Железобетонные конструкции

жб.docx

Задание 3 Введение 4
Компановка конструктивной схемы 4
1. Компановка монолитного перекрытия 4
2. Разбивка здания на температурные блоки 6
3. Обеспечение пространственной жесткости здания 6
Проектирвание монолитного ребристого перекрытия 7
1. Конструкция монолитного перекрытия 7
2. Построение расчетной модели 8
3. Нагружение пространственной модели 9
Армирование элементов конструктивной схемы 15
1. Назначение групп конструктивных элементов 15
2. Расчет армирования 15
2.1. Расчет армирования плиты перекрытия 15
2.2. Расчет армирования второстепенной балки 17
2.3. Расчет армирования главной балки пролетом 6 м 19
2.4. Расчет армирования главной балки пролетом 8 м 22
2.5. Расчет армирования колонны 24
Приложение 1. Графическая часть 27
Рассчитать конструкции каркаса трехэтажного здания лечебно-оздоровительного центра в г. Владимире.
Задание представлено на рис. 1. Здание – лечебно-оздоровительного назначения. Курсовой проект состоит их пояснительной записки и графической части.
Компоновка конструктивной схемы
В задачу компоновки конструктивной схемы здания входят:
Выбор направления главных и второстепенных балок и компоновка монолитного перекрытия;
Разбивка здания на температурные блоки;
Обеспечение пространственной жесткости здания.
1. Компоновка монолитного перекрытия
Монолитное ребристое перекрытие состоит из взаимно перпендикулярных в плане главных и второстепенных балок а также сплошной плиты по верху балок объединяющих их в единое целое.
Главные балки опираются на колонны и являются опорными для второстепенных балок.
Проектируемое здание является общественным и в конструктивном отношении целесообразно принимать поперечное расположение главных балок.
Шаг второстепенных балок в монолитных перекрытиях назначается 2 м.
Компоновка монолитного перекрытия проектируемого здания представлена на рис. 2 разрез проектируемого здания представлен на рис. 3.
Рис. 2. Компоновка монолитного перекрытия
2. Разбивка здания на температурные блоки
В целях уменьшения усилий от изменения температуры и усадки здания по длине разбиваются на температурные блоки деление производится температурно-усадочными швами. Расстояние между швами устанавливается либо расчетом либо по справочнику проектировщика. В соответствие с рекомендациями справочника максимальное расстояние между температурными швами в сборно-монолитных и монолитных каркасных конструкциях составляет 50 м. Данное здание имеет размеры в плане по осям 1–9 – 48 м и А–И – 48 м. Температурный шов не требуется.
3. Обеспечение пространственной жесткости здания
Пространственная жесткость здания с полным каркасом обеспечивается поперечными железобетонными рамами так как узлы сопряжения балок с колоннами приняты жесткими а также дисками межэтажных перекрытий. Установка специальных связей в этом случае не требуется.
Проектирование монолитного ребристого перекрытия
1. Конструкция монолитного перекрытия
Проектируемое монолитное перекрытие состоит из сплошной плиты второстепенных балок являющихся опорой для плиты и главных балок которые воспринимают нагрузки от второстепенных балок и передают их на вертикальные несущие конструкции.
Все элементы перекрытия монолитно связаны между собой и образуют жесткую неизменяемую диафрагму по верху вертикальных несущих конструкций в пределах каждого этажа.
Элементы монолитного ребристого перекрытия рассчитываются и конструируются отдельно.
Размеры сечения второстепенных балок назначаются по конструктивным соображениям исходя из условий обеспечения жесткости и прочности.
Найдем расстояние в свету между второстепенными балками.
h1 = 114 * L1 = 114 * 6 м = 044 м
b1 = 05 * h1 = 05 * 044 м = 022 м
l0 = B1 - b1 = 2 м – 022 м = 178 м
Толщина плиты монолитного перекрытия назначается по конструктивным соображениям исходя из условия размещения в ней арматуры и возможности бетонирования.
hf = 130 * B1 ≥ 60 мм
hf = 130 * 2 м = 70 мм
Размеры сечения главных балок также назначается по конструктивным соображениям в зависимости от величины пролета.
h2 = 110 * L2 = 110 * 6 м = 06 м
b2 = 05 * h2 = 05 * 06 м = 03 м
l0 = L2 – b2 = 6 м – 03 м = 57 м
h3 = 110 * L3 = 110 * 8 м = 08 м
b3 = 05 * h3 = 05 * 08 м = 04 м
l0 = L3 – b3 = 8 м – 04 м = 76 м
2. Построение расчетной модели
В соответствии с заданием построим пространственный каркас здания при помощи программы ЛИРА-САПР. Плоская и пространственная модели здания представлены на рис. 4 и 5 соответственно.
Рис. 4. Плоская схема здания
Рис. 5. Пространственная схема здания
Связи в местах сопряжения колонн с фундаментами и в местах сопряжения элементов между собой назначим жёсткими. Назначение связей также производим в программе ЛИРА-САПР.
Рис. 6. Жесткости элементов
Пространственная модель с назначенными жесткостями представлена на рис. 7.
Рис. 7. Пространственная модель с назначенными жесткостями
3. Нагружение пространственной модели
Виды рассматриваемых нагрузок:
постоянная на покрытие;
временная на покрытие (снеговая нагрузка);
постоянная на перекрытие;
временная на перекрытие (полезная нагрузка)
Сбор нагрузок на покрытие произведем в табличной форме в расчете на 1 м2.
Нормативная нагрузка кгм2
Расчетная нагрузка кгм2
Цементно-песчаная стяжка =50 мм ρ=1800 кгм3
Утеплитель пенополистирол =200 мм; ρ=150 кгм3
Обмазочная пароизоляция
Вес снегового покрова
Сбор нагрузок на перекрытие произведем в табличной форме в расчете на 1 м2.
Нормативная нагрузка кНм2
Расчетная нагрузка кНм2
Собранные нагрузки от покрытия и перекрытия задаются на плиты покрытия и перекрытия соответственно. В расчетной программе ЛИРА-САПР считать плитами покрытия и перекрытия пластины. Данную собранную нагрузку программа сама перераспределяет на интересующие конструкции: главные и второстепенные балки покрытияперекрытия колонны.
Нагрузки были заданы на расчетную модель.
Рис. 8. Сбор нагрузок на расчетную модель
Результаты расчета представлены ниже на рис. 9 10 11 12 13 14 15 16.
Рис. 9. Мозаика перемещений по оси Х
Рис. 10. Мозаика перемещений по оси У
Рис. 11. Мозаика перемещений по оси Z
Рис. 13. Мозаика эпюры N
Рис. 14. Мозаика эпюры My
Рис. 16. Мозаика эпюры Qz
Армирование элементов конструктивной схемы
1. Назначение групп конструктивных элементов
Для всех элементов модели назначим бетон класса B25 и арматуру А500 для продольных и поперечных стержней.
Рис. 17. Материалы для расчета жб конструкций
2. Расчет армирования
2.1. Расчет армирования плиты перекрытия
Монолитная железобетонная плита представляет собой многопролетную монолитную конструкцию жестко заделанную во второстепенные балки шарнирно опирающеюся на колонны.
Для армирования выбираем самую нагруженную плиту покрытия или перекрытия. В программе ЛИРА-САПР отдельно сконструировать плиту невозможно однако программа показывает самые нагруженные участки покрытия и перекрытия. Из данных соображений подбираем арматуру для плиты:
- верхняя зона: продольная арматура – d5A500 с шагом 200 мм поперечная арматура – d5A500 с шагом 200;
- нижняя зона: продольная арматура – d5A500 с шагом 200 мм поперечная арматура – d5A500 с шагом 200.
Армирование плиты представлено в прил. 1. Схема распределения усилий и арматуры в плите в программе ЛИРА-САПР представлена на рисунках 18 19 20 21.
Рис. 18. Распределение усилий и арматуры в плите по оси Х верхняя зона
Рис. 19. Распределение усилий и арматуры в плите по оси Х нижняя зона
Рис. 20. Распределение усилий и арматуры в плите по оси Y верхняя зона
Рис. 21. Распределение усилий и арматуры в плите по оси Y нижняя зона
2.2. Расчет армирования второстепенной балки
Второстепенные балки монолитного перекрытия представляют собой многопролетную неразрезную конструкцию.
Второстепенная балка монолитного ребристого перекрытия армируется пространственными каркасами в пролётах и гнутыми П-образными сетками на опорах.
Для армирования выбираем самую нагруженную второстепенную балку. Данная балка и ее усилия представлена на рис. 22:
Рис. 22. Эпюра самой нагруженной второстепенной балки
Для подбора арматуры конструируем второстепенную балку в программе ЛИРА-САПР и смотрим как предлагает заармировать данную балку программа. ЛИРА показывает наиболее экономичный вариант. Данные представлены на рис. 22 и 23 соответственно:
Рис. 23. Эпюра материалов второстепенной балки
Рис. 24. Схема армирования второстепенной балки в программе ЛИРА-САПР
На основании чертежа армирования предоставленного программой и с помощью унификации принимаем:
- продольная арматура: верхняя зона – 2d14A500 нижняя зона – 4
- поперечная арматура: приопорные зоны – d6А500 с шагом 150 мм пролетная зона – d6A500 с шагом 300 мм.
- продольная арматура: верхняя зона – 2d14A500 нижняя зона – 2
Оставшиеся два пролета армируются аналогично первым двум т.е. армирование третьего пролета будет таким же как армирование второго четвертого пролета – как первого. Это связано с симметричностью эпюры My представленной выше.
Подбор арматуры П-образных сеток основывается на площади арматуры в опорах показанную на рис. 23. Принята одна П-образная сетка на каждую опору: продольная арматура данной сетки – 2d14А500 в верхней части и 2d14A500 в нижней части поперечная арматура – d6A500.
Армирование второстепенной балки представлено в приложении 1.
2.3. Расчет армирования главной балки пролетом 6 м
Главные балки монолитного перекрытия представляют собой многопролетную неразрезную конструкцию.
Главная балка монолитного ребристого перекрытия армируется пространственными каркасами в пролётах и гнутыми П-образными сетками в опорах.
Для армирования выбираем самую нагруженную главную балку. Данная балка и ее усилия представлена на рис. 25:
Рис. 25. Эпюра самой нагруженной главной балки
Для подбора арматуры конструируем второстепенную балку в программе ЛИРА-САПР и смотрим как предлагает заармировать данную балку программа. ЛИРА показывает наиболее экономичный вариант. Данные представлены на рис. 25 и 26.
Рис. 26. Эпюра материалов главной балки
Рис. 27. Схема армирования главной балки в программе ЛИРА-САПР
- поперечная арматура: приопорные зоны – d6А500 с шагом 100 мм пролетная зона – d6A500 с шагом 200 мм.
- продольная арматура: верхняя зона – 2d10A500 нижняя зона – 2
Оставшийся третий и четвертый пролет армируется аналогично второму. Это связано с унификацией элементов.
Подбор арматуры П-образных сеток основывается на площади арматуры в опорах показанную на рис. 26. Принята одна П-образная сетка:
Сетка С-1: продольная арматура данной сетки – 4d22А500 в верхней части и 2d6A500 в нижней части поперечная арматура –
Арматура во второй третьей опорах принята такая же как и в первой.
Армирование главной балки представлено в приложении 1.
2.4. Расчет армирования главной балки пролетом 8 м
Для армирования выбираем самую нагруженную главную балку. Данная балка и ее усилия представлена на рис. 28:
Рис. 28. Эпюра самой нагруженной главной балки
Для подбора арматуры конструируем второстепенную балку в программе ЛИРА-САПР и смотрим как предлагает заармировать данную балку программа. ЛИРА показывает наиболее экономичный вариант. Данные представлены на рис. 29 и 30.
Рис. 29. Эпюра материалов главной балки
Рис. 30. Схема армирования главной балки в программе ЛИРА-САПР
- продольная арматура: верхняя зона – 2d16A500 нижняя зона – 4
Оставшийся третий пролет армируются аналогично первому. Это связано с унификацией элементов.
Подбор арматуры П-образных сеток основывается на площади арматуры в опорах показанную на рис. 29. Принята одна П-образная сетка:
Сетка С-1: продольная арматура данной сетки – 2d25А500 в верхней части и 2d6A500 в нижней части поперечная арматура –
Арматура во второй опоре принята такая же как и в первой.
2.5. Расчет армирования колонны
Колонны каркаса проектируемого здания – сжатый элемент со случайным эксцентриситетом. Ее сечение – квадрат. Размеры сечений колонн 40х40 см.
Колонна армируется пространственными каркасами. Для армирования выбираем самую нагруженную колонну. Данная колонна и ее усилия представлена на рис. 31:
Рис. 31. Эпюра самой нагруженной колонны
Для подбора арматуры конструируем колонну в программе ЛИРА-САПР и смотрим как предлагает заармировать данную балку программа. ЛИРА показывает наиболее экономичный вариант. Данные представлены на рис. 32.
Рис. 32. Схема армирования колонны в программе ЛИРА-САПР
На основании чертежа армирования предоставленного программой и с помощью унификации принимаем: продольную арматуру 4d20A500 поперечную d6A500.
Армирование колонны представлено в приложении 1.
Бородачев Н.А. Курсовое проектирование железобетонных и каменных конструкций в диалоге с ЭВМ: Учеб. пособие для вузов - М.; Самара 2013. - 253 с.
Кумпяк О.Г. Галяутдинов З.Р. Пахмурин О.Р. Самсонов В.С. Железобетонные и каменные конструкции. Учебник - М. Издательство АСВ. 2011. - 672 с.
СП 63.13330.2012. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003. - М.: 2012. - 161 с.
СП 52-101-2003. Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры (одобрен постановлением Госстроя РФ от 25.12.2003 г. №215). - М.: Госстрой. - 2004.
СП 52-102-2004. Предварительно напряженные железобетонные конструкции. - М.: Госстрой. - 2005. - 15 с.
СП 52-103-2007. Железобетонные монолитные конструкции зданий. - М.:Госстрой. - 2007. - 22 с.
СП 15.13330.2012. Каменные и армокаменные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-22-81*. - М.: ФАУ "ФЦС" 2012. - 78 с.
Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения (к СНиП 2.03.01-84) - М.: ЦИТП 1986.

жб.dwg

Схема монолитного пояса на отм. +2
Схема устройства монолитного пояса на ом. -0
Спецификация на армирование монолитного пояса на
Спецификация на армирование монолитного пояса на отм. -0
Величини нагрузки на панели
Постоянная и длительная
В числителе указаны нагрузки
включающие собственный вес панели
в знаменателе - нагрузки без собственного веса панели
Нет панелей ПК48.15-3 A IV
Пустоты торцов должны быть заделаны в заводских условиях
если нет то заделать их бетоном марки В15 на глубину 250мм. 2. Швы между плитами заделать на всю толщину плиты. 3. Анкерные связи сваривать только при полном защемлении за монтажные петли. 4. Замоноличивание стыков выполнять после проверки правильности установки плит
приемки сварных соединений элементов в узлах сопряжений и выполнения антикоррозионного покрытия сварных соединений и поврежденных участков покрытия закладных изделий. 5. Необходимые отверстия в плитах перекрытия для пропуска коммуникаций просверлить по месту
не нарушая несущих ребер
с последующей заделкой цементным раствором М100 или бетоном В15. 6. При монтаже плит перекрытия строго соблюдать величину опирания и принятую раскладку. 7. Железобетонные плиты монтировать в соответствии с СП 70.13330.2012.
Плита монолитного прекрытия
Спецификация армирования плиты монолитного перекрытия
Компоновочный план монолитного перекрытия
Колонна монолитная КМ2
Спецификация армирования монолитной колонны
Сетка арматурная С-1
Второстепенная балка монолитного перекрытия
Спецификация армирования второстепенной балки
Каркас пространственный КП-2
Каркас пространственный КП-1
Главная балка монолитного перекрытия пролетом 8 м
Спецификация армирования главной балки пролетом 8 м
Главная балка монолитного перекрытия пролетом 6 м
Спецификация армирования главной балки пролетом 6 м