Проектирование четырехэтажного каркасного здания (высота этажа – 4,4 м; место строительства – г.Новосибирск)

СОДЕРЖАНИЕ

Задача проекта

Исходные данные для проектирования

Компоновка здания

Расчет и конструирование панели перекрытия

Расчет прочности плиты по сечению нормальному к продольной оси

Расчет прочности плиты по сечению наклонному к продольной оси

Расчет панели перекрытия по трещиностойкости

Расчет по деформациям

Конструирование панели

Расчет и конструирование ригеля

Расчет прочности нормальных сечений

Расчет прочности наклонных сечений на поперечную силу

Расчет прочности наклонных сечений на изгибающий момент

Конструирование

Расчет и конструирование колонны

Сбор нагрузок

Расчет прочности нормального сечения

Расчет прочности консоли колонны

Конструирование

Схемы к расчетам

Литература

Задание на проектирование по курсовому проекту №1, вариант №13

СБОРНЫЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ МНОГОЭТАЖНОГО КАРКАСНОГО ЗДАНИЯ

1)  Задача проекта

Запроектировать многоэтажное каркасное здание, включая:

-  схему компоновки,

-  расчет и конструирование преднапряженной плиты перекрытия,

-  расчет и конструирование ригеля перекрытия,

-  расчет и конструирование колонны.

2)  Исходные данные для проектирования:

Параметры здания в плане:

Ширина и длина здания L₁ x L₂ – 19,8 х 42 м;

Сетка колонн l₁ x l₂ – 6 х 6,6.

Нормативные нагрузки на перекрытия, число и высота этажей, район строительства:

Нагрузка на междуэтажные перекрытия, кПа

А) постоянная (пол) – 1,0;

Б) полная временная – 4,0;

В) длительная часть временной нагрузки – 2,4;

Число этажей – 4;

Высота этажа – 4,4 м;

Место строительства – г. Новосибирск;

Напрягаемая арматура плит – Ат-VI.

Прочие данные:

1.  Ненапрягаемая рабочая арматура – класса A-III, конструктивная – классов A-I и Bp-I.

2.  При величине полезной расчетной нагрузки более 6 кПа в проекте принимаются ребристые панели перекрытий, равной и менее 6 кПа – пустотные.

3.  Классы бетона назначаются автором проекта и при необходимости уточняются в процессе расчета.

3) Компоновка здания

Ригели ориентированы в поперечном, а панели перекрытий в продольном направлениях. Номинальная длина ригеля меньше расстояния между разбивочными осями на высоту сечения колонны h_c. Панели перекрытий опираются на полки ригелей (для увеличения полезной высоты помещений), поэтому номинальная длина панелей зависит также от ширины сечения ригелей. Для связевых каркасов применяют осевую привязку крайних колонн к наружным осям здания.

Применяем пустотные панели перекрытий с высотой сечения 220 мм, шириной 1,5 м (для рядовых и межколонных).

Нагрузки на перекрытия

Таблица 1

Наименование нагрузки	Нормативная, кПа	Коэффициент надежности	Расчетная, кПа
Постоянная
Пол со звукоизоляцией	1,0	1,2	1,2
Собственный вес панели	3,0	1,1	3,3
Итого	4,0		4,5
Временная
Длительная	2,4	1,2	2,88
Кратковременная	4,0	1,2	4,8
Итого	6,4		7,68
Полная	10,4		12,18
Постоянная и длительная	6,4		7,36

г. Кемерово относится к IV снеговому району.

По табл.1 расчетная нагрузка на перекрытия равна 12,18 кПа. При четырех междуэтажных перекрытиях и грузовой площади колонны 6 х 6,6 = 39,6 м кв. нагрузка на колонну составит 4 х 12,18 х 39,6 = 1929,3 кН. По табл.2 расчетная нагрузка на  покрытие – 8,94 кПа, на колонну – 8,94 х 39,6 = 354,02 кН. Полная нагрузка: 1929,3 + 354,02 = 2283,32 кН, что меньше 2500 кН. Принимаем сечение колонн 300 х 300 мм.

 Нагрузки на покрытие

Таблица 2

Наименование нагрузки	Нормативная, кПа	Коэффициент надежности	Расчетная, кПа
Постоянная
Кровля	1,2	1,2	1,44
Собственный вес панели	3,0	1,1	3,3
Итого	4,2		4,74
Временная от снега
Длительная	1,5	1,4	2,1
Кратковременная	1,5	1,4	2,1
Итого	3		4,2
Полная	7,2		8,94
Постоянная и длительная	5,7		6,84

Так как привязка колонн осевая, проектная длина ригелей  мм. Размеры сечения ригелей назначаем равными:

-    ригель сечением 200 х 500. Принимаем значение свеса полки – 150 мм, а высоту полки – 300 мм. Ширина полки составляет 500 мм.

Пустотные панели укладываются на полки ригелей через выравнивающий слой раствора толщиной 10 мм.

Тогда проектная длина панелей с учетом зазоров:

 мм.

При расстоянии между продольными (буквенными) осями колонн 6600 мм номинальную ширину межколонных панелей назначаем равной 1500 мм, а крайних межколонных – 600 мм (фактическая проектная ширина с учетом допусков будет на 10 мм меньше – 1490 и 590 мм). Колонны принимаем с поэтажной разрезкой, стыки колонн располагаем на расстоянии 650 мм от верха ригелей.

4) Расчет и конструирование панели перекрытия

С точки зрения статического расчета все типы панелей рассматривают как свободно опертые однопролетные балки. Нагруженные равномерно распределенной нагрузкой в q кН/м. Для этого необходимо умножить распределенную на площадь нагрузку (в кПа или кН/м кв.) на номинальную ширину панели (в м). Расчетный пролет l_o принимают равным расстоянию между осями опор.

Пустотные панели рассчитывают как балки двутаврового сечения (а по прочности таврового), заменяя круглые отверстия d диаметром на квадратные со стороной 0,9d.

Требуется запроектировать пустотную панель перекрытия с номинальными размерами 6 х 1,5 м

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ: Проектные размеры - 5780 х 1490 мм, высота сечения