Ребристое перекрытие многоэтажных гражданских и промышленных зданий

Содержание.docx

Расчёт и конструирование междуэтажного ребристого перекрытия в монолитном железобетоне
1 Выбор рационального расположения главных и второстепенных балок
Расчёт и конструирование монолитной жб балочной плиты
2 Определение расчетных пролетов
3 Определение внутренних усилий в плите
4 Расчет прочности нормальных сечений плиты
5 Конструирование плиты
Расчет и конструирование второстепенной балки
3 Подсчет нагрузок на второстепенную балку
4 Построение эпюр изгибающих моментов и поперечных сил
5 Расчет прочности сечений нормальных к продольной оси балки
6 Расчет прочности наклонных сечений по поперечной силе
7 Построение эпюры материалов второстепенной балки
8 Определение длины анкеровки и нахлеста обрываемых стержней
Расчет и конструирование колонны
1Нагрузки действующие на колонну
2 Расчетная схема и определение расчетной длины колонны
3 Определение площади продольной арматуры
Расчет и конструирование центрально нагруженного фундамента
1 Определение размеров фундамента в плане
2 Расчет тела фундамента
Расчет и конструирование ребристого междуэтажного перекрытия в сборном железобетоне
1 Выбор расположения ригелей и плит. Назначение основных габаритных размеров элементов перекрытия
2 Расчет и конструирование сборной железобетонной многопустотной плиты
3 Определение усилий возникающих в сечениях плиты от действия внешней нагрузки
4 Расчет прочности нормальных сечений
5 Расчет по прочности сечений наклонных к продольной оси плиты
6 Определение геометрических характеристик приведенного сечения
7 Расчет по второй группе предельных состояний
7.1 Расчет по образованию трещин
7.2Расчет плиты по раскрытию трещин
7.3 Расчет плиты по деформациям

Титульный лист2.docx

Министерство образования Республики Беларусь
Министерство образования науки Российской Федерации
Государственное учреждение высшего профессионального образования
« Белорусско-Российский университет»
Кафедра “Строительные конструкции здания и сооружения ”
на тему: ’’ Ребристое перекрытие многоэтажных гражданских
и промышленных зданий“
по дисциплине ’’Железобетонные и каменные конструкции “
студентка гр. ПГС-081

Титульный лист.docx

Министерство образования Республики Беларусь
Министерство образования науки Российской Федерации
Государственное учреждение высшего профессионального образования
« Белорусско-Российский университет»
Кафедра “Строительные конструкции здания и сооружения ”
Пояснительная записка к курсовой работе
на тему: ’’ Ребристое перекрытие многоэтажных гражданских
и промышленных зданий“
по дисциплине ’’Железобетонные и каменные конструкции “
студентка гр. ПГС-081

записка 2.doc

Железобетон представляет собой комплексный строительный материал состоящий из бетона и стальных стержней работающих в конструкции совместно в результате сил сцепления.
Известно что бетон хорошо сопротивляется сжатию и значительно слабее растяжению (в 10-20 раз меньше чем при сжатии) а стальные стержни имеют высокую прочность как при растяжении так и при сжатии. Основная идея железобетона и состоит в том чтобы рационально использовать лучшие свойства составляющих материалов при их совместной работе. Поэтому арматуру располагают так чтобы возникающие в железобетонном элементе растягивающие усилия воспринимались в большей степени арматурой. В изгибаемых элементах например в плитах балках настилах и др. основную арматуру размещают в нижней растянутой зоне сечения а в верхней сжатой зоне ее либо совсем не ставят либо ставят небольшое количество необходимое для конструктивной связи стержней в единые каркасы и сетки. В элементах работающих на сжатие например в колоннах включение в бетон небольшого количества арматуры также значительно повышает их несущую способность. Возникающие в колоннах растягивающие напряжения от поперечных деформаций воспринимаются хомутами или поперечными стержнями; последние служат также для связи продольных стержней в плоские или пространственные каркасы. В растянутых элементах действующие усилия воспринимаются арматурой.
Благодаря многочисленным положительным свойствам железобетона – долговечности огнестойкости высокой прочности и жесткости плотности гигиеничности и сравнительно небольшим эксплуатационным расходам. Конструкции из него широко применяют во всех областях строительства.
Данный курсовой проект по дисциплине “Железобетонные и каменные конструкции” включает расчет и конструирование ребристого перекрытия многоэтажного гражданского здания в двух вариантах – сборном и монолитном. В сборном варианте выполняется компоновка конструктивной схемы перекрытия расчет и конструирование плиты пустотного настила. В монолитном варианте выполняется компоновка конструктивной схемы ребристого перекрытия расчет и конструирование плиты и второстепенной балки колонны и фундамента.
Размеры здания в плане в метрах А х В = 20 х 68;
Тип здания - гражданское;
Количество этажей – 5 высота этажей Нэт = 34 м;
Нормативная временная нагрузка на перекрытие р H = 81кН м 2;
Толщина каменных стен -51 см;
Район строительства - г. Минск;
Характер грунта – γ=1900кгм3 φ=36;
Снеговая нагрузка – S0=12кПа;
Характеристика материалов монолитного варианта:
плита: бетон С2025 арматура S500(проволока);
второстепенная балка: бетон С2025 арматура
Характеристика материалов сборного варианта:
плиты перекрытия: бетон С2025 арматура
колонны: бетон С3037 арматура
фундамент: бетон С2025 арматура S400.
Расчёт и конструирование междуэтажного ребристого перекрытия в монолитном железобетоне
1 Выбор рационального расположения главных и второстепенных балок
Выбор рационального варианта производят на основании сравнения технико-экономических показателей перекрытия в зависимости от назначения здания конструктивных размеров архитектурного оформления потолка размеров помещений эксплуатационных требований и т.п. При прочих равных условиях предпочтение отдают варианту с более высокими технико-экономическими показателями.
Для выбора более рационального варианта расположения главных и второстепенных балок составляется две схемы плана здания в которых варьируются направления и величины пролетов главных и второстепенных балок. При этом пролет главных балок второстепенных - плиты - второстепенных h sb =(112 120) при h > 60 см - кратной 10 см.
Крайние пролеты плит и второстепенных балок могут быть несколько меньше средних но не более чем на 20 % .
Об экономичности варианта разбивки сетки колонн и балок можно судить по значению приведенной толщины бетона которая представляет собой объем бетона плиты балок и колонн отнесенный к 1 м2 перекрытия. К разработке принимается вариант расположения второстепенных и главных балок для которого приведенная толщина бетона будет наименьшей.
Составляем два варианта расположения главных и второстепенных балок (рисунок 1.1 и 1.2).
ls =17мм lsb =5м lmb =68м
γn=15 gk=0 qk=81кНм2
Полная расчетная нагрузка на плиту:
(gs+qs)=1·(11(0+17)+15·81=1402 кНм2;
Полная расчетная нагрузка на второстепенную балку:
(gsb+qsb)=1402·17+004·1·52=2483 кНм2;
Полная расчетная нагрузка на главную балку:
(gmb+qmb)=2483·5+007·1·17·682=12965 кНм2;
Приведенная толщина бетона плиты:
hsred=82·17·√1402=522 мм;
Приведенная толщина бетона второстепенных балок:
hsbred=054·(517)·3√(24832·5)·(40-1)40=229мм (1.1)
Приведенная толщина бетона главных балок:
hmbred=(1255)·3√(129652·68)·(4-1)4=1102мм; (1.2)
Приведенная толщина бетона колонн:
hcred=(5·34·12965)·9·3(115·17·5·10·4)=152мм; (1.3)
Полная приведенная толщина бетона перекрытия:
hred=hsred+hsbred+hmbred+hcred red=522+229+1102+152=10132 мм. (1.4)
ls =22м lsb =68м lmb =68м
γn=15 gk=0 qk=81кНм2 .
(gs+qs)=1·(11(0+22)+15·81=1457 кНм2;
(gsb+qsb)=1457·22+004·1·682=339 кНм2;
(gmb+qmb)=339·68+007·1·22·682=2376 кНм2;
hsred=82·22·√1457=689 мм;
hsbred=054·(6822)·3√(3392·68)·(10-1)10=3198мм
hmbred=(12568)·3√(23762·68)·(10-1)10=129мм;
hcred=(5·34·2376)·2·9(115·22·68·3·10)=141мм;
hred=hsred+hsbred+hmbred+hcred red=689+3198+129+141=1279 мм.
Так как h1 red h2 red к дальнейшим расчетам принимаем 1-ый вариант.
Толщина плиты hs принимается для монолитных перекрытий гражданских зданий hs=60мм по приближенной формуле из условия прочности при полной расчетной нагрузке (gs+qs)=1402 кнм2:
hs=26·17 ·√(140210·1333)=492мм;
hs=(135 145) ls=486 378мм.
Размеры поперечного сечения второстепенных балок предварительно принимаем hsb=80·3√2483·52(10·1333)=3038мм;
hsb=(112 120) lsb=4167 250мм.
bsb=(03 05)hsb=120 200мм.
Принимаем bsb=200мм.
Высоту главных балок из условия прочности при полной расчетной нагрузке (gmb+qmb)=12965 кНм2:
hmb=125· 3√12965·68(10·1333)=5336мм.
По конструктивным требованиям из условия жесткости:
hmb=(18 112)·lmb=850 566мм.
Принимаем hmb=700мм.
bmb=(03 05) hmb =210 350мм.
Принимаем bmb=300мм.
Сторона квадратного сечения колонны:
hс=bс112 Нэт=340012=2833мм.
Принимаем hс=bс=300мм.
Рисунок 1.1- Первый вариант компоновки перекрытия
Рисунок 1.2- Второй вариант компоновки перекрытия
Расчёт и конструирование монолитной жб балочной плиты
Нагрузка действующая на перекрытие состоит из постоянной и временной. Постоянная нормативная нагрузка gk состоит из веса пола и веса железобетонной плиты с затиркой цементным раствором снизу (толщиной 05см). Значение временной нормативной нагрузки qн принимаем по заданию. Расчётные постоянную «g» и временную «q» нагрузку вычисляют путём умножения нормативных на соответствующие коэффициенты безопасности по нагрузке т.е.:
где γf -коэффициент безопасности по нагрузке принимаемый по приложению А к СНБ 5.03.01-02.
Полная расчётная нагрузка на 1м2 перекрытия составит:
Подсчёт нагрузок произведём в табличной форме.
Таблица 2.1 – Нагрузки действующие на 1м2 плиты
Наименование нагрузки
Нормативная нагрузка кПа
Коэффициент безопасности по нагрузке
Расчетная нагрузка кПа
-керамическая плитка
-цементно-песчаная стяжка
-1 слой оклеечной пароизоляции на битумной мастике
-монолитная жб плита перекрытия
2 Определение расчетных пролетов
Статистический расчет плиты выполняем рассматривая ее как многопролетную неразрезную балку шириной .
Привязку кирпичных стен принимаем .
Крайний расчетный пролет (см. рисунок 2.1):
Средний расчетный пролет:
Размер поля плиты в длинном направлении:
между осями А-Б и Г-Д рисунок 2.1:
между осями Б-Г рисунок 2.1:
Т.к. и следовательно плита рассчитывается как балочная.
Рисунок 2.1 – К определению расчетных пролетов монолитной плиты
3Определение внутренних усилий в плите
Плита рассматривается как неразрезная многопролетная балка загруженная равномерно распределенной нагрузкой (g+q). Моменты в таких конструкциях определяют с учетом перераспределения усилий вследствие развития пластических деформаций по готовым формулам.
Расчетная схема плиты и эпюра моментов представлены на рисунке 2.2.
При ширине полосы нагрузка приходящаяся на плиты равна по величине нагрузке на 1 м погонный полосы таким образом расчетная нагрузка на плиту: постоянная нагрузка переменная – .
Значения максимальных изгибающих моментов определяем по формулам:
Msdкр=Fd·lS1Reff211 (2.4)
Msd=1628·146211=32кН·м;
- на первой промежуточной опоре :
Msd=Fd· lS1Reff2214 (2.5)
Msd=1637·146214=25кН·м;
- в средних пролётах и на средних опорах
Msd.ср=Fd· lSReff216 (2.6)
Msd=1637·15216=23кН·м;
Рисунок 2.2 – Расчетная схема монолитной плиты с эпюрой моментов
4 Расчет прочности нормальных сечений плиты
Площадь поперечного сечения растянутой арматуры подбирают как для изгибаемых элементов прямоугольного сечения с одиночной арматурой шириной b=1000мм и рабочей высотой сечения d=hf-с.
Рисунок 2.3 - Расчетные поперечные сечения плиты
Для бетона класса С2025принимаем по таблице 6.1 (СНБ 5.03.01-02) нормативные и расчетные характеристики:
-нормативное сопротивление бетона осевому сжатию fck=20МПа;
-частный коэффициент безопасности по бетону γc=15;
-расчетное сопротивление бетона сжатию fcd= fck γс=2015=1333МПа;
-относительная деформация cu=35;
-с0= c k2=0810416=1947.
Для арматуры класса S500. принимаем по таблице 6.5 (изменения №4 к СНБ 5.03.01-02) нормативные и расчетные характеристики:
-нормативное сопротивление арматуры fyk=500 МПа;
-расчетное сопротивление арматуры fyd= 417МПа;
-модуль упругости арматуры Еs=2·105МПа.
Ориентировочно назначаем диаметр рабочей арматуры 4мм. Назначаем толщину защитного слоя c=сcov+05·=25+05·4=27мм ориентировочно определяем рабочую высоту сечения плиты: d=hf-c=60-27=33мм.
Подбираем площадь рабочей арматуры в крайнем пролете
растянутая арматура достигла предельных деформаций.
Определяем требуемую площадь сечения рабочей арматуры требуемая площадь сечения арматуры в первом пролете:
Минимальная площадь рабочей арматуры назначаем с учетом коэффициента армирования ρmin=26≥013% (табл.11.1 [2]) определяется по формуле (2.5):
ρmin=26×=26×013% принимаем ρmin=013%.
Asmin= ρmin·b·d (2.9)
Asmin =00013·1000·33=429мм2.
Asmin=429 мм2 Ast1=2673мм2.
Требуемая площадь сечения арматуры на первой промежуточной опоре:
Asmin=429 мм2 Ast1=20141мм2.
Подбираем площадь рабочей арматуры в средних пролетах и на средних опорах:
В средних пролетах и на средних опорах изгибающие моменты равны 147 кН×м но как показали исследования кромки плит обычно закреплены от смещения. В то же время за счет развития значительных изгибных деформаций удлиняется средняя поверхность плиты и таким образом возникает распор. Поскольку последний в ряде случаев заметно повышает несущую способность плиты его целесообразно учитывать при расчете. В плитах окаймленных по всему контуру монолитно связанными с ними балками изгибающие моменты в сечениях промежуточных пролетов и над промежуточными опорами уменьшают на 20% для учета возникающего распора.
Asmin=429 мм2 Ast1=1438мм2.
Результаты расчета сводим в таблицу 2.2
Таблица 2.2 – Требуемая площадь сечения арматуры на 1 п.м плиты
Крайний пролет и крайняя опора при непрерывном армировании
Первая промежуточная опора при раздельном армировании
Средние пролеты и средние опоры без учета окаймления
Средние пролеты и средние опоры с учетом окаймления
5 Конструирование плиты
По расчетной площади арматуры Ast подбирают рабочую и распределительную арматуру плиты.
При толщине плиты hs≤150мм расстояние между осями стержней рабочей арматуры в средней части пролета плиты (внизу) и над опорой (вверху) многопролетных плит должно быть не более 200мм при hs>150 мм - не более 15× hs.
Расстояния между рабочими стержнями доводимых до опоры плиты не должны превышать 400мм причем площадь сечения этих стержней на 1м ширины плиты должна составлять не менее 30% площади сечения стержней в пролете определенной расчетом по наибольшему изгибающему моменту.
Площадь сечения распределительной арматуры в плитах должна составлять не менее 10% площади сечения рабочей арматуры в месте наибольшего изгибающего момента. Диаметр и шаг стержней этой арматуры в зависимости от диаметра и шага стержней рабочей арматуры.
Многопролетные балочные монолитные плиты толщиной до 100мм с рабочей арматурой средних пролетов и опор диаметром до 6мм включительно рекомендуется армировать сварными рулонными типовыми сетками с продольной рабочей арматурой.
Рулоны при этом раскатывают поперек второстепенных балок а поперечные стержни сеток являющиеся распределительной арматурой плиты стыкуют внахлестку без сварки.
В крайних пролетах и на первых промежуточных опорах где обычно требуется дополнительная арматурная сетка ее укладывают на основную и заводят за грань первой промежуточной опоры во второй пролет на (14) пролета плиты.
Сварные рулонные сетки принимают в соответствии с сортаментом по ГОСТ 8478-81 (табл.5.6 [5*]).
Ширина унифицированных сеток принимается: 1140 1280 1340 1440 1540 1660 2350 2550 26602830 2940 3030 326033303560 и 3630 мм.
Рассматриваем вариант армирования плиты сварными рулонными сетками с продольной рабочей арматурой.
Между главными балками можно уложить 2 3 или 4 сетки с нахлестом распределительных стержней 50-100 мм причем ширина сеток принимается не менее 2м.
При 2-х сетках необходима ширина сетки:
где с - минимальная длина нахлестки распределительных стержней;
с1 - минимальная длина свободных концов распределительных стержней. Можно принять между главными балками 2 сетки с шириной В1=2350мм с действительным нахлёстом:
с1 = 50 + (2350 - 2345) = 55мм.
При 3-х сетках необходимая ширина сетки:
Можно принять между главными балками 3 сетки с шириной В2=1660мм с действительным нахлёстом:
с2 = 50 + (1660 - 1620) = 90мм.
При 4-х сетках необходимая ширина сетки:
Можно принять между главными балками 4 сетки с шириной В3=1280мм с действительным нахлёстом:
с3 = 50 + (1280 - 1158) = 172мм.
Принимаем вариант с 2-мя сетками с длиной нахлёста с1 = 55мм.
Подбор арматуры и конструирование сеток начинаем со средних пролетов и выполняем в табличной форме (таблица 2.3).
Таблица 2.3 – Армирование плиты рулонными сетками
Принятое армирование
Средние плиты и средние опоры без учета окаймления
Крайняя плита и крайняя опора:
Расчет и конструирование второстепенной балки
Размеры второстепенной балки: lsb=5000мм bsb=200мм hsb=400мм шаг второстепенных балок – 1700мм размеры сечения главной балки bmb=300мм hmb =700мм.
-расчетное сопротивление арматуры fyd= 435МПа;
Поперечное армирование вязаными хомутами из арматуры класса S240 с fywd=174МПа.
Расчетный пролет для крайних пролетов (рисунок 3.1):
Расчетный пролет для средних пролетов:
Рисунок 3.1 – К определению расчетных пролетов второстепенной балки
3 Подсчет нагрузок на второстепенную балку
Второстепенная балка работает совместно с прилегающими к ней участками плиты т.е. расчетное сечение будет тавровое с шириной полки в сжатой зоне равной расстоянию между осями (шагу) второстепенных балок т.е. .
Определение погонной нагрузки на второстепенную балку сведем в таблицу 3.1.
Таблица 3.1 – Подсчет нагрузок на второстепенной балки
Нормативное значение кПа
Коэффициент безопасности по нагрузке γ f
Расчетное значение кПа
-собственная масса балки
bsb·(hsb-hs)=200(400-60)
Fsb=9333+20655=29988 кПа
4 Построение эпюр изгибающих моментов и поперечных сил
Второстепенная балка рассчитывается как неразрезная многопролетная балка с шарнирным опиранием на стену (крайние опоры) и на главные балки (средние опоры) (рисунок 3.2).
Рисунок 3.2 – Расчетная схема второстепенной балки
Статический расчет второстепенных балок производят с учетом перераспределения усилий в стадии предельного равновесия конструкции. Ординаты огибающей эпюры изгибающих моментов определяется с помощью [14 рисунок 5.1 таблица 5.1]. Величины коэффициентов для эпюр положительных моментов в крайних и средних пролетах для эпюры отрицательных моментов приведены в [14] в зависимости от величины отношения:
где qsb gsb – переменная и постоянная расчетные нагрузки на балку.
Величина ординат огибающей эпюры моментов определяется по формуле (3.1):
Результаты вычислений сводим в таблицу 3.2.
Значения поперечных сил принимают равными:
-на первой крайней опоре:
Vsdкр =04·Fsb· l1eff (3.4)
Vsdкр =04·29988·4775=573кН;
-на первой промежуточной опоре слева:
Vsdл =0.6·Fsb· l1eff (3.5)
Vsdл =06·29988·4775=859кН;
-на первой промежуточной опоре справа:
Vsdп =05·Fsb· leff (3.6)
Vsdп =05·29988·47=705кН.
В зависимости от схемы распределения временной нагрузки в одном и том же сечении ригеля могут возникать как положительные так и отрицательные изгибающие моменты. Для определений этих моментов строят огибающую эпюру изгибающих моментов используя табличные коэффициенты. Результаты вычислений сводят в таблицу 3.2.
Таблица 3.2 – Значения изгибающих моментов в сечениях балки
Значения моментов Мsd кН·м
Рисунок 3.3 – Огибающая эпюра моментов и поперечных сил
5 Расчет прочности сечений нормальных к продольной оси балки
Поперечное сечение второстепенной балки является тавровым при расчете на пролетные моменты полка тавра находится в сжатой зоне и участвует в работе при расчете на опорные (отрицательные) моменты - в растянутой зоне и в работе на прочность не участвует (см. рис. 3.4).
Рисунок 3.4- Расчетные нормальные сечения второстепенной балки; в пролете (а) и на опоре (б)
В пролете сечения балки рассматриваем как тавровое (см. рис. 3.4).
Размеры сечения принятые к расчету:
Задаемся величиной в пролете и на опоре тогда:
Определим где проходит граница сжатой зоны в нашем случае:
Поскольку выполняется условие нейтральная ось расположена в пределах полки. Сечение в пролете второстепенной балки рассматривается как прямоугольное с шириной .
По таблице 4.3[2] для бетона находим по таблице 6.5 .
Расчетные характеристики для арматуры класса S500:
Подбор площади сечения продольной арматуры в первом пролете по положительному моменту:
Подбор площади сечения продольной арматуры во втором пролете по положительному моменту:
В опорных сечениях действуют отрицательные моменты плита расположена в растянутой зоне поэтому сечения балки рассматриваются как прямоугольные шириной
Подбор площади сечения продольной арматуры на опоре В: .
Подбор площади сечения продольной арматуры на опоре В:
Результаты расчетов и подбор арматуры в расчетных сечениях сводим в таблицу 3.3.
Таблица 3.3 – Определение площади сечения рабочей арматуры второстепенной балки
Расположение арматуры
Монтажная конструктивная арматура
6 Расчет прочности наклонных сечений по поперечной силе
Второстепенные балки армируют сварными каркасами и в отдельных случаях отдельными стержнями.
В учебных целях в курсовом проекте балку необходимо заармировать отдельными стержнями. В этом случае наклонные сечения армируют хомутами и отогнутыми стержнями. При этом хомуты назначают по конструктивным требованиям а отогнутые стержни определяют расчетом.
Диаметр хомутов d в вязаных каркасах изгибаемых элементов должен приниматься не менее 6мм при высоте балки hsb800 мм и не менее 8мм при hsb>800мм. Шаг хомутов S на приопорных участках (14 пролета) назначают в зависимости от высоты балки. При высоте балки hsb≤450мм - не более hsb2 и не более 150мм; при hsb>450мм S≤hsb3 и не более 500мм. На остальной части пролета при hsb>300мм поперечная арматура устанавливается с шагом S≤23·hsb и не более 500мм.
В нашем случае принимаем хомуты из стержней класса S240 диаметром 6мм. Шаг хомутов в приопорных участках принимаем 80мм что меньше hsb2=4002=200мм. На средних участках пролетов назначаем шаг хомутов равный 300мм что равно 34 hsb = 34×400=300мм и меньше 500мм.
Расчет ведем в соответствии СНБ 5.03.01-02:
Класс бетона С2025 поперечная арматура класса S240.
Расчет начинаем из условия:
где VRdct - поперечная сила воспринимаемая элементом без поперечной арматуры;
Vsd - расчетная поперечная сила от действия внешних нагрузок.
При выполнении этого условия поперечная арматура устанавливается с учетом конструктивных требований а при невыполнении необходим расчет поперечной арматуры.
d - рабочая высота сечения в мм;
где As1 - площадь сечения продольной растянутой арматуры;
bw - минимальная ширина поперечного сечения элемента в растянутой зоне;
- коэффициент армирования;
- напряжение в бетоне вызванное продольной силой или усилием обжатия МПа.
- требуется расчет поперечной арматуры.
Определяем площадь поперечной арматуры:
При этом должны выполняться условия:
Vsd = 859кН VRdmax = 2346 кН - условие выполняется. Прочность по сжатой полосе обеспечена.
- условие выполняется что означает оптимальность принятого армирования. Окончательно принимаем для армирования балки в приопорных сечениях поперечную арматуру 2∅8 класса S240 (Asw = 101 мм2).
7 Построение эпюры материалов второстепенной балки
С целью экономичного армирования и обеспечения прочности сечений балки строим эпюру материалов представляющую собой эпюру изгибающих моментов которые может воспринять элемент по всей своей длине. 3начение изгибающих моментов в каждом сечении при известной площади рабочей арматуры вычисляют по формуле (3.13):
где d- уточненное значение рабочей высоты сечения;
- табличный коэффициент определяемый по формуле (3.14):
=(Astfyd)( αfcdbd) (3.15)
При построении эпюры материалов считают что обрываемый стержень необходимо завести за точку теоретического обрыва где он уже не нужен по расчету прочности нормальных сечений на расстояние анкеровки lbd.
При выполнении обрывов (отгибов) стержней необходимо соблюдать принцип симметрии расположения стержней в поперечном сечении балки.
Также следует иметь в виду что начало каждого отгиба в растянутой зоне располагают на расстоянии точки теоретического обрыва не менее чем 05d где d-уточненное значение рабочей высоты сечения.
С целью восприятия изгибающего момента от возможного частичного защемления балки на стене в первом пролете арматуру не обрывают а отгибают на крайнюю опору. Начало отгиба располагают на расстоянии 50-60мм от внутренней грани стены. Однако в данном курсовом проекте во избежание сильного переармирования конструкции арматуру оборвали.
Расчеты необходимые для построения эпюры материалов выполнены в табличной форме.
Таблица 3.4– Вычисление ординат эпюры материалов для продольной арматуры
Диаметр и количество стержней
Уточненная высота сечения
Фактическая площадь сечения стержней
Расчетное сопротивление арматуры
Относительная высота сжатой зоны
Первый пролет (нижняя арматура )
Первый пролет (верхняя арматура )
Опорная арматура. Опора В ()
Второй пролет (нижняя арматура )
Второй пролет (верхняя арматура )
Опорная арматура. Опора С ()
8 Определение длины анкеровки и нахлеста обрываемых стержней
Сечения в которых обрываемые стержни не требуются по расчету проще всего определить графически. Для этого необходимо на объемлющую эпюру моментов наложить эпюру арматуры. Точки в которых ординаты эпюр будут общими (точки пересечения) определят места теоретического обрыва стержней в пролете. Для обеспечения прочности наклонных сечений второстепенной балки по изгибающим моментам обрываемые в пролете стержни продольной арматуры необходимо завести за точку теоретического обрыва на расстояние не менее:
где – коэффициенты характеризующие условия анкеровки определяются по таблице 11.6[1];
– базовая длина анкеровки определяется с помощью таблицы 14;
– площадь продольной арматуры требуемая по расчету;
– принятая площадь продольной арматуры;
– минимальная длина анкеровки принимается равной наибольшему значению из величин: для растянутых стержней и для сжатых стержней.
В связи с тем что произведение изменяется в пределах 07-10 (см. п. 11.2.32[2]) а величина в условиях обрыва арматуры второстепенной балки принимается равной 07 то в курсовом проекте с целью уменьшения расчетной части разрешается принимать
Кроме того общая длина запуска стержня за точку теоретического обрыва должна быть не менее и где – высота второстепенной балки.
Анкеровка стержней продольной арматуры на свободной опоре осуществляется путем заведения за внутреннюю грань опоры на длину не менее:
– в элементах где арматура ставится на восприятие поперечной силы конструктивно;
– – в элементах где поперечная арматура ставится по расчету а до опоры доводится не менее сечения арматуры определенной по наибольшему моменту в пролете;
– – то же если до опоры доводится не менее сечения арматуры.
Стыкуемые в пролетах стержни (стержни верхней продольной арматуры второстепенной балки) необходимо завести друг за друга на величину нахлеста равную длине анкеровки большего диаметра стыкуемых стержней. Длина анкеровки определяется по выражению (3.16).
Анкеровка растянутой арматуры:
Сечение А-А: в сечении обрываются стержни класса S500. Требуемая площадь сечения арматуры принятая площадь сечения арматуры (и ) Длина анкеровки обрываемых стержней в соответствии с формулой (3.16):
Величины остальных параметров составляют:
Окончательно принимаем
Сечение Б-Б: в сечении обрывается стержень класса S500. Требуемая площадь сечения арматуры принятая площадь сечения арматуры (и ) Длина анкеровки обрываемых стержней в соответствии с формулой (3.16):
Сечение В-В: в сечении обрываются стержни класса S500. Требуемая площадь сечения арматуры принятая площадь сечения арматуры (и ) Длина анкеровки обрываемых стержней в соответствии с формулой (3.16):
Анкеровка сжатой арматуры:
Сечение Б-Б: в сечении обрываются стержни класса S500. Требуемая площадь сечения арматуры принятая площадь сечения арматуры (и ) Длина анкеровки обрываемых стержней в соответствии с формулой (3.16):
Анкеровка арматуры на свободной опоре:
Длина анкеровки продольной арматуры на свободной опоре (в зоне опирания второстепенной балки на наружную стену) должна быть не менее: При площадке опирания второстепенной балки на стену анкеровка продольной арматуры обеспечивается.
Расчет и конструирование колонны
1Нагрузки действующие на колонну
Колонна воспринимает продольную силу от постоянных и временных длительных нагрузок и продольную силу от кратковременных нагрузок. К постоянным нагрузкам относят: вес конструкции перекрытия перекрытия вышележащих этажей покрытие и собственный вес колонны.
Нагрузку действующую на колонну собирают с грузовой площади:
Вычисляем продольную силу Nsd1-постоянную нагрузку от веса конструкции перекрытия над колонной перекрытия вышележащих этажей покрытие и собственный вес колонны (4.2):
Nsd1=(GAгр+bmb(hmb-hf)lmbργg+bsb(hsb-hf)lsbρnsbγg+b2colHэργg)nэ (4.2)
где nsb=5- количество второстепенных балок входящих в сечение;
ρ=25кНм3- средняя плотность железобетона;
G=Gd (плиты)=313кПа;
γg=135- коэффициент безопасности для постоянной нагрузки.
Nsd1=(31334+030(07-006)6825135+02(04-006)5255135+ +0323425135)5=2181×5=10905 кН.
Продольная сила от временной нагрузки длительного действия на перекрытие:
Nsd2=(Qk-15)γqAгр(nэ-1) (4.3)
где γq=15- коэффициент безопасности для временной нагрузки;
Qk=1215кПа- временная нормативная нагрузка на плиту (по заданию).
Nsd2=(81-15)1534(5-1)=13464кН.
Продольная сила от временной нагрузки кратковременного действия на перекрытие:
Nsd3=15γqAгр(nэ-1) (4.4)
Nsd3=151534(5-1)=306 кН.
Продольная сила от снеговой нагрузки:
где S0=12 кПа - нормативное значение снеговой нагрузки принимается в зависимости от снегового района;
Продольная сила от постоянных и длительных нагрузок:
Nsd=Nsd1+Nsd2+Nsd3+Nsds (4.6)
Nsd=10905+13464+306+612=28041кН.
2 Расчетная схема и определение расчетной длины колонны
Расчетная схема колонны представляет собой балку защемленную по обоим концам и нагруженную силой Nsd приложенной по оси колонны.
Рисунок 4.1- Расчетная схема колонны
Высота колонны составит:
lcol= l0=Н=Нэ=3400мм.
3 Определение площади продольной арматуры
Колонна изготавливается из бетона класса С3037 продольная арматура из стали класса S400 монтажную арматуру принимаем из класса S240. Площадь сечения рабочей арматуры определяем по формулам центрального сжатия при этом значение эксцентриситета е0 принимают равным случайному эксцентриситету еа сечение колонны 300×300мм.
Расчетное сечение колонны представлено на рисунке 4.2.
Значение случайного эксцентриситета назначают максимальное из трех:
) еа=h30=30030=10 мм;
Т.к e0=0 eφ допускается не учитывать то etot=ea=10мм
Коэффициент учитывающий влияние продольного изгиба определяем по формуле:
где высота сечения колонны.
Расчет центрально сжатых железобетонных элементов следует производить из условия (4.9):
Astot — полная площадь продольной арматуры в сечении.
Окончательно принимаем сечение колонны 300х300мм.
NRd=0837(1166790000+3675027)=30508кН>Nsd=28041кН.
Диаметр поперечных стержней назначаем не менее 14× рабочей арматуры: т.е. 14×40=10мм. Принимаем арматуру класса S240 10мм. Шаг поперечной арматуры при сварном каркасе принимаем S≤20× рабочей арматуры т.е. 2040=800мм. Принимаем 300мм. В местах стыковки рабочей арматуры колонны шаг поперечной арматуры назначается S≤10× рабочей арматуры т.е. 1040=400мм. Принимаем 150мм.
Рисунок 4.2 – Расчетное сечение колонны
Расчет и конструирование центрально нагруженного фундамента
1 Определение размеров фундамента в плане
Расчет фундамента состоит из двух частей: первая включает определение формы и размеров подошвы фундамента вторая- определение высоты фундамента размеров его ступеней сечения арматуры подошвы фундамента.
Для бетона класса С2025 принимаем по таблице 6.1 (СНБ 5.03.01-02) нормативные и подсчитанные расчетные характеристики:
-нормативное сопротивление бетона осевому сжатию fck=20 МПа;
-расчетное сопротивление бетона сжатию fcd= fck γс=2015=1333 МПа;
Глубина заложения фундамента принимается с учетом:
- назначения и конструктивных особенностей проектируемого сооружения наличия подвала и подземных коммуникаций;
- величины и характера нагрузок действующих на основание;
- существующего и проектируемого рельефа застраиваемой территории;
-инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки строительства;
- глубины сезонного промерзания грунтов.
Глубина заложения фундамента принимается в зависимости от глубины промерзания грунта. Расчетная глубина сезонного промерзания определяется по формуле:
- нормативная глубина сезонного промерзания;
где (для песков средней крупности);
- сумма абсолютных значений отрицательных температур за зиму.
Размеры фундамента в плане определяют из расчета оснований по деформациям. При этом должно соблюдаться условие:
где Р – среднее давление на грунт;
R – расчетное сопротивление грунта.
Расчетное сопротивление грунта . При основание – песок средней крупности средней плотности.
Площадь подошвы фундамента определяем по формуле:
где нормативное продольное усилие от колонны кН
средний удельный вес материала фундамента грунта на его уступах кНм3
H – глубина заложения фундамента м.
Нормативное продольное усилие от колонны:
Размеры подошвы фундамента (фундамент квадратный то есть центрально нагруженный): .
Исходя из конструктивных особенностей принимаем:
Уточняем расчетное сопротивление грунта с учётом принятых размеров фундамента по формуле (5.6):
R=(γc1γc2k)(MγkzаfγII+Mqd1γII+(Mq-1)dbγII+MccII) (5.6)
где γc1 и γc2– коэффициенты условий работы учитывающие особенности работы разных грунтов в основании фундаментов γc1=13; γc2=11;
k– коэффициент принимаемый равным 11 т.к. прочностные характеристики грунта (φ и с) приняты по нормативным таблицам;
kz– коэффициент принимаемый равным 1 при b10м где b – ширина подошвы фундамента;
γII и γII- усредненные расчетные значения удельного веса грунтов залегающих соответственно ниже и выше подошвы фундамента (считаем грунт однородным поэтому γII=γII);
сII–расчетное значение удельного сцепления грунта залегающего непосредственно под подошвой фундамента;
db– глубина подвала– расстояние от уровня планировки до пола подвала db=0;
Mγ Mq Mc– безразмерные коэффициенты;
d1– глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений.
При φ=360 Mγ=181; Mq=825; Mc=998; сII =3.
R=(131111)(18112419+82519125+(825-1)019+9983)=4009кПа.
Уточняем значения bf при R=3778кПа:
Принимаем значение аf=24м (кратно 300мм).
Так как то условие выполняется.
Окончательно принимаем размеры фундамента .
2 Расчет тела фундамента
Высоту фундамента определяют из условия его прочности на продавливание в предположении что продавливание происходит по поверхности пирамиды боковые стороны которой начинаются у колонны и наклонены под углом к вертикали. Необходимо чтобы контур фундамента охватывал пирамиду продавливания.
Рабочая высота центрально-нагруженного фундамента:
где размеры сечения колонны;
расчетное сопротивление бетона растяжению;
где – толщина защитного слоя ( при отсутствии бетонной подготовки);
Так как то высоту фундамента принимаем из расчета глубины промерзания. Получаем трехступенчатый фундамент высота ступеней 300мм.
Поскольку фундамент не имеет поперечной арматуры высота ступени должна быть проверена на прочность по наклонному сечению по условию восприятия поперечной силы бетоном:
где длина проекции рассматриваемого наклонного сечения значение которой определяем по формуле:
По формуле (5.11) получаем:
условие выполняется.
Армирование фундамента выполняется сетками из арматуры класса S400 в обоих направлениях.
Площадь арматуры определяют из расчета на изгиб консольного выступа плитной части фундамента от действия давления грунта в сечениях на грани колонны и на гранях ступеней.
Изгибающие моменты в расчетных сечениях:
Площадь сечения рабочей арматуры:
По наибольшей площади сечения арматуры принимаем 1514 с с шагом 150 мм.
Рисунок 5.1 – К расчету центрально-нагруженного отдельного фундамента под монолитную колонну.
Расчет и конструирование ребристого междуэтажного перекрытия в сборном железобетоне
1 Выбор расположения ригелей и плит. Назначение основных габаритных размеров элементов перекрытия
Сборное перекрытие состоит из плит и поддерживающих их балок (ригелей) которые опираются на колонны и стены. В курсовом проекте в гражданских зданиях пролет ригеля допускается принимать как исключение отличным от типового. При проектировании курсового проекта в качестве сборных плит гражданского здания применяем многопустотные плиты.
Оси ригелей располагаем вдоль цифровых осей здания
Тип здания – гражданское;
Размер здания в осях АхБ=20х68м;
Количество этажей nэ=5;
Высота этажа Нэ=34м;
Тип панелей перекрытия – многопустотные плиты.
Нормативная временная нагрузка на перекрытие pн = 81 кНм2;
Район строительства – г.Минск;
Снеговая нагрузка S0=12кПа;
Класс бетона многопустотных плит - С2025;
Класс рабочей арматуры плиты –
Для рассматриваемого здания средние пролеты принимаем равными (по осям):
Расстояние между ригелями bр.=50 м;
Высоту ригеля принимаем равной:
Принимаем hр = 500 мм.
b =03· hр=03·500=150мм.
Ширину полок назначаем равной – 100мм.
Поперечное сечение плиты принимаем типовое: ширина 1200мм высота 220мм пустоты 159мм. Размер поперечного сечения колонны принимаем равным:
bk = 112·Нэ = 112·3400 = 283 мм.
Принимаем bk = 300 мм.
Рисунок 6.1 – Схема сборного междуэтажного перекрытия6.2 Расчет и конструирование сборной железобетонной многопустотной
Таблица 6.1 Нагрузки действующие на 1 м2 плиты
Коэффициент безопасности по нагрузке γf
-жб плита перекрытия (приведенная толщина =00986мм)
в том числе длительно действующая
в том числе кратковременно действующая
Нагрузка на 1 пог. метр плиты составит:
- полная нормативная нагрузка 122·12=1464 кНм;
- нормативная постоянная и длительно действующая (41+2835) ·12=832 кНм;
- нормативная кратковременно действующая 5265·12=6813 кНм;
- полная расчетная 1767·12=212 кНм
3 Определение усилий возникающих в сечениях плиты от действия внешней нагрузки
Расчетный пролет плиты равен расстоянию между точками приложения опорных реакций или серединами опор.
Рисунок 6.2 – К определению расчетного пролета плиты
Расчётный пролёт плиты равен расстоянию между серединами опор.
Расчетная схема плиты представляет собой свободно опертую балку с равномерной нагрузкой:
Рисунок 6.3 – Расчетная схема многопустотной плиты
Максимальный изгибающий момент от полной расчетной нагрузки:
тоже от полной нормативной нагрузки:
Изгибающий момент от постоянных и длительно действующих нагрузок:
Поперечная сила от полной расчетной нагрузки:
4 Расчет прочности нормальных сечений
Поперечное сечение многопустотной плиты приводим к эквивалентному тавровому сечению (рисунок 6.4):
Рисунок 6.4 – Расчётное сечение плиты.
Заменяем круглые отверстия равновеликими по площади квадратами со стороной h1.
где - диаметр круглой пустоты плиты.
Приведенная толщина рёбер:
Расчётная ширина сжатой полки
в расчет вводим всю ширину полки
Определяем изгибающий момент который может воспринять сечение при полной сжатой полке:
Следовательно нейтральная линия проходит в полке и расчёт производим как для элементов прямоугольного сечения размерами
Вычисляем значение коэффициента :
где - коэффициент учитывающий длительность действия нагрузки неблагоприятного способа её приложения;
- расчётное сопротивление бетона сжатию;
– нормативное сопротивление бетона осевому сжатию;
- частный коэффициент безопасности для бетона;
Определяем граничную относительную высоту сжатой зоны бетона
где w – характеристика сжатой зоны бетона определяемая
где - коэффициент принимаемый для тяжёлого бетона 085;
- напряжения в арматуре Нмм2 принимаемые для арматуры S500 равными
- предельное напряжение в арматуре сжатой зоны сечения принимаемое 500 Нмм2;
следовательно растянутая арматура достигла предельных деформаций. Разрушение сечения происходит пластически т.е. предельного сопротивления достигает арматура появляется трещина которая развивается по высоте сечения а затем предельного значения прочности достигает бетон конструкция разрушается.
Требуемая площадь сечения растянутой арматуры:
Принимаем 10 12 S500 с . Принимаем сетку С-1с диаметром стержней 6мм и шагом 200мм. Конструктивно принимаем сетку С-2 с диаметром стержней 6мм S500 и шагом 200 мм.
5 Расчет по прочности сечений наклонных к продольной оси плиты
Расчёт по наклонному сечению производим с учётом действия поперечной силы Vsd максимальное значение которых определено на опоре. Учитывая эпюру поперечных сил поперечную арматуру устанавливаем на длины плиты с двух сторон у торца. Поперечную арматуру назначаем из стержней S240 диаметром 6мм. Шаг хомутов на приопорных участках: принимаем 4 каркаса.
При расчете железобетонных элементов с поперечной арматурой должна быть обеспечена прочность по наклонной полосе между наклонными трещинами из условия:
где - коэффициент учитывающий влияние поперечной арматуры (хомутов) нормальных к продольной оси элемента:
- коэффициент армирования поперечной арматуры;
s - шаг поперечной арматуры (хомутов);
hc1 - коэффициент определяемый по формуле:
где - коэффициент = 001 - для тяжелого бетона;
- расчетная поперечная сила в наклонном сечении для которого проверяется прочность.
Если условие (6.12) не выполняется необходимо увеличить размеры сечения или повысить класс бетона.
Коэффициент армирования принимаем из расчета что элемент армирован в расчетном сечении стержнями 6 мм с = 113 мм2 с шагом S = 100 мм.
Рабочая высота сечения d = h - c = 220 - 26 = 194 мм.
Максимальное усилие воспринимаемое элементом в рассматриваемом сечении равно:
Так как Vsd =581кН VRdmax=2329 кН то прочность по наклонной полосе между наклонными трещинами обеспечена.
Вычисляем поперечную силу которую могут воспринять совместно бетон и поперечная арматура по наклонной трещине по формуле:
hс2=2 для тяжелого бетона.
hf- коэффициент учитывающий влияние сжатых свесов полки
если 1170 мм > 312+3·385=4275 мм так как условие не выполняется принимаем в расчете 4275 мм то:
Учитывая что продольные силы отсутствуют (hN = 0)
+hf +hN = 1+0055+0 =1055 15.
Находим линейное усилие которое могут воспринять хомуты:
fywd-расчетное сопротивление поперечной арматуры (приняты поперечные стержни 6 S240 с As=113мм2) fywd=174 МПа.
Поперечная сила которую могут воспринять хомуты и бетон Vrd =1396кН>Vsd=581кН следовательно прочность наклонного сечения обеспечена.
6 Определение геометрических характеристик приведенного сечения
)Площадь приведенного сечения:
)Статический момент площади приведенного сечения относительно нижней грани:
где y-расстояние от нижней грани до центра тяжести
)Расстояние от нижней грани до центра тяжести приведенного сечения:
)Момент инерции приведенного сечения относительно оси проходящей через центр тяжести сечения:
)Момент сопротивления приведенного сечения относительно нижней его грани:
) Момент сопротивления приведенного сечения с учетом неупругих деформаций растянутого бетона.
где =175 для тавровых сечений с полкой в сжатой зоне.
7 Расчет по второй группе предельных состояний
7.1 Расчет по образованию трещин
Расчет трещиностойкости сечений нормальных к продольной оси для изгибаемых элементов следует производить из следующего условия:
где Msdn – нормативный момент действующий в сечении;
Mcr - момент воспринимаемый сечением нормальным к продольной оси элемента при образовании трещин и определяемый по формуле:
где fctm - средняя прочность бетона на осевое растяжение;
Мсr=22160199616=352 кНм Мsdn=458кНм
Условие (6.21) не соблюдается следовательно необходим расчёт по раскрытию трещин.
7.2Расчет плиты по раскрытию трещин
Расчет по раскрытию трещин производится из условия:
где - расчётная ширина раскрытия трещин;
- предельно допустимая ширина раскрытия трещин принимаемая по таблице 5.1 СНБ 5.03.01-02.
Проверяем ширину раскрытия трещин пользуясь примером расчета[4]:
где d -рабочая высота сечения;
d=h-ccow-2 d=220-20-122=194мм
Проверяем ширину раскрытия трещин по упрощенной методике пользуясь данными табл. 10.2 [4].
Для сечений прямоугольной формы армированных арматурой класса S500 при 05%≤ρl≤10% плечо внутренней пары сил определяется:
Напряжения в растянутой арматуре определяем по формуле:
По табл. 10.2 [4] ømax=18 мм при s =26092 Нмм2 и wklim =04 мм.
Принятый диаметр ø=12мм ømax=18мм. В соответствии с положениями норм по проектированию жб конструкций ширину раскрытия трещин в изгибаемых элементах прямоугольного сечения армированных стержнями периодического профиля класса S500 допускается не проверять если максимальный диметр стержней продольной арматуры превышает принятый по расчетам.
7.3 Расчет плиты по деформациям
Эффективный модуль упругости находим по формуле:
Предельное значение коэффициента ползучести определим из номограммы приведенной на рис. 4.16 [4].
При и RH= 50% для t0 =28сут. =28.
Коэффициент приведения:
Максимальный прогиб в середине пролета свободно опертой однопролетной плиты загруженной равномерно распределенной нагрузкой определяют по формуле:
где =548 по табл. 11.1 [4];
Для прямоугольного сечения:
Жесткость сечения с трещиной:
Прогиб в середине пролета:
Максимальный прогиб в середине пролета плиты превышает допустимый т.е. проверка не выполняется.
. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия [Текст]. – Взамен СНиП II-6-74; введ. 1987-01-01. – М.: Госстрой СССР 1986. – 37 с.
. СНБ 5.03.01-02. Бетонные и железобетонные конструкции [Текст]. – Взамен СНиП 2.03.01-84*; введ. 2003-07-01. – Мн.: Минстройархитектуры 2003. – 139 с.
Байков В.Н. Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции. Общий курс.–М.: Стройиздат 1991.–767с.
Железобетонные конструкции. Основы теории расчета и конструирования Учебное пособие для студентов строительной специальности. Под редакцией профессора Т.М. Петцольда и профессора В.В. Тура.–Брест БГТУ 2003.–380с.с илл.
СНБ 5.01.01-99. Основания и фундаменты зданий и сооружений [Текст] - Асновы і падмуркі будынка і збудавання. – Взамен СНиП 2.02.01-83 СНиП 2.02.03-85 СНиП 2.02.05-87 СНиП 3.02.01-87; введ. 1999-07-01 – Мн.: Минстройархитектуры РБ 1999. – 36 с.
Изменение №1 СНБ 5.01.01-99. Основания и фундаменты зданий и сооружения [Текст]. – Введ. 2000-11-01. – Мн.; Минстройархитектуры РБ 2000. – 1 с.

записка 2(испр).doc

Железобетон представляет собой комплексный строительный материал состоящий из бетона и стальных стержней работающих в конструкции совместно в результате сил сцепления.
Известно что бетон хорошо сопротивляется сжатию и значительно слабее растяжению (в 10-20 раз меньше чем при сжатии) а стальные стержни имеют высокую прочность как при растяжении так и при сжатии. Основная идея железобетона и состоит в том чтобы рационально использовать лучшие свойства составляющих материалов при их совместной работе. Поэтому арматуру располагают так чтобы возникающие в железобетонном элементе растягивающие усилия воспринимались в большей степени арматурой. В изгибаемых элементах например в плитах балках настилах и др. основную арматуру размещают в нижней растянутой зоне сечения а в верхней сжатой зоне ее либо совсем не ставят либо ставят небольшое количество необходимое для конструктивной связи стержней в единые каркасы и сетки. В элементах работающих на сжатие например в колоннах включение в бетон небольшого количества арматуры также значительно повышает их несущую способность. Возникающие в колоннах растягивающие напряжения от поперечных деформаций воспринимаются хомутами или поперечными стержнями; последние служат также для связи продольных стержней в плоские или пространственные каркасы. В растянутых элементах действующие усилия воспринимаются арматурой.
Благодаря многочисленным положительным свойствам железобетона – долговечности огнестойкости высокой прочности и жесткости плотности гигиеничности и сравнительно небольшим эксплуатационным расходам. Конструкции из него широко применяют во всех областях строительства.
Данный курсовой проект по дисциплине “Железобетонные и каменные конструкции” включает расчет и конструирование ребристого перекрытия многоэтажного гражданского здания в двух вариантах – сборном и монолитном. В сборном варианте выполняется компоновка конструктивной схемы перекрытия расчет и конструирование плиты пустотного настила. В монолитном варианте выполняется компоновка конструктивной схемы ребристого перекрытия расчет и конструирование плиты и второстепенной балки колонны и фундамента.
Размеры здания в плане в метрах А х В = 20 х 68;
Тип здания - гражданское;
Количество этажей – 5 высота этажей Нэт = 34 м;
Нормативная временная нагрузка на перекрытие р H = 81кН м 2;
Толщина каменных стен -51 см;
Район строительства - г. Минск;
Характер грунта – γ=1900кгм3 φ=36;
Снеговая нагрузка – S0=12кПа;
Характеристика материалов монолитного варианта:
плита: бетон С2025 арматура S500(проволока);
второстепенная балка: бетон С2025 арматура
Характеристика материалов сборного варианта:
плиты перекрытия: бетон С2025 арматура
колонны: бетон С3037 арматура
фундамент: бетон С2025 арматура S400.
Расчёт и конструирование междуэтажного ребристого перекрытия в монолитном железобетоне
1 Выбор рационального расположения главных и второстепенных балок
Выбор рационального варианта производят на основании сравнения технико-экономических показателей перекрытия в зависимости от назначения здания конструктивных размеров архитектурного оформления потолка размеров помещений эксплуатационных требований и т.п. При прочих равных условиях предпочтение отдают варианту с более высокими технико-экономическими показателями.
Для выбора более рационального варианта расположения главных и второстепенных балок составляется две схемы плана здания в которых варьируются направления и величины пролетов главных и второстепенных балок. При этом пролет главных балок второстепенных - плиты - второстепенных h sb =(112 120) при h > 60 см - кратной 10 см.
Крайние пролеты плит и второстепенных балок могут быть несколько меньше средних но не более чем на 20 % .
Об экономичности варианта разбивки сетки колонн и балок можно судить по значению приведенной толщины бетона которая представляет собой объем бетона плиты балок и колонн отнесенный к 1 м2 перекрытия. К разработке принимается вариант расположения второстепенных и главных балок для которого приведенная толщина бетона будет наименьшей.
Составляем два варианта расположения главных и второстепенных балок (рисунок 1.1 и 1.2).
ls =17мм lsb =5м lmb =68м
γn=15 gk=0 qk=81кНм2
Полная расчетная нагрузка на плиту:
(gs+qs)=1·(11(0+17)+15·81=1402 кНм2;
Полная расчетная нагрузка на второстепенную балку:
(gsb+qsb)=1402·17+004·1·52=2483 кНм2;
Полная расчетная нагрузка на главную балку:
(gmb+qmb)=2483·5+007·1·17·682=12965 кНм2;
Приведенная толщина бетона плиты:
hsred=82·17·√1402=522 мм;
Приведенная толщина бетона второстепенных балок:
hsbred=054·(517)·3√(24832·5)·(40-1)40=229мм (1.1)
Приведенная толщина бетона главных балок:
hmbred=(1255)·3√(129652·68)·(4-1)4=1102мм; (1.2)
Приведенная толщина бетона колонн:
hcred=(5·34·12965)·9·3(115·17·5·10·4)=152мм; (1.3)
Полная приведенная толщина бетона перекрытия:
hred=hsred+hsbred+hmbred+hcred red=522+229+1102+152=10132 мм. (1.4)
ls =22м lsb =68м lmb =68м
γn=15 gk=0 qk=81кНм2 .
(gs+qs)=1·(11(0+22)+15·81=1457 кНм2;
(gsb+qsb)=1457·22+004·1·682=339 кНм2;
(gmb+qmb)=339·68+007·1·22·682=2376 кНм2;
hsred=82·22·√1457=689 мм;
hsbred=054·(6822)·3√(3392·68)·(10-1)10=3198мм
hmbred=(12568)·3√(23762·68)·(10-1)10=129мм;
hcred=(5·34·2376)·2·9(115·22·68·3·10)=141мм;
hred=hsred+hsbred+hmbred+hcred red=689+3198+129+141=1279 мм.
