу

при повному навантажені

Проектування залізобетонного каркасу

Згинальний момент колони підвалу

від тривалих навантажень

Проектування залізобетонного каркасу

від повного навантаження

Проектування залізобетонного каркасу

Згинальний момент колони першого поверху

від тривалих навантажень

Проектування залізобетонного каркасу

від повного навантаження

Проектування залізобетонного каркасу

Розраховуємо згинаючі моменти колони, що відповідають максимальним поздовжнім силам; для цієї мети використовують завантаження прольотів по схемі 1.

Від тривалих навантажень

Проектування залізобетонного каркасу

згинальні моменти колон підвалу

Проектування залізобетонного каркасу

першого поверху

Проектування залізобетонного каркасу

Від повних навантажень:

Проектування залізобетонного каркасу

згинальні моменти колон підвалу

Проектування залізобетонного каркасу

першого поверху

Проектування залізобетонного каркасу


5.2 Розрахунок міцності середньої колони


Характеристики міцності бетону і арматури

Клас важкого бетону В20 і клас арматури АІІІ приймаємо такими ж, як і для ригеля.

Комбінація розрахункових зусиль (для колон підвалу):

Nmax =Проектування залізобетонного каркасукН.м

в тому числі від тривалих навантажень NL=Проектування залізобетонного каркасукН

відповідний момент М=7.2 кН.м

в тому числі від тривалих навантажень М=5.6кНм

Мmax =22.8 кН.м

в тому числі МL=19 кН.м

І відповідаючи завантаженню 1+2 значення

Проектування залізобетонного каркасу

в тому числі

Проектування залізобетонного каркасу

Підбір перерізу симетричної арматури Аs = А`s.

Робоча висота перерізу


Проектування залізобетонного каркасу


ширина b=30см.

Ексцентриситет сили


Проектування залізобетонного каркасусм


Випадковий ексцентриситет


Проектування залізобетонного каркасусм

Проектування залізобетонного каркасусм


але не менше 1см.

Оскільки ексцентриситет сили е0=2,4см більше випадкового ексцентриситету е0=1 см, то його і приймають для розрахунку статично невизначеної системи.

Знаходимо значення моментів в перерізі відповідно осі, що проходить через центр ваги найменше зжатої (розтягнутої) арматури.

При тривалому навантаженні


Проектування залізобетонного каркасу


при повному навантаженні

Проектування залізобетонного каркасу

Відношення


Проектування залізобетонного каркасу


де Проектування залізобетонного каркасу- радіус ядра перерізу.

Розрахункову довжину колон багатоповерхових споруд при жорсткому з'єднанні ригелів з колонами в збірних перекриттях приймаємо рівними висоті поверху l0=l. В нашому розрахунку l0=l=4,8м.

Для важкого бетону


Проектування залізобетонного каркасу


Значення


Проектування залізобетонного каркасу

приймають Проектування залізобетонного каркасу

Відношення модулів пружності


Проектування залізобетонного каркасу


Задаються коефіцієнтом армування Проектування залізобетонного каркасу і вираховують критичну силу по формулі:


Проектування залізобетонного каркасукН


Рахуємо коефіцієнт Проектування залізобетонного каркасу


Проектування залізобетонного каркасу


Значення е рівне


Проектування залізобетонного каркасусм.


Визначаємо граничну відносну висоту стиснутої зони:


Проектування залізобетонного каркасу

де Проектування залізобетонного каркасу

Проектування залізобетонного каркасу

Проектування залізобетонного каркасу

Проектування залізобетонного каркасу

Проектування залізобетонного каркасу

Визначаємо площу арматури

Проектування залізобетонного каркасу

Прийнято 2Ш22 А-ІІІ с Аs=7,6 см2;

Проектування залізобетонного каркасу - для визначення Ncr було прийнято Проектування залізобетонного каркасу - перерахунок можна не робити.

Опорний тиск ригеля Q=209,4 кН; бетон класу В-20, Rb=11,5МПа; γb2=0,90МПА; арматура класу А-ІІІ, Rs=365МПа.

Приймаємо довжину опорної площадки з урахуванням зазору 5 см приймаємо l=25см при ширині ригеля lbm=25см, при цьому відстань Проектування залізобетонного каркасусм.

Висоту перерізу консолі у грані колони приймаємо рівною Проектування залізобетонного каркасусм, при куті стисненої грані 450, висота консолі у вільного краю Проектування залізобетонного каркасусм, при цьому Проектування залізобетонного каркасусм.

Робоча висота перерізу консолі Проектування залізобетонного каркасусм.

Оскільки Проектування залізобетонного каркасусмПроектування залізобетонного каркасусм, консоль коротка.

Консоль армують горизонтальними хомутами Ш6 А-І с Проектування залізобетонного каркасусм2, кроком 10см (при цьому Проектування залізобетонного каркасусм і s<15см) і відгинами 2Ш16 А-ІІІ с Аs=4,02 см2.

Перевіряють міцність перерізу консолі по умові


Проектування залізобетонного каркасу

Проектування залізобетонного каркасу

Проектування залізобетонного каркасу

Проектування залізобетонного каркасу


при цьому Проектування залізобетонного каркасу

Права частина умови приймається не більше

Проектування залізобетонного каркасукН

Відповідно

Проектування залізобетонного каркасу- міцність забезпечена.

Згинаючий момент консолі у грані колони по формулі


Проектування залізобетонного каркасу


Площа перерізу консолі біля грані поздовжньої арматури по формулі при Проектування залізобетонного каркасу.


Проектування залізобетонного каркасу


прийнято 2Ш16 А-ІІІ с Аs=4,02 см2.

5.3 Конструювання арматури колони


Колона армується просторовими каркасами, створених з плоских зварних каркасів. Діаметр поперечних стержнів при діаметрі поздовжньої арматури Ш22 А-ІІІ мм в підвалі і першому поверсі відповідно [1, дод. 9] дорівнює 10мм; приймаємо Ш8 А-ІІІ з кроком s=300мм по розміру сторони перерізу колони b=300мм, що менше 20·d=20·22=440мм. Колону чотирьохповерхової рами розчленовують на два елемента довжиною кожен в два поверхи. Стик колони виконують на ванному зварюванні випусків стержнів з об бетонуванням, кінці колони підсилюють поперечними сітками.


Література


1 Байков В. Н., Сигналов Э. Е. Железобетонные конструкции: Общий курс: Учеб. для вузов.- 5-е изд., перераб. и доп.- М., Стройиздат, 1991.-767 с.: ил.

2 СНИП 2.01.01-82 Строительная климатология и геофизика - М.: Стройиздат, 1983.

3 СНИП 2.01.07-85 Нагрузки и воздействия М., Стройиздат, 1983. 59с.

4 СНИП 2.03.01-83 Бетонные и железобетонные конструкции М., Стройиздат, 1983. 89 с.

5 Голышев А. Б. и др. Проектирование железобетонных конструкций: Справочное пособие/А. Б. Голышев, В. Я. Бачинский, В. П. Полищук,

А. В. Харченко; Под ред. А. Б. Голышева. – 2-е изд., перераб. и доп. –К.: Будівельник,1900. – 544.:ил.

6 Вахненко П. Ф. Залізобетонні конструкції. – К.: Урожай, 1995. – 368 с.

7 Железобетонные конструкции: Курсовое и дипломное проектирование / под ред. А. Я. Барашникова. – К.: Высшая шк. Головное издательство, 1987. – с. 416.

Похожие работы:

  1. • Семіотика багатоквартирного житла
  2. • Зведення середнього залізобетонного мосту через ...
  3. • Розрахунок монолітного залізобетонного акведука
  4. • Зовнішні каналізаційні системи
  5. • Ринок житла в Україні
  6. • Механіка грунтів, основи та фундаменти
  7. • Проект будівництва будинку експлуатаційної служби ...
  8. • Загальні властивостi будiвельних матеріалів
  9. • Планування промислового будинку
  10. • Архітектурно-конструктивний проект житлового будинку
  11. • Водне середовище міста
  12. • Вентиляція та кондиціювання житлових та громадських ...
  13. • Проект триповерхового будинку
  14. • Принцип роботи та структура автопоїздів
  15. • Утилізація залізобетону, кліщові ножниці
  16. • Газові мережі: класифікація та їх трасування
  17. • Опалення та вентиляція цивільного будинку
  18. • Розрахунок відцентрованого насосу
  19. • Проектування монолітного п"ятнадцятиповерхового ...
Рефетека ру refoteka@gmail.com