Разработка конструкции многоэтажного здания с неполным каркасом с несущими наружными стенами и внутренним железобетонным каркасом

1.  Исходные данные для проектирования

В данном курсовом проекте разработаны конструкции многоэтажного здания с неполным каркасом с несущими наружными стенами и внутренним железобетонным каркасом.

Вариант задания 06.

Здание размерами в плане 15 000 х 84 000мм;

Поперечник трехпролетный 3 х 5 000мм;

Вдоль здания 10 пролетов по 8 400мм.

Высота этажа – 5400мм;

Число этажей – 7;

Коэффициент надежности g_n=0,95

Значение временной нормативной нагрузки на перекрытие – 6,5кН/м²;

в том числе длительнодействующей – 3,0кН/м².

Место строительства	Сборный вариант		Монолитный вариант
	Класс бетона	Класс прод. арм-ры	Класс бетона	Класс прод. арм-ры
г. Иркутск	В25	AIII	В15	AII

Плита перекрытия сборного варианта – ребристая с поперечными ребрами, сборный ригель – прямоугольной формы.

Состав пола

Верхний слой	Подготовка	Теплозвукоизоляция
1	2	3
Асфальтобетон 30	Бетон 40	Газобетон 50

Характеристики бетона и арматуры

Класс бетона	Rb, МПа	Rbt, МПа	gb2	Eb,  МПа
В15	8,5	14,5	0,9	23 . 103
В25	0,75	1,05	0,9	30 . 103

Класс арматуры	Rs, МПа	Rsw, МПа	Es,  МПа
A-I	225	175	210 000
A-II	280	225	210 000
A-III Æ6-8 Æ10-40	355 365	285 290	200 000
Вр-1 Æ5	360	260	170 000

2.  Проектирование сборного междуэтажного перекрытия

2.1.  Разработка конструктивной схемы перекрытия

Конструктивная схема перекрытия со схемой раскладки плит перекрытия представлена на листе 1.

2.2.  Проектирование ребристой плиты перекрытия

Плита – ребристая с поперечными ребрами.

Ширина плиты – 1200мм, длина 8400мм.

2.2.1. Статический расчет.

Плиты перекрытия опираются на ригели прямоугольной формы поверху. Плиты соединяются сваркой закладных деталей с ригелями на монтаже.

С точки зрения статического расчета все сборные плиты рассматриваются как свободно опертые однопролетные балки, нагруженные погонной равномерной распределенной нагрузкой.

За расчетный пролет плиты принимается расстояние между серединами площадок ее опирания., при этом необходимо предварительной принять размеры сечения ригеля.

Высота сечения ригеля принимается равной (1/8-1/12) пролета (l₁)  округлением до 50мм, а ширина (1/2-1/3) высоты ригеля.

Принимаем h = l₁/10 = 5000/10 = 500мм.

b = 500/2 = 250мм.

Расчетный пролет плиты:

l_p = l₂ – b/2 = 8400–250/2 = 8275мм.

Сбор нагрузок

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м2	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка, кН/м2
Постоянная 1. Собственный вес ребристой плиты hпр = 100мм, g=25,0кН/м3, 0,1х25	2,5	1,1	2,75
2. Собственный вес пола: асфальтобетон б=30мм, g=21,0 кН/м3 бетон б=40мм, g=24,0 кН/м3 газобетон б=50мм, g=8,0 кН/м3	0,63 0,96 0,40	1,2 1,2 1,3	0,756 1,152 0,520
Итого постоянная	gп=4,49		g=5,178
Временная (по заданию) длительная кратковременная	3,0 3,5	1,2 1,2	3,6 4,2
Итого временная	vп=6,5		v=7,8
Полная нагрузка	qп=10,99		q=12,978
В том числе: постоянная и длительная кратковременная	qпl=7,49 qпsh=3,5		ql=8,778 qsh=4,2

Погонные значения нагрузки на плиту определяются умножением нагрузки на 1м² на номинальную ширину плиты:

q (кН/м) = q (кН/м²) х b_п = 12,978 х 1,2 = 15,6 кН/м

Для выполнения расчетов по первой группе предельных состояний нужно вычислить следующие усилия.

Изгибающий момент (кН м) от полной расчетной нагрузки

Поперечная сила (кН) от полной расчетной нагрузки

2.2.2. Расчет ребристой плиты по предельным состояниям первой группы

При расчете железобетонных элементов обычно задаются размерами сечений бетона (опалубочные размеры) и определяют необходимое количество арматуры. Предварительная высота сечений плиты принимается h=1/20l и может быть назначена в зависимости от пролета и нагрузки по табл. 2.3. [1].

Назначаем h = 45см.

Расчет продольных ребер по нормальным сечениям

Ребристая плита рассчитывается как балка таврового сечения, для чего П-образное сечение приводится к эквивалентному тавровому: