Проектирование железобетонных конструкций многоэтажного здания

ОАО «РЖД»

Петербургский Государственный Университет Путей Сообщения

Кафедра: «Строительные конструкции»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

МНОГОЭТАЖНОГО ЗДАНИЯ

Выполнил:         Павлов А.С.

Группа:              С - 301

Проверил:         Алексашкин Е.Н.

Оценка:

Дата:

Подпись:

Санкт – Петербург

2005 г.

СОДЕРЖАНИЕ

Состав пояснительной записки:

1.  Компоновочное решение;

2.  Расчёт панели;

3.  Расчёт ригеля;

4.  Расчёт колонны;

5.  Расчёт фундамента.

Состав графической части:

1.  Чертёж формата А1.

1. КОМПОНОВОЧНОЕ РЕШЕНИЕ

Монтажный план междуэтажного перекрытия вычерчивается на миллиметровке формата А4 с масштабом 1:200.

Ширина здания по исходным данным 18 м. Критическая длина 6,15 м. Средняя длина 5,7 м. Ширина основной плиты 1,2 м, доборной 0,6 м. Средние колонны вычерчиваются по разбивочным осям, крайние с нулевой привязкой.

Вывод: для расчёта принимается плита перекрытия марки П – 1 с номинальной шириной bн = 1,2 м.

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПЛИТЫ ПЕРЕКРЫТИЯ МАРКИ П – 1

2.1. Назначение предварительных размеров

Размеры плиты в плане определяются по данным раздела 1.

bk = bн – 10 = 1200 – 10 = 1190 мм.

lk = lн – 30 = 6000 – 30 = 5970 мм.

2.3.  Расчёт полки плиты на местный изгиб

2.3.1 Статистический расчёт

Цель – определение наибольших изгибающего момента, поперечных и нормальной сил. Статистический расчёт состоит из назначения расчётной схемы, определения нагрузок и усилий.

Расчетной схемой является балочная плита с упруго податливыми опорами.

Определение нагрузок на 1 м² плиты П – 1                                                                                                                                                                          Таблица  1.1

№ п/п	Наименование нагрузки	Нормативная нагрузка qn ,Н/ м2	Коэффициент надёжности констр., γ	Расчётная нагрузка, q, Н/ м2
Постоянные
1	От массы пола	500	1,3	650
2	От массы полки (h’f = 0,05 м)	1200	1,1	1320
Временная длительная
3	Длительная	7000	1,2	8400
Итого  (длительная часть):                8700                                              10370
4	Кратковременная	2000	1,3	2600
Всего (полная):                                  10700                                             12970

Расчётные усилия максимального изгибающего момента в расчётных сечениях:

Мmax = q*lo²/11 = 12970*0.95²/11 = 1064.13 Нм.

2.3.2 Конструктивный расчёт

Цель: определение армирования полки.

Задаёмся прочностными характеристиками материалов:

1. Бетон класса В20 → по табл. СНиП → Rb (сжатие)= 11.5 МПа,                     Rbt (растяж.)= 0,9 МПа, коэффициент условия работы бетона γb2=0,9 – учитывает длительный характер действия нагрузки.
2. Арматура КЛ А – III ; Rs = 365МПа. Рабочая высота сечения ho = h – a,             ho – расстояние от центра тяжести арматуры до наиболее сжатого волокна бетона. а = 15 мм → ho = hf` - 0,015 = 0,05-0,015 = 0,035 м.

Марка арматуры ( по блок – схеме №1 )

αm = Mmax/Rb*γb2*b*h²o = 1064,13/11,5*10⁶*0,9*1*0,035² = 0,084

ξ = 1-√1-2*αm = 1-√1-2*0,084 = 0,088

А^трs = ξ*b*ho*(Rb/Rs) = 0,088*100*3,5*(11,5/365) = 0.97 см²

По таблице выбираем марку сетки в соответствии с площадью подбираем ближайшее большее А^трs = 0.98 см²  , марка 250/200/4/5

2.4 Расчёт панели на общий изгиб

2.4.1  Статистический расчёт

Цель: определение максимальных усилий (Qmax, Mmax)

Расчёты:  нормального сечения М – Аs, наклонного сечения Q – S

Трещины в панели располагаются, таким образом, из – за главных растягивающих напряжений.

q1 = q*bн = 12970*1,2 = 15564 Н/пог.*м

Mmax = q1*lp²/8 = 15564*5.85² /8 = 66580 Н*м

Qmax = q1*lp/2 = 15564*5.85 /2 = 45525 H

2.4.2  Конструктивный расчёт по нормальным сечениям

Необходимо определить  Mmax . Цель – определение площади продольной арматуры Аs . Уточнение высоты панели h:

hопт = (c*lp*Rs/Es)*((qном.длит.*Θ + qнорм.кратк.)/qn) = =(30*5,85*365*10⁶/2,06*10¹¹)*((8700*1,5 + 2000)/10700) = 0,437

где с – коэффициент, зависящий от формы плиты (для плиты с продольными ребрами с = 30)

Округляем результат до наибольшего кратного 1 см, h = 0.44 м.

Рабочая высота сечения: ho = h – a = 0.44 – 0,035 = 0.405 м

Площадь продольной арматуры по блок – схеме №1

αm = Mmax/Rb*γb2*b`f*h²0 = 66580/11,5*10⁶*0,9*1,18*0,405² = 0,0332

Отклонение сжатия

ζ = 1- √1-2*αm = 0,0338

Требуемая площадь арматуры

А^тр_s = ζ* b`f*h0*(Rb/Rs) = 0,0338*1,18*40,5*(11,5/365) = 5,08 см²

 По сортаменту выбираем площадь арматуры: число стержней ns = 2; d = 18 mm; A – 3 → А_s = 5,09 см²

Сварной каркас

Диаметр хомутов принимается по диаметру рабочей арматуры (табл. 2)

                                                                                                             Таблица 2

ds, мм	≤22	25,28,32	36,40
dsw , мм	6	8	10

dm = max → dsw+2мм = 6+2 = 8, но более 10 мм → 10 мм

2.4.3  Расчёт по наклонным сечениям

Ведётся на действие поперечных сил (Qmax). Цель – определение шага хомутов (S). Количество хомутов nsw = 2; dsw = 6 мм, по сортаменту на пересечении строк А_sw = 0,57 см²

·  проверка необходимости установки хомутов по расчётам

Qb,min – поперечная сила, которая может воспринять бетон без хомутов

если Qb,min ≥ Qmax, то наклонная трещина не образуется, хомуты по расчёту не нужны

если Qb,min ≤ Qmax, то наклонная трещина образуется, хомуты по расчёту нужны

Qb,min = 0,6(1 + φf)*Rbt*γb2*b*ho