Так как h1 red h2 red к дальнейшим расчетам принимаем 1-ый вариант.
Толщина плиты hs принимается для монолитных перекрытий гражданских зданий hs=60мм по приближенной формуле из условия прочности при полной расчетной нагрузке (gs+qs)=1402 кнм2:
hs=26·17 ·√(140210·1333)=492мм;
hs=(135 145) ls=486 378мм.
Размеры поперечного сечения второстепенных балок предварительно принимаем hsb=80·3√2483·52(10·1333)=3038мм;
hsb=(112 120) lsb=4167 250мм.
bsb=(03 05)hsb=120 200мм.
Принимаем bsb=200мм.
Высоту главных балок из условия прочности при полной расчетной нагрузке (gmb+qmb)=12965 кНм2:
hmb=125· 3√12965·68(10·1333)=5336мм.
По конструктивным требованиям из условия жесткости:
hmb=(18 112)·lmb=850 566мм.
Принимаем hmb=700мм.
bmb=(03 05) hmb =210 350мм.
Принимаем bmb=300мм.
Сторона квадратного сечения колонны:
hс=bс112 Нэт=340012=2833мм.
Принимаем hс=bс=300мм.
Рисунок 1.1- Первый вариант компоновки перекрытия
Рисунок 1.2- Второй вариант компоновки перекрытия
Расчёт и конструирование монолитной жб балочной плиты
Нагрузка действующая на перекрытие состоит из постоянной и временной. Постоянная нормативная нагрузка gk состоит из веса пола и веса железобетонной плиты с затиркой цементным раствором снизу (толщиной 05см). Значение временной нормативной нагрузки qн принимаем по заданию. Расчётные постоянную «g» и временную «q» нагрузку вычисляют путём умножения нормативных на соответствующие коэффициенты безопасности по нагрузке т.е.:
где γf -коэффициент безопасности по нагрузке принимаемый по приложению А к СНБ 5.03.01-02.
Полная расчётная нагрузка на 1м2 перекрытия составит:
Подсчёт нагрузок произведём в табличной форме.
Таблица 2.1 – Нагрузки действующие на 1м2 плиты
Наименование нагрузки
Нормативная нагрузка кПа
Коэффициент безопасности по нагрузке
Расчетная нагрузка кПа
-керамическая плитка
-цементно-песчаная стяжка
-1 слой оклеечной пароизоляции на битумной мастике
-монолитная жб плита перекрытия
2 Определение расчетных пролетов
Статистический расчет плиты выполняем рассматривая ее как многопролетную неразрезную балку шириной .
Привязку кирпичных стен принимаем .
Крайний расчетный пролет (см. рисунок 2.1):
Средний расчетный пролет:
Размер поля плиты в длинном направлении:
между осями А-Б и Г-Д рисунок 2.1:
между осями Б-Г рисунок 2.1:
Т.к. и следовательно плита рассчитывается как балочная.
Рисунок 2.1 – К определению расчетных пролетов монолитной плиты
3Определение внутренних усилий в плите
Плита рассматривается как неразрезная многопролетная балка загруженная равномерно распределенной нагрузкой (g+q). Моменты в таких конструкциях определяют с учетом перераспределения усилий вследствие развития пластических деформаций по готовым формулам.
Расчетная схема плиты и эпюра моментов представлены на рисунке 2.2.
При ширине полосы нагрузка приходящаяся на плиты равна по величине нагрузке на 1 м погонный полосы таким образом расчетная нагрузка на плиту: постоянная нагрузка переменная – .
Значения максимальных изгибающих моментов определяем по формулам:
Msdкр=Fd·lS1Reff211 (2.4)
Msd=1628·146211=32кН·м;
- на первой промежуточной опоре :
Msd=Fd· lS1Reff2214 (2.5)
Msd=1637·146214=25кН·м;
- в средних пролётах и на средних опорах
Msd.ср=Fd· lSReff216 (2.6)
Msd=1637·15216=23кН·м;
Рисунок 2.2 – Расчетная схема монолитной плиты с эпюрой моментов
4 Расчет прочности нормальных сечений плиты
Площадь поперечного сечения растянутой арматуры подбирают как для изгибаемых элементов прямоугольного сечения с одиночной арматурой шириной b=1000мм и рабочей высотой сечения d=hf-с.
Рисунок 2.3 - Расчетные поперечные сечения плиты
Для бетона класса С2025принимаем по таблице 6.1 (СНБ 5.03.01-02) нормативные и расчетные характеристики:
-нормативное сопротивление бетона осевому сжатию fck=20МПа;
-частный коэффициент безопасности по бетону γc=15;
-расчетное сопротивление бетона сжатию fcd= fck γс=2015=1333МПа;
-относительная деформация cu=35;
-с0= c k2=0810416=1947.
Для арматуры класса S500. принимаем по таблице 6.5 (изменения №4 к СНБ 5.03.01-02) нормативные и расчетные характеристики:
-нормативное сопротивление арматуры fyk=500 МПа;
-расчетное сопротивление арматуры fyd= 417МПа;
-модуль упругости арматуры Еs=2·105МПа.
Ориентировочно назначаем диаметр рабочей арматуры 4мм. Назначаем толщину защитного слоя c=сcov+05·=25+05·4=27мм ориентировочно определяем рабочую высоту сечения плиты: d=hf-c=60-27=33мм.
Подбираем площадь рабочей арматуры в крайнем пролете
растянутая арматура достигла предельных деформаций.
Определяем требуемую площадь сечения рабочей арматуры требуемая площадь сечения арматуры в первом пролете:
Минимальная площадь рабочей арматуры назначаем с учетом коэффициента армирования ρmin=26≥013% (табл.11.1 [2]) определяется по формуле (2.5):
ρmin=26×=26×013% принимаем ρmin=013%.
Asmin= ρmin·b·d (2.9)
Asmin =00013·1000·33=429мм2.
Asmin=429 мм2 Ast1=2673мм2.
Требуемая площадь сечения арматуры на первой промежуточной опоре:
Asmin=429 мм2 Ast1=20141мм2.
Подбираем площадь рабочей арматуры в средних пролетах и на средних опорах:
В средних пролетах и на средних опорах изгибающие моменты равны 147 кН×м но как показали исследования кромки плит обычно закреплены от смещения. В то же время за счет развития значительных изгибных деформаций удлиняется средняя поверхность плиты и таким образом возникает распор. Поскольку последний в ряде случаев заметно повышает несущую способность плиты его целесообразно учитывать при расчете. В плитах окаймленных по всему контуру монолитно связанными с ними балками изгибающие моменты в сечениях промежуточных пролетов и над промежуточными опорами уменьшают на 20% для учета возникающего распора.
Asmin=429 мм2 Ast1=1438мм2.
Результаты расчета сводим в таблицу 2.2
Таблица 2.2 – Требуемая площадь сечения арматуры на 1 п.м плиты
Крайний пролет и крайняя опора при непрерывном армировании
Первая промежуточная опора при раздельном армировании
Средние пролеты и средние опоры без учета окаймления
Средние пролеты и средние опоры с учетом окаймления
5 Конструирование плиты
По расчетной площади арматуры Ast подбирают рабочую и распределительную арматуру плиты.
При толщине плиты hs≤150мм расстояние между осями стержней рабочей арматуры в средней части пролета плиты (внизу) и над опорой (вверху) многопролетных плит должно быть не более 200мм при hs>150 мм - не более 15× hs.
Расстояния между рабочими стержнями доводимых до опоры плиты не должны превышать 400мм причем площадь сечения этих стержней на 1м ширины плиты должна составлять не менее 30% площади сечения стержней в пролете определенной расчетом по наибольшему изгибающему моменту.
Площадь сечения распределительной арматуры в плитах должна составлять не менее 10% площади сечения рабочей арматуры в месте наибольшего изгибающего момента. Диаметр и шаг стержней этой арматуры в зависимости от диаметра и шага стержней рабочей арматуры.
Многопролетные балочные монолитные плиты толщиной до 100мм с рабочей арматурой средних пролетов и опор диаметром до 6мм включительно рекомендуется армировать сварными рулонными типовыми сетками с продольной рабочей арматурой.
Рулоны при этом раскатывают поперек второстепенных балок а поперечные стержни сеток являющиеся распределительной арматурой плиты стыкуют внахлестку без сварки.
В крайних пролетах и на первых промежуточных опорах где обычно требуется дополнительная арматурная сетка ее укладывают на основную и заводят за грань первой промежуточной опоры во второй пролет на (14) пролета плиты.
Сварные рулонные сетки принимают в соответствии с сортаментом по ГОСТ 8478-81 (табл.5.6 [5*]).
Ширина унифицированных сеток принимается: 1140 1280 1340 1440 1540 1660 2350 2550 26602830 2940 3030 326033303560 и 3630 мм.
Рассматриваем вариант армирования плиты сварными рулонными сетками с продольной рабочей арматурой.
Между главными балками можно уложить 2 3 или 4 сетки с нахлестом распределительных стержней 50-100 мм причем ширина сеток принимается не менее 2м.
При 2-х сетках необходима ширина сетки:
где с - минимальная длина нахлестки распределительных стержней;
с1 - минимальная длина свободных концов распределительных стержней. Можно принять между главными балками 2 сетки с шириной В1=2350мм с действительным нахлёстом:
с1 = 50 + (2350 - 2345) = 55мм.
При 3-х сетках необходимая ширина сетки:
Можно принять между главными балками 3 сетки с шириной В2=1660мм с действительным нахлёстом:
с2 = 50 + (1660 - 1620) = 90мм.
При 4-х сетках необходимая ширина сетки:
Можно принять между главными балками 4 сетки с шириной В3=1280мм с действительным нахлёстом:
с3 = 50 + (1280 - 1158) = 172мм.
Принимаем вариант с 2-мя сетками с длиной нахлёста с1 = 55мм.
Подбор арматуры и конструирование сеток начинаем со средних пролетов и выполняем в табличной форме (таблица 2.3).
Таблица 2.3 – Армирование плиты рулонными сетками
Принятое армирование
Средние плиты и средние опоры без учета окаймления
Средние плиты и средние опоры с учетом окаймления
Крайняя плита и крайняя опора:
Расчет и конструирование второстепенной балки
Размеры второстепенной балки: lsb=5000мм bsb=200мм hsb=400мм шаг второстепенных балок – 1700мм размеры сечения главной балки bmb=300мм hmb =700мм.
-расчетное сопротивление арматуры fyd= 435МПа;
Поперечное армирование вязаными хомутами из арматуры класса S240 с fywd=174МПа.
Расчетный пролет для крайних пролетов (рисунок 3.1):
Расчетный пролет для средних пролетов:
Рисунок 3.1 – К определению расчетных пролетов второстепенной балки
3 Подсчет нагрузок на второстепенную балку
Второстепенная балка работает совместно с прилегающими к ней участками плиты т.е. расчетное сечение будет тавровое с шириной полки в сжатой зоне равной расстоянию между осями (шагу) второстепенных балок т.е. .
