Расчет ребристой предварительно напряженной панели. Расчет и конструирование ригеля. Расчет колонны

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Комсомольский – на – Амуре государственный

 технический университет»

Факультет кадастра и строительства

Кафедра СиА

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту

по дисциплине «Железобетонные конструкции»

«Железобетонные конструкции

многоэтажного здания»

Студент группы 7ДС-1                                                           

Руководитель проекта                                                                                                                                                                                                                         

2010

Содержание

Исходные данные                                                                                                              3

Введение                                                                                                                             3

1.  Расчет ребристой предварительно напряженной панели

1.1.   Расчетная схема и расчетный пролет                                                                                 5

1.2.   Нагрузки                                                                                                                                6

1.3.   Усилия от расчетных и нормальных нагрузок                                                                   8

1.4.   Компоновка поперечного сечения плиты                                                                          8

1.5.   Материал для панели                                                                                                           9

1.6.   Расчет ребристой плиты по предельным состояниям первой группы

1.6.1. Расчет прочности плиты по сечению нормальному к продольной

Оси                                                                                                                                       11

1.6.2. Расчет полки плиты на местный изгиб                                                                            13

1.6.3. Расчет прочности наклонных сечений ребристой плиты                                              14

2.       Расчет и конструирование ригеля

2.1.    Общие сведения о статическом расчете ригеля рамного каркаса                                 16

2.2.    Расчетный пролет и геометрические параметры                                                            21

2.3.    Определение нагрузок на ригель                                                                                      22

2.4.    Определение внутренних усилий в сечениях ригеля                                                     23

2.5.    Перераспределение усилий в ригеле                                                                               34

2.6    Расчет продольной арматуры ригеля                                                                               35

2.7    Расчет поперечной арматуры ригеля                                                                               40

2.8    Конструирование арматуры ригеля                                                                                 44

3.       Расчет колонны

3.1.    Общие сведения                                                                                                                 49

3.2.    Определение усилий в средней колонне

3.2.1.Определение продольных от расчетных нагрузок                                                          50

3.2.2.Определение изгибающих моментов средней колонны                                                 52

3.3.    Автоматизированный расчет рамы нижнего этажа                                                        53

Список используемых источников                                                                                        57

Введение

Разрабатывается многоэтажное здание, имеющее полный каркас. Основные несущие конструкции выполнены из железобетона. Шаг колонн 7.4х6.6. Район строительства г.Комсомольск-на-Амуре.

Сборные железобетонные панели (плиты) перекрытий являются основным конструктивным элементом в составе балочных перекрытий. Нагрузка от панелей в таких перекрытиях передается на ригели, расположенные поперек здания. Внутри здания ригели опираются на промежуточные опоры-колонны, а по периметру на колонны (здание с полным каркасом).

Панели перекрытия являются изгибаемыми элементами, в которых растянутый бетон не участвует в работе конструкций в предельной стадии, и их несущая способность определяется сопротивление растянутой арматуры и сжатого бетона. Поэтому в таких панелях для снижения собственного веса из растянутой зоны удаляется, возможно, большее количество бетона и сохраняется только ребра шириной, необходимой для размещения арматуры и обеспечения прочности панелей по наклонному сечению. В наибольшей степени этому требованию удовлетворяют ребристые и пустотные панели.

При выполнении курсового проекта ребристые панели с ребрами вниз применяются в основном в промышленных зданиях. Ширина панели 1.0-1.8 м кратная 0.1 м. В ребристых панелях толщина полки 50 мм.

Конструктивная схема сборочного балочного перекрытия

1-панели перекрытия; 2-ригели; 3-колонны.

 

Глава 1. Расчет ребристой предварительно напряженной панели перекрытия.

1.1 Расчетная схема и расчетный пролет

Требуется запроектировать ребристую панель перекрытия с номинальной шириной b_pan=1.3м, номинальной длиной l_pan=7м при ее опирании по верху ригеля.

Панель (плита) рассматривается как однопролетная свободно лежащая балка, нагруженная равномерно распределенной нагрузкой по всему пролету. Расчетный пролет плиты принимается равным расстоянию между центрами площадок опирания плиты на ригели.

 

рис 1.1 Расчетная схема, расчетный пролет и эпюры усилий

При опирании на ригель поверху расчетный пролет:

где  – номинальная длина плиты (расстояние между осями ригелей)

– ширина поперечного сечения ригеля

Для определения значения задаемся размерами поперечного сечения ригеля  и :

принимаем =55см.

принимаем =25см

Здесь – пролет ригеля.

1.2 Нагрузки

Постоянная нагрузка, действующая на плиту, складывается из нагрузки от веса пола и нагрузки от собственного веса плиты. Нормативные значения нагрузки от веса отдельных элементов пола на  площади плиты определяется как произведение толщины слоя материала на объемный вес этого материала. Нормативные значение временных нагрузок указываются в задании на проектирование: полная  и ее кратковременная часть . Подсчет значений нагрузок на  перекрытия приведен в таблице.

Нагрузки на 1 м длины плиты определяются путем умножения соответствующих нагрузок на  перекрытий на ширину плиты  и коэффициент надежности по назначению здания .

Нормативные и расчетные нагрузки на 1 м² перекрытия

Расчетная полная нагрузка на 1 м длины плиты:

Нормативная полная нагрузка на 1 м длины плиты:

в том числе нормативная постоянная и длительная нагрузка:

1.3 Усилия от расчетных и нормативных нагрузок

Расчетная схема панели показана на . Для такой балки наибольший изгибающий момент в середине пролета равен , а наибольшая поперечная сила на опоре равна .

Усилия от расчетной полной нагрузки:

        

Усилия от нормативной полной нагрузки:

  

Усилия от нормативной постоянной и  длительной нагрузки:

  

1.4 Компоновка поперечного сечения плиты

Принимается панель со следующими параметрами (рис. 1.2,а):

- ширина панели по низу 130-1=129см;

- ширина панели по верху 130-2*2=126см;

- толщина полки 5см;

- приведенная ширина продольных ребер 7 см;

- высота поперечного сечения ребристой предварительно напряженной плиты:

принимаем h=35см;

- расстояние от центра тяжести растянутой арматуры до внешнего растянутого края сечения a=3см; рабочая высота сечения  

При расчете по предельным состояниям П-образное сечение ребристой плиты приводится к эквивалентному тавровому сечению (рис 1.2, б) с шириной полки b`<sub>f</sub>=126см, толщиной полки h`_f=5 см, высотой h=35см и толщиной ребра b=2*7=14см.

1.5 Материалы для панели

Ребристая панель перекрытия проектируется предварительно напряженной