Железобетонные конструкции многоэтажного здания в монолитном исполнении (назначение здания - городская больница)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

АРХИТЕКТУРНО – СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

(СИБСТРИН)

Кафедра: ЖБК

Курсовой проект

Железобетонные конструкции многоэтажного здания в монолитном исполнении

Пояснительная записка

КП.ЖБК-23-2008-П.З.

Выполнил:

студент группы 429 гр.             

Руководитель:

 

Г. Новосибирск 2008г.

Пояснительная записка

Курсовой проект

КП.ЖБК-23-2008-П.З.

Содержание

Компоновка конструктивной схемы перекрытия

Расчет плиты перекрытия

Расчет второстепенной балки

Расчет главной балки

Расчет и конструирование колонны

Расчет площади подошвы фундамента

Список литературы

Компоновка конструктивной схемы перекрытия

По заданию место строительства город Хандыга который находится во второй зоне карты веса снегового покрова. Принимаем толщину стены равной 510мм из обыкновенного глиняного кирпича.

Назначение здания: городская больница.

Шаг второстепенных балок принимаем равным а=1760 мм.

Толщина плиты равна: h_пл= примем толщину плиты равной 60мм.

Сбор нагрузок

	На перекрытие
Наименование	Нормативное значение	γf	Расчетное значение
Постоянная нагрузка
Собственный вес плиты 60мм, ρ=25кН/м3	1,5	1,1	1,65
Кафельная плитка ρ=28кН/м3 10мм	0,28	1,2	0,336
Ц/п слой 15 мм, ρ=24кН/м3	0,36	1,2	0,432
Ц/п стяжка 50 мм, ρ=24кН/м3	1,2	1,2	1,44
Звукоизоляция ПП1-2 100 мм, ρ=2,96кН/м3	0,296	1,2	0,3552
итого	3,636		4,2132
Временные нагрузки
Длительные	4,32	1,2	5,184
Кратковременные	5,28	1,2	6,336
итого	9,6		11,52
Длит.действ.+пост.	7,956		9,3972
	На покрытие
Наименование	Нормативное значение	γf	Расчетное значение
Постоянная нагрузка
Собственный вес плиты 60мм, ρ=25кН/м3	1,5	1,1	1,65
Техноэласт СБС модифицированный ЭМП 5,5	0,55	1,2	0,66
Утеплитель t=150 мм из минераловатных плит g=2кН/м3	0,05	1,2	0,06
Пароизоляция	1,2	1,2	1,44
итого	3,3		3,81
Временные нагрузки
Длительные	0,43	1,4	0,6
Кратковременные	0,43	1,4	0,6
итого	0,86		1,2
Длит.действ.+пост.	3,73		4,41

Принимаем =60мм

Где l₂ – шаг главных балок (7400мм)

Принимаем =500мм

Где l₁ =8800мм

Принимаем =600 мм

Принимаем =200мм

Принимаем =300мм 

1-1

2-2

L₀₁=1760-100-250+60=1470мм

L₀₂=1760-200=1560мм

Расчет плиты перекрытия

 Проектируем пластические шарниры снижая в средних пролетах расчетный момент на 20%ижая в средних та сжатой зоны

,

    

Т.к. были введены пластические шарниры ξ_r=0.35.

Принимаем тяжелый бетон класса В20 с расчетным сопротивлением R_b=11.52МПа.

С учетом γ_b2, R_b1=10.35МПа.

Принимаем арматуру Вр-1 с расчетным сопротивлением R_s=410МПа.

Предполагая использование проволоки d=5 мм Вр-1, при минимальном защитном слое для проволочной арматуре в плитных конструкциях 10 мм полезная высота сечения

h₀=h-a=60-12.5=47.5мм

При b=1000мм определяем высоту сжатой зоны, для чего вычислим коэффициент α.

Относительная высота сжатой зоны:

Условие выполняется.

X=ξ*h₀=0.059*47.5=2,8мм

Определяем требуемую площадь сечения растянутой арматуры:

A_s=R_b1*b*x/R_s=10.35*1000*2,8/410=70,68мм²

Принимаем для сетки С1 5A5 Вр-1 с шагом 200 и с площадью А_s1=98,2мм²

Так как μ=A_s/(b*h₀)=98,2/(1000*47.5)=0,0021 >μ_min=0.0005

Конструкционные требования соблюдены.

X=R_s*A_s/(R_b1*b)=410*98,2/(10.35*1000)=3,89 мм

М_u=R_b1*b*x(h₀-0.5x)=10.35*1000*3,89*(47.5-0.5*3,89)=1,83*10⁶H*мм>М₂=1,33*10⁶H*мм

Прочность достаточна, арматура подобрана правильно.

Подбор арматуры в крайних пролетах.

Значение x_R определяется по формуле

           

w — характеристика сжатой зоны бетона, определяемая по формуле

здесь a ¾ коэффициент, принимаемый равным для тяжелого бетона 0,85

s_sR = R_s =410МПа

=500 МПа

Относительная высота сжатой зоны

Условие выполнено.

Определим требуемую площадь сечения растянутой арматуры в первом пролете:

A_s=R_b1*b*X/R_s=10.35*1000*1,686/410=42,56мм²

Сетка С2 должна иметь арматуру с площадью A_s=42,56мм²

Принимаем для сетки С2 7A3 Вр-1 с шагом 150 и с площадью Аs=49,5мм2

Так как μ=A_s/(b*h₀)=49,5/(150*7*47.5)=0,0009 >μ_min=0.0005

Конструкционные требования соблюдены.

X=R_s*A_s/(R_b1*b)=410*49,5/(10.35*150*7)=1,87 мм

М_u=R_b1*b*x(h₀-0.5x)=10.35*150*7*1,87*(47.5-0.5*1,87)= =0,95*10⁶H*мм>∆М=0,816*10⁶H*мм

Прочность достаточна, арматура подобрана правильно.

Для сетки С1 принимаем сетку

Для сетки С2 принимаем сетку

Расчет второстепенной балки

G_вт=(h_вт-h_пл)*b_вт*γ_об.вес*1м*γ_f

G_вт=(0,5-0,06)*0,2*25*1*1,1=2,42кН/м²

Постоянная нагрузка:

G=(g^пл*а+g_вт)*0,95=(4,21*1,76+2,42)*0,95=9,34кН/м²

Временная нагрузка:

P=p^пл*a*0.95=11.52*1.76*0.95=19.26kH/m²

Полная нагрузка:

Q=g+p=9.34+19.26=28.6kH/m²

Определим максимальные пролетные и минимальные опорные изгибающие моменты:

• В крайнем пролете.

M₁=ql₀₁²/11=28.6*7.125²/11=132kH*m

• На гране первой промежуточной опоры при средней величине соседних пролетов

L_0ср=(7,125+7,1)/2=7,1125m

M₀₁=-q*l_0ср²/14=-28.6*7.1125²/14=-103.34kH*m

• В средних опорах и на гранях средних опор:

M₂=-M₀₂=+q*l₀₂²/16=+28.6*7.1²/16=+90.11kH*m

Остальные ординаты огибающей эпюры вычисляется:

Где + β – коэффициент в зависимости от отношения p/g=19.26/9.34=2

Величины поперечных сил на гранях опор:

• Свободной А

Qa=0.4*q*l₀₁=0.4*28.6*7.125=81.51kH

• Первой промежуточной В слева

Q_в^л=-0.6*q*l₀₁=-0.6*28.6*7.125=-122,26kH

• Первой промежуточной В справа

Q_в^п=0.5*q*l₀₂=0,5*28.6*7.1=101,53kH

• Всех остальных слева и справа

Q_в^п=0.5*q*l₀₂=+0,5*28.6*7.1=+101,53kH

Расчет прочности нормальных сечений

На изгибающие моменты в пролете балка работает как тавровое сечение с полкой в сжатой зоне. При h_пл/h_вб=0,12>0,1, ширину сжатой полки b_f^` принимаем равной расстоянию между осями второстепенных балок а=1760мм.На отрицательные изгибающие моменты балка работает как прямоугольное с шириной b=200мм. Поскольку в сечениях по граням промежуточных опор допущено образование пластических шарниров, высота сжатой зоны для них ограничена условием ξ=x/h₀<0.37. При этом полезная высота второстепенной балки должна быть не менее:

Расстояние от центра тяжести продольной арматуры до растянутой грани балки предварительно можно принять 50мм.

При h_вб=500мм  h₀=h_вб-50=500-50=450mm>402,18мм.

Подбираем арматуру в первом пролете.

Определяем граничный момент при x=h_f^`:

Mгр=R_b1*b_f`*h<sub>f</sub>`(h₀-0.5h_f`)=10.35*1760*60*(450-0.5*60)=459.04kH*m>M₁=132 kH*m

Сжатая зона не выходит за приделы полки. Вычислим коэффициент

Относительная высота сжатой зоны:

Определяем требуемую площадь сечения растянутой арматуры

A_s=R_b1*b_f`*X/R_s=10.35*1760*16.2/365=808.49мм²

Принимаем для первого пролета 2A25 AIII A_s=982 mm².

Определим несущую способность сечения с подобранной арматурой:

X=R_s*A_s/(R_b1*b_f`)=365*982/(10.35*1760)=19,68 мм

М_u=R_b1*b _f`*x(h₀-0.5x)=10.35*1760*19,68*(450-0.5*19,68)= 157,8⁶H*мм>М1=132*10⁶H*мм

Прочность достаточна, арматура подобрана правильно.

Подбираем арматуру во втором пролете

Относительная высота сжатой зоны:

Определяем требуемую площадь сечения растянутой арматуры

A_s=R_b1*b_f`*X/R_s=10.35*1760*11,25/365=561,45мм²

Принимаем для второго пролета 2A20 AIII A_s=628 mm².

Определим несущую способность сечения с подобранной арматурой:

X=R_s*A_s/(R_b1*b_f`)=365*628/(10.35*1760)=12,58 мм

М_u=R_b1*b _f`*x(h₀-0.5x)=10.35*1760*12.58*(450-0.5*12.58)= =101,68*10⁶H*мм>М2=90,11*10⁶H*мм

Прочность достаточна, арматура подобрана правильно.

Подбираем арматуру на первой промежуточной опоре.

Конструктивные требования.

-ширина сетки над первой промежуточной опорой

Расчет арматуры сетки

Относительная высота сжатой зоны:

Определяем требуемую площадь сечения растянутой арматуры

A_s=R_b1*b*X/R_s=10.35*200*123,69/365=701,47мм²

Принимаем для первой промежуточной опоры две сетки С3  5A10 с шагом 200 мм Общая площадь A_s=785 mm²(т.к. по предварительным расчетам 9 стержней A 10 не удовлетворили