Определение погонной нагрузки в на второстепенную балку сведем в таблицу 3.1.
Таблица 3.1 – Подсчет нагрузок на второстепенной балки
Нормативное значение кПа
Коэффициент безопасности по нагрузке γ f
Расчетное значение кПа
-собственная масса балки
bsb·(hsb-hs)=200(400-60)
Fsb=9333+20655=29988 кПа
4 Построение эпюр изгибающих моментов и поперечных сил
Второстепенная балка рассчитывается как неразрезная многопролетная балка с шарнирным опиранием на стену (крайние опоры) и на главные балки (средние опоры) (рисунок 3.2).
Рисунок 3.2 – Расчетная схема второстепенной балки
Статический расчет второстепенных балок производят с учетом перераспределения усилий в стадии предельного равновесия конструкции. Ординаты огибающей эпюры изгибающих моментов определяется с помощью [14 рисунок 5.1 таблица 5.1]. Величины коэффициентов для эпюр положительных моментов в крайних и средних пролетах для эпюры отрицательных моментов приведены в [14] в зависимости от величины отношения:
где qsb gsb – переменная и постоянная расчетные нагрузки на балку.
Величина ординат огибающей эпюры моментов определяется по формуле (3.1):
Результаты вычислений сводим в таблицу 3.2.
Значения поперечных сил принимают равными:
-на первой крайней опоре:
Vsdкр =04·Fsb· l1eff (3.4)
Vsdкр =04·29988·4775=573кН;
-на первой промежуточной опоре слева:
Vsdл =0.6·Fsb· l1eff (3.5)
Vsdл =06·29988·4775=859кН;
-на первой промежуточной опоре справа:
Vsdп =05·Fsb· leff (3.6)
Vsdп =05·29988·47=705кН.
В зависимости от схемы распределения временной нагрузки в одном и том же сечении ригеля могут возникать как положительные так и отрицательные изгибающие моменты. Для определений этих моментов строят огибающую эпюру изгибающих моментов используя табличные коэффициенты. Результаты вычислений сводят в таблицу 3.2.
Таблица 3.2 – Значения изгибающих моментов в сечениях балки
Значения моментов Мsd кН·м
Продолжение таблицы 3.2
Рисунок 3.3 – Огибающая эпюра моментов и поперечных сил
5 Расчет прочности сечений нормальных к продольной оси балки
Поперечное сечение второстепенной балки является тавровым при расчете на пролетные моменты полка тавра находится в сжатой зоне и участвует в работе при расчете на опорные (отрицательные) моменты - в растянутой зоне и в работе на прочность не участвует (см. рис. 3.4).
Рисунок 3.4- Расчетные нормальные сечения второстепенной балки; в пролете (а) и на опоре (б)
В пролете сечения балки рассматриваем как тавровое (см. рис. 3.4).
Размеры сечения принятые к расчету:
Задаемся величиной в пролете и на опоре тогда:
Для сечения с одиночным армированием проверяем условие определяющее положение нейтральной оси. Предполагаем что нейтральная ось проходит по нижней грани полки и определяем область деформирования для прямоугольного сечения с шириной .
Сечение при таком положении нейтральной оси находится в области деформирования 1а.
Находим величину расчетного усилия воспринимаемого растянутой арматурой:
Находим величину усилия воспринимаемого бетоном расположенным в пределах высоты полки:
Поскольку условие выполняется нейтральная ось расположена в пределах полки. Сечение в пролете второстепенной балки рассматривается как прямоугольное с шириной .
По таблице 4.3[2] для бетона находим по таблице 6.5 .
Расчетные характеристики для арматуры класса S500:
Подбор площади сечения продольной арматуры в первом пролете по положительному моменту:
Подбор площади сечения продольной арматуры во втором пролете по положительному моменту:
В опорных сечениях действуют отрицательные моменты плита расположена в растянутой зоне поэтому сечения балки рассматриваются как прямоугольные шириной
Подбор площади сечения продольной арматуры на опоре В: .
Подбор площади сечения продольной арматуры на опоре В:
Результаты расчетов и подбор арматуры в расчетных сечениях сводим в таблицу 3.3.
Таблица 3.3 – Определение площади сечения рабочей арматуры второстепенной балки
Расположение арматуры
Монтажная конструктивная арматура
6 Расчет прочности наклонных сечений по поперечной силе
Второстепенные балки армируют сварными каркасами и в отдельных случаях отдельными стержнями.
В учебных целях в курсовом проекте балку необходимо заармировать отдельными стержнями. В этом случае наклонные сечения армируют хомутами и отогнутыми стержнями. При этом хомуты назначают по конструктивным требованиям а отогнутые стержни определяют расчетом.
Диаметр хомутов d в вязаных каркасах изгибаемых элементов должен приниматься не менее 6мм при высоте балки hsb800 мм и не менее 8мм при hsb>800мм. Шаг хомутов S на приопорных участках (14 пролета) назначают в зависимости от высоты балки. При высоте балки hsb≤450мм - не более hsb2 и не более 150мм; при hsb>450мм S≤hsb3 и не более 500мм. На остальной части пролета при hsb>300мм поперечная арматура устанавливается с шагом S≤23·hsb и не более 500мм.
В нашем случае принимаем хомуты из стержней класса S240 диаметром 6мм. Шаг хомутов в приопорных участках принимаем 80мм что меньше hsb2=4002=200мм. На средних участках пролетов назначаем шаг хомутов равный 300мм что равно 34 hsb = 34×400=200мм и меньше 500мм.
Расчет ведем в соответствии СНБ 5.03.01-02:
Класс бетона С2025 поперечная арматура класса S240.
Расчет начинаем из условия:
где VRdct - поперечная сила воспринимаемая элементом без поперечной арматуры;
Vsd - расчетная поперечная сила от действия внешних нагрузок.
При выполнении этого условия поперечная арматура устанавливается с учетом конструктивных требований а при невыполнении необходим расчет поперечной арматуры.
d - рабочая высота сечения в мм;
где As1 - площадь сечения продольной растянутой арматуры;
bw - минимальная ширина поперечного сечения элемента в растянутой зоне;
- коэффициент армирования;
- напряжение в бетоне вызванное продольной силой или усилием обжатия МПа.
- требуется расчет поперечной арматуры.
Определяем площадь поперечной арматуры:
При этом должны выполняться условия:
Vsd = 859кН VRdmax = 2346 кН - условие выполняется. Прочность по сжатой полосе обеспечена.
- условие выполняется что означает оптимальность принятого армирования. Окончательно принимаем для армирования балки в приопорных сечениях поперечную арматуру 2∅8 класса S240 (Asw = 101 мм2).
7 Построение эпюры материалов второстепенной балки
С целью экономичного армирования и обеспечения прочности сечений балки строим эпюру материалов представляющую собой эпюру изгибающих моментов которые может воспринять элемент по всей своей длине. 3начение изгибающих моментов в каждом сечении при известной площади рабочей арматуры вычисляют по формуле (3.13):
где d- уточненное значение рабочей высоты сечения;
- табличный коэффициент определяемый по формуле (3.14):
=(Astfyd)( αfcdbd) (3.15)
При построении эпюры материалов считают что обрываемый стержень необходимо завести за точку теоретического обрыва где он уже не нужен по расчету прочности нормальных сечений на расстояние анкеровки lbd.
При выполнении обрывов (отгибов) стержней необходимо соблюдать принцип симметрии расположения стержней в поперечном сечении балки.
Также следует иметь в виду что начало каждого отгиба в растянутой зоне располагают на расстоянии точки теоретического обрыва не менее чем 05d где d-уточненное значение рабочей высоты сечения.
С целью восприятия изгибающего момента от возможного частичного защемления балки на стене в первом пролете арматуру не обрывают а отгибают на крайнюю опору. Начало отгиба располагают на расстоянии 50-60мм от внутренней грани стены. Однако в данном курсовом проекте во избежание сильного переармирования конструкции арматуру оборвали.
Расчеты необходимые для построения эпюры материалов выполнены в табличной форме.
Таблица 3.4– Вычисление ординат эпюры материалов для продольной арматуры
Диаметр и количество стержней
Уточненная высота сечения
Фактическая площадь сечения стержней
Расчетное сопротивление арматуры
Относительная высота сжатой зоны
Первый пролет (нижняя арматура )
Первый пролет (верхняя арматура )
Опорная арматура. Опора В ()
Второй пролет (нижняя арматура )
Второй пролет (верхняя арматура )
Опорная арматура. Опора С ()
8 Определение длины анкеровки и нахлеста обрываемых стержней
Сечения в которых обрываемые стержни не требуются по расчету проще всего определить графически. Для этого необходимо на объемлющую эпюру моментов наложить эпюру арматуры. Точки в которых ординаты эпюр будут общими (точки пересечения) определят места теоретического обрыва стержней в пролете. Для обеспечения прочности наклонных сечений второстепенной балки по изгибающим моментам обрываемые в пролете стержни продольной арматуры необходимо завести за точку теоретического обрыва на расстояние не менее:
где – коэффициенты характеризующие условия анкеровки определяются по таблице 11.6[1];
– базовая длина анкеровки определяется с помощью таблицы 14;
– площадь продольной арматуры требуемая по расчету;
– принятая площадь продольной арматуры;
– минимальная длина анкеровки принимается равной наибольшему значению из величин: для растянутых стержней и для сжатых стержней.
В связи с тем что произведение изменяется в пределах 07-10 (см. п. 11.2.32[2]) а величина в условиях обрыва арматуры второстепенной балки принимается равной 07 то в курсовом проекте с целью уменьшения расчетной части разрешается принимать
Кроме того общая длина запуска стержня за точку теоретического обрыва должна быть не менее и где – высота второстепенной балки.
Анкеровка стержней продольной арматуры на свободной опоре осуществляется путем заведения за внутреннюю грань опоры на длину не менее:
– в элементах где арматура ставится на восприятие поперечной силы конструктивно;
– – в элементах где поперечная арматура ставится по расчету а до опоры доводится не менее сечения арматуры определенной по наибольшему моменту в пролете;
– – то же если до опоры доводится не менее сечения арматуры.
Стыкуемые в пролетах стержни (стержни верхней продольной арматуры второстепенной балки) необходимо завести друг за друга на величину нахлеста равную длине анкеровки большего диаметра стыкуемых стержней. Длина анкеровки определяется по выражению (3.16).
Анкеровка растянутой арматуры:
Сечение А-А: в сечении обрываются стержни класса S500. Требуемая площадь сечения арматуры принятая площадь сечения арматуры (и ) таблице 14[6] Длина анкеровки обрываемых стержней в соответствии с формулой (3.16):
Величины остальных параметров составляют:
Окончательно принимаем
Сечение Б-Б: в сечении обрывается стержень класса S500. Требуемая площадь сечения арматуры принятая площадь сечения арматуры (и ) таблице 14[6] Длина анкеровки обрываемых стержней в соответствии с формулой (3.16):
Сечение В-В: в сечении обрываются стержни класса S500. Требуемая площадь сечения арматуры принятая площадь сечения арматуры (и ) таблице 14[6] Длина анкеровки обрываемых стержней в соответствии с формулой (3.16):
Анкеровка сжатой арматуры:
Сечение Б-Б: в сечении обрываются стержни класса S500. Требуемая площадь сечения арматуры принятая площадь сечения арматуры (и ) таблице 14[6] Длина анкеровки обрываемых стержней в соответствии с формулой (3.16):
Анкеровка арматуры на свободной опоре:
Длина анкеровки продольной арматуры на свободной опоре (в зоне опирания второстепенной балки на наружную стену) должна быть не менее: При площадке опирания второстепенной балки на стену анкеровка продольной арматуры обеспечивается.
Расчет и конструирование колонны
1Нагрузки действующие на колонну
Колонна воспринимает продольную силу от постоянных и временных длительных нагрузок и продольную силу от кратковременных нагрузок. К постоянным нагрузкам относят: вес конструкции перекрытия перекрытия вышележащих этажей покрытие и собственный вес колонны.
Нагрузку действующую на колонну собирают с грузовой площади:
Вычисляем продольную силу Nsd1-постоянную нагрузку от веса конструкции перекрытия над колонной перекрытия вышележащих этажей покрытие и собственный вес колонны (4.2):
Nsd1=(GAгр+bmb(hmb-hf)lmbργg+bsb(hsb-hf)lsbρnsbγg+b2colHэργg)nэ (4.2)
где nsb=5- количество второстепенных балок входящих в сечение;
ρ=25кНм3- средняя плотность железобетона;
G=Gd (плиты)=313кПа;
γg=135- коэффициент безопасности для постоянной нагрузки.
Nsd1=(31334+030(07-006)6825135+02(04-006)5255135+ +0323425135)5=2181×5=10905 кН.
Продольная сила от временной нагрузки длительного действия на перекрытие:
Nsd2=(Qk-15)γqAгр(nэ-1) (4.3)
где γq=15- коэффициент безопасности для временной нагрузки;
Qk=1215кПа- временная нормативная нагрузка на плиту (по заданию).
Nsd2=(81-15)1534(5-1)=13464кН.
Продольная сила от временной нагрузки кратковременного действия на перекрытие:
Nsd3=15γqAгр(nэ-1) (4.4)
Nsd3=151534(5-1)=306 кН.
Продольная сила от снеговой нагрузки:
где S0=12 кПа- нормативное значение снеговой нагрузки принимается в зависимости от снегового района;
Продольная сила от постоянных и длительных нагрузок:
Nsd=Nsd1+Nsd2+Nsd3+Nsds (4.6)
Nsd=10905+13464+306+612=28041кН.
2 Расчетная схема и определение расчетной длины колонны
Расчетная схема колонны представляет собой балку защемленную по обоим концам и нагруженную силой Nsd приложенной по оси колонны.
Рисунок 4.1- Расчетная схема колонны
Высота колонны составит:
lcol= l0=Н=Нэ=3400мм.
3 Определение площади продольной арматуры
Колонна изготавливается из бетона класса С3037 продольная арматура из стали класса S400 монтажную арматуру принимаем из класса S240. Площадь сечения рабочей арматуры определяем по формулам центрального сжатия при этом значение эксцентриситета е0 принимают равным случайному эксцентриситету еа сечение колонны 300×300мм.
Расчетное сечение колонны представлено на рисунке 4.2:
Рисунок 4.2 – Расчетное сечение колонны
Значение случайного эксцентриситета назначают максимальное из трех:
) еа=h30=30030=10 мм;
Т.к e0=0 eφ допускается не учитывать то etot=ea=10мм
Коэффициент учитывающий влияние продольного изгиба определяем по формуле:
где высота сечения колонны.
Расчет центрально сжатых железобетонных элементов следует производить из условия (4.9):
Astot — полная площадь продольной арматуры в сечении.
Окончательно принимаем сечение колонны 300х300мм.
NRd=0837(1166790000+3675027)=30508кН>Nsd=28041кН.
Диаметр поперечных стержней назначаем не менее 14× рабочей арматуры: т.е. 14×40=10мм. Принимаем арматуру класса S240 10мм. Шаг поперечной арматуры при сварном каркасе принимаем S≤20× рабочей арматуры т.е. 2040=800мм. Принимаем 300мм. В местах стыковки рабочей арматуры колонны шаг поперечной арматуры назначается S≤10× рабочей арматуры т.е. 1040=400мм. Принимаем 150мм.
Расчет и конструирование центрально нагруженного фундамента
1 Определение размеров фундамента в плане
Расчет фундамента состоит из двух частей: первая включает определение формы и размеров подошвы фундамента вторая- определение высоты фундамента размеров его ступеней сечения арматуры подошвы фундамента.
Для бетона класса С2025 принимаем по таблице 6.1 (СНБ 5.03.01-02) нормативные и подсчитанные расчетные характеристики:
-нормативное сопротивление бетона осевому сжатию fck=20 МПа;
-расчетное сопротивление бетона сжатию fcd= fck γс=2015=1333 МПа;
Глубина заложения фундамента принимается с учетом:
- назначения и конструктивных особенностей проектируемого сооружения наличия подвала и подземных коммуникаций;
- величины и характера нагрузок действующих на основание;
- существующего и проектируемого рельефа застраиваемой территории;
-инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки строительства;
- глубины сезонного промерзания грунтов.
Глубина заложения фундамента принимается в зависимости от глубины промерзания грунта. Расчетная глубина сезонного промерзания определяется по формуле:
- нормативная глубина сезонного промерзания;
где (для песков средней крупности);
- сумма абсолютных значений отрицательных температур за зиму.
Размеры фундамента в плане определяют из расчета оснований по деформациям. При этом должно соблюдаться условие:
где Р – среднее давление на грунт;
R – расчетное сопротивление грунта.
Расчетное сопротивление грунта . При основание – песок средней крупности средней плотности.
Площадь подошвы фундамента определяем по формуле:
где нормативное продольное усилие от колонны кН
средний удельный вес материала фундамента грунта на его уступах кНм3
H – глубина заложения фундамента м.
Нормативное продольное усилие от колонны:
Размеры подошвы фундамента (фундамент квадратный то есть центрально нагруженный): .
Исходя из конструктивных особенностей принимаем:
Уточняем расчетное сопротивление грунта с учётом принятых размеров фундамента по формуле (5.6):
R=(γc1γc2k)(MγkzаfγII+Mqd1γII+(Mq-1)dbγII+MccII) (5.6)
где γc1 и γc2– коэффициенты условий работы учитывающие особенности работы разных грунтов в основании фундаментов γc1=13; γc2=11;
k– коэффициент принимаемый равным 11 т.к. прочностные характеристики грунта (φ и с) приняты по нормативным таблицам;
kz– коэффициент принимаемый равным 1 при b10м где b – ширина подошвы фундамента;
γII и γII- усредненные расчетные значения удельного веса грунтов залегающих соответственно ниже и выше подошвы фундамента (считаем грунт однородным поэтому γII=γII);
сII–расчетное значение удельного сцепления грунта залегающего непосредственно под подошвой фундамента;
db– глубина подвала– расстояние от уровня планировки до пола подвала db=0;
Mγ Mq Mc– безразмерные коэффициенты;
d1– глубина заложения фундаментов бесподвальных сооружений.
При φ=360 Mγ=181; Mq=825; Mc=998; сII =3.
R=(131111)(18112419+82519125+(825-1)019+9983)=4009кПа.
Уточняем значения bf при R=3778кПа:
Принимаем значение аf=24м (кратно 300мм).
Так как то условие выполняется.
Окончательно принимаем размеры фундамента .
2Расчет тела фундамента
Высоту фундамента определяют из условия его прочности на продавливание в предположении что продавливание происходит по поверхности пирамиды боковые стороны которой начинаются у колонны и наклонены под углом к вертикали. Необходимо чтобы контур фундамента охватывал пирамиду продавливания.
Рабочая высота центрально-нагруженного фундамента:
где размеры сечения колонны;
расчетное сопротивление бетона растяжению;
где – толщина защитного слоя ( при отсутствии бетонной подготовки);
Так как то высоту фундамента принимаем из расчета глубины промерзания. Получаем трехступенчатый фундамент высота ступеней 300мм.
Поскольку фундамент не имеет поперечной арматуры высота ступени должна быть проверена на прочность по наклонному сечению по условию восприятия поперечной силы бетоном:
где длина проекции рассматриваемого наклонного сечения значение которой определяем по формуле:
По формуле (5.11) получаем:
условие выполняется.
Армирование фундамента выполняется сетками из арматуры класса S400 в обоих направлениях.
Площадь арматуры определяют из расчета на изгиб консольного выступа плитной части фундамента от действия давления грунта в сечениях на грани колонны и на гранях ступеней.
Изгибающие моменты в расчетных сечениях:
Площадь сечения рабочей арматуры:
По наибольшей площади сечения арматуры принимаем 2012 с с шагом 120 мм.
Рисунок 5.1 – К расчету центрально-нагруженного отдельного фундамента под монолитную колонну.
Расчет и конструирование ребристого междуэтажного перекрытия в сборном железобетоне
1 Выбор расположения ригелей и плит. Назначение основных габаритных размеров элементов перекрытия
Сборное перекрытие состоит из плит и поддерживающих их балок (ригелей) которые опираются на колонны и стены. В курсовом проекте в гражданских зданиях пролет ригеля допускается принимать как исключение отличным от типового. При проектировании курсового проекта в качестве сборных плит гражданского здания применяем многопустотные плиты.
Оси ригелей располагаем вдоль цифровых осей здания
Тип здания – гражданское;
Размер здания в осях АхБ=20х68м;
Количество этажей nэ=5;
Высота этажа Нэ=34м;
Тип панелей перекрытия – многопустотные плиты.
Нормативная временная нагрузка на перекрытие pн = 81 кНм2;
Район строительства – г.Минск;
Снеговая нагрузка S0=12кПа;
Класс бетона многопустотных плит - С2025;
Класс рабочей арматуры плиты –
Для рассматриваемого здания средние пролеты принимаем равными (по осям):
Расстояние между ригелями bр.=50 м;
Высоту ригеля принимаем равной:
Принимаем hр = 500 мм.
b =03· hр=03·500=150мм.
Ширину полок назначаем равной – 100мм.
Поперечное сечение плиты принимаем типовое: ширина 1200мм высота 220мм пустоты 159мм. Размер поперечного сечения колонны принимаем равным:
bk = 112·Нэ = 112·3400 = 283 мм.
Принимаем bk = 300 мм.
Рисунок 6.1 – Схема сборного междуэтажного перекрытия6.2 Расчет и конструирование сборной железобетонной многопустотной
Таблица 6.1 Нагрузки действующие на 1 м2 плиты
Коэффициент безопасности по нагрузке γf
-жб плита перекрытия (приведенная толщина =00986мм)
в том числе длительно действующая
в том числе кратковременно действующая
Нагрузка на 1 пог. метр плиты составит:
- полная нормативная нагрузка 122·12=1464 кНм;
- нормативная постоянная и длительно действующая (41+2835) ·12=832 кНм;
- нормативная кратковременно действующая