Расчет и конструирование лестничного марша ЛМФ 30.12.15-4 и ленточного фундамента ФЛ14

Чертеж.dwg

Сварка арматурных изделий производится
электродами с помощью точечной сварки.
Армирование полки лестничного марша
осуществляется конструктивно сеткой С-3
Помещение для приема пищи
Помещение для обогрева раб.
Мастерская сантехническая
Мастерские электромонтажные
Временная автодорога
Ось опасной зоны крана
Граница рабочей зоны крана
Временная эл. силовая линия
Временная линия освещения
Временный водопровод
Временная подстанция
Место приема раствора
Водозаборная колонка
Проектируемое здание
Площадь стройгенплана
Площадь строящегося здания
Площадь временных зданий
Протяженность временныйх дорог
Протяженность времен. эл. сети w
Протяженность вр. водопроводов вв
Протяженность силовых линий V
спецификация элементов
Расход стали на 1 - элемент
Сетка Сборочная единица
Спецификация сборных элементов
Лестничный марш ЛМ 30.12.15-4

ПОЯСНИЛКА КОНСТРУКЦИИ.docx

ПМ 01. МДК 01.01 Тема 1.2 Основы проектирования строительных конструкций
Тема: Расчет и конструирование железобетонных конструкций: лестничного марша ЛМФ 30.12.15-4 и ленточного фундамента ФЛ14.
на контрольную работу студенту:
Тема: Раcчет и конструирование железобетонных конструкций: лестничного марша ЛМФ 30.12.15-4 и ленточного фундамента ФЛ14.
Цель и задачи работы:
Подобрать рабочую арматуру определить прочность железобетонных конструкций по материалам выполнить конструирование лестничного марша и ленточного фундамента рассчитать спецификацию арматуры. Принять бетон марки В 20 арматуру класса А-IV.
Задание по разделам работы:
Расчет конструкций по нормальному сечению.
Сбор нагрузки на 1 кв. м перекрытия и покрытия.
Расчет конструкций по наклонному сечению.
Подбор диаметра и количества рабочей арматуры по сортаменту.
Проверка прочности по материалам.
Конструирование фундамента и лестничного марша.
Расчет спецификации арматуры и сборных элементов.
Содержание графической части (иллюстративного материала):
Ленточный фундамент фрмирование подушки фундамента сетка разрез лестничный марш ЛМФ 30.12.15-4 разрезы сетки каркас К-2 таблицы спецификаций сборных элементов и арматуры.
Ф.И.О. преподавателя
Расчет железобетонного лестничного марша.
Определение нагрузок и усилий.
Рассчитать и сконструировать железобетонный марш шириной 16 м для лестниц гостиницы. Высота этажа 3 м. Угол наклона марша 30 ступени размером 15х30 см. Бетон класса В20 арматура класса А-IV сетка A-I.
Собственный вес типовых серийных маршей составляет q =36кНм² горизонтальной проекции. Расчетная схема приведена на рисунке. Временная нормативная нагрузка согласно для лестниц жилого дома p =3кНм² коэффициент надежности по нагрузке временной γ =12; для постоянной γ=11; длительно действующая временная нагрузка p =1кНм².
Расчетная нагрузка на 1 м длины марша:
q=(qп * f+ рп* f)a = (36*11 + 3*12)*16 = 12096кНм
где: q – расчетная нагрузка кНм;
Расчетный изгибающий момент в середине пролета определяется по формуле:
гдеМ– расчетный изгибающий момент в середине пролета маршакН · м;
q– расчетная нагрузка на 1мдлины маршакНм;
α– угол наклона марша.
M = 12096 * 328 * 0867=1179кН·м
Поперечная сила на опоре определяется по формуле
Q = 12096 * 3 2 * 0867=1573кH
Назначение размеров сечения марша
Применительно к типовым заводским формам назначаем толщину плиты (по
сечению между ступенями)= 30мм высоту ребер (косоуров)h= 170мм толщину реберbr= 80мм(рис.).
Действительное сечение марша заменяем на расчетное тавровое с полкой в сжатой зоне мм; ширину полкипри отсутствии поперечных ребер принимаем не болеесмилисм принимаем за расчетное меньшее значениесм.
Подбор площади сечения продольной арматуры
Устанавливаем расчетный случай для таврового сечения
ЗдесьМ– расчетный изгибающий момент в середине пролета маршаН·м;
h0– рабочая высота сечения маршасм.
а– расстояние от центра тяжести растянутой арматуры до внешнего края сечениясм.
79000Н·см 11*102 * 09 * 52 * 3(14-05 * 3)
79000Нсм 19300000кНм
Условие удовлетворяется нейтральная ось проходит в полке; расчет арматуры выполняем по формулам для прямоугольных сечений шириной= 52см.
Для определения площади сечения продольной арматуры определяем коэффициент Ао по формуле для 1 случая
Ао = М (Rb* γb2 * b’f * ho2)
Rb– расчетная призменная прочность бетонаМПа;
h0– рабочая высота сечения маршасм;
γb2– коэффициент условий работы бетона.
Ао=1179 кН*м (11 МПа * 09 * 52см * 142см) = 1179000 Н*см (11*102 Нсм2 * 09 * 52 см * 142 см) =011 05 ;
По таблице находимдля расчета изгибаемых элементов прямоугольного сечения армированных одиночной арматуры находим =093;= 013;
Определяем площадь сечения рабочей арматуры по 1 случаю:
As = M (* ho * Rs) = 1179000 Н*см (093 * 14 см * 510 * 102 Нсм2) = 177 см2
где Rs– расчетное сопротивление арматурыМПа;
gn– коэффициент надежности по назначению здания.
Задаемся количеством стержней и определяем их диаметр. Принимаем по сортаменту принимаем 2 12 А-IV с площадьюAsp= 226см2 что превышает требуемую расчетную площадь на .
В каждом ребре устанавливаем по одному плоскому каркасу К-1.
Расчет наклонного сечения на поперечную силу
Поперечная сила на опоре: Qmax = 1573кН.
)Проверяем выполнение условия:
Q ≤ Qbmin= φb3 * (1 + φf + φn) * Rbt * b * ho
где Rbt– расчетное сопротивление бетона при растяженииМПа;
γb2– коэффициент условий работы бетона;
φb2– коэффициент принимаемый в зависимости от вида бетона для тяжелого бетона и ячеистого 06
φf= коэффициент учитывающий влияние сжатых полок в тавровых и двутавровых элементах принимается не более 05; при этом b’f принимается не более b + 3 * h’f
b’fb + 3 * h’f = 16 см + 3 * 3см = 25 см
см > 25 см следовательно принимаем b’f = 25 см
φf = 075((25см-16см)3см)(16см14см) = 009 05
Если элемент без предварительного напряжения φn=0.
Qbmin=06(1+009+0)105102Hсм216см14см = 1538208 H = 15382 кН
Q ≤ Qbmin 1573кН 15382 кН
Условие не соблюдается прочность марша по наклонному сечению не обеспечена следовательно необходимо продолжить расчет.
)Определяем погонное поперечное усилие воспринимаемое поперечными стержнями (хомутами):
qsw=(RswAsw)S=(405102 Hcм20503 см2)20см = 101857 Нсм;
где Rsw – расчетное сопротивление поперечных стержней принимается по табл. СНиПа 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции» для арматуры А-I;
Asw – площадь сечения поперечной арматуры находящейся в рассчитываемом поперечном сечении плиты принимается равным 0503 см2 для 6 мм согласно табл. СНиПа 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции»;
S – шаг поперечных стержней в каркасе: S = h = 42 см = 225см 20см.
(U = h если h ≤ 45см; U=h если h ≥ 45см)
)Определяем значение коэффициента со по формуле:
со = √ ((γb2(1+ φn + φf) Rbt + b ho2)) qsw c = 2ho
где γb2 – коэффициент для тяжелого и ячеистого бетона принимаем равным 2;
со = √(2 (1+ 0 + 009) 09 102Hсм2 16 см 142см) 101857 = =2457 см
соc = 2ho = 2*14 = 28 см соc тогда принимаем со= с = 2457 см
) Находим уточненную поперечную силу воспринимаемую бетоном:
Qb = (γb²·(1+φn+φ)·Rbt·b·h²) c =
=(2·(1+0+009)·09·10²Нсм²·16см·14²см) 2457 см = 25042 Н
Сравним поперечную силу воспринимаемую бетоном с действующей поперечной силой:
730 Н 25042 Н или 1573 кН 2504 кН следовательно прочность по наклонной трещине обеспечена.
На этом расчет прочности по наклонной трещине закончен.
В пролете назначаем из конструктивных соображений поперечные стержни 6мм из стали класса А-I с шагом 80мм. В средней части ребер поперечную арматуру располагаем конструктивно с шагом 200мм. Плиту марша армируют сеткой из стержней 4-6мм с шагом 200мм. Плита монолитно связана со ступенями которые армируют по конструктивным соображениям и ее несущая способность с учетом работы ступеней вполне обеспечивается.
Ступени укладываемые на косоуры рассчитывают как свободно опертые балки треугольного сечения. Диаметр рабочей арматуры ступеней с учетом транспортных и монтажных воздействий назначают в зависимости от длины ступеней lst:
Расчет железобетонного ленточного фундамента.
Рассчитать ленточный фундамент под наружные несущие стены восьмиэтажного здания с подвалом. Стены кирпичные в два кирпича со внутренней стороны. Подошва фундамента заложена от природного рельефа на глубину H=225м. Район строительства по снеговому покрову (г. Волжск). Ширина подошвы фундамента b=16м.
Марка бетона В50 класс арматуры А-
Давление грунта R=25кгсм2.
Средняя плотность грунта и фундамента γср=2тм3=20кНм3.
Собираем расчетную нагрузку на фундамент.
Сбор нагрузки на 1м2покрытия.
Нормативная нагрузка
Коэффициент надежности
Гетеотекстиль «Геомекс»
Керамзитовый гравий
Утеплитель – минплита
t=20см 020*600кгм3*10мсек2
Пароизоляция из одного слоя рубероида на битумной мастике
в том числе длительно действующая (50%)
Сбор нагрузки на перекрытия.
Плиточный пол t=15см 0015*2500кгм3*10мсек2
t=6см 006*1400кгм3*10мсек2
Временная(гостиница):
Расчет ведем на 1 пог. метр. Собираем погрузку на фундамент на 1 пог. метр
где N=Nпер+Nстены+Nпокр
Nпер=qпер*n*Aгр=72225Нм2*8*295=170451Н
Где n - количество перекрытий
Агр - грузовая площадь;
Агр=1м*l22=1м*59м2=295м2
м-04м=59м где 04 – толщина внутренней стены (выполненной из пустотелого глиняного кирпича t=38 см=04м.
Nстены=tвн.ст.* γгл.кирп.*γкирп.кл.*H*γf = 051м*13тсм3*1800кгм3*246м*11 = 2935764т = 29357кН = 2935764Н
где Н – высота стены от фундамента до кровли м.
Nпокр=Qпокр*Агр=6948Нм*295м2=2049666Н
N=Nпер+Nстены+Nпокр=170451 Н + 2935764Н + 2049666Н=48452406Н
Gф+Gгр=b*Нзал* γср*n* γr=14м*17м*2тм3*1*11=5236т=5236 кН=52360 Н
Nф=N+Gф+Gгр=48452406Н+52360 Н=53688406 Н=536884кН
Определение отпора грунта:
Ргр=Nфb=536884кН14м=383488кНм
Устанавливаем длину консольного участка фундамента:
l1=(b-b1)2=(14-06)2=04 м
Определим поперечную силу приходящуюся на 1 метр длины фундамента:
Q=Pгр*l1=383488кНм*04м=153395кН
Находим изгибающий момент действующий по краю фундаментного блока:
M=Q*l12=110782 кН*04м2=2215кНм
Определим требуемую площадь арматуры подушки:
As=M09*h0*Rs =2215 кНм09*265*280 Мпа =
=2215*103*102 09*265*280*102=182 см2
где h0=h-аз.с. = 30см-35см = 265см – рабочая высота фундамента
аз.с.-защитный слой бетона принимается равным 35см.
Rs –расчетное сопротивление арматуры для класса А- принимается равным 280 Мпа
Принимаем шаг рабочих стержней в арматурной сетке 200мм; на 1 м длины фундамента приходится в 5 стержней
Арматуры диаметром 10мм. Диаметр и площадь арматуры принимаем по сортаменту табл.1
d 10мм с As=393см2232см2
Проверяем прочность подушки фундамента на действие поперечной силы:
Q ≤ φb3*(1+φn)*Rbt* γb2*b*h0
Где b=100см – полоса фундамента длинной в 1 метр
φb3= 06 – расчетный коэффициент для тяжелого бетона
Q ≤ 06*(1+0)*155*102 Нсм2*1*100*265= 104940 Н = 10494 кН
Условие выполняется прочность обеспечена.
Вывод: фундаментную подушку армируем арматурной сеткой в которой рабочая арматура принята диаметром 10 мм класса А- с шагом 200 мм.
Список используемой литературы:
Сетков В.И. Сербин Е.П. Строительные конструкции: Расчет и проектирование. – М : ИНФРА-М 2013.
Цай Т.Н. Строительные конструкции. Железобетонные конструкции. Лань – 2012.
СНиП 2.01.07-85* (2009). Нагрузки и воздействия
СНиП 52.01-2003 "Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения".
СП 52-101-2003. Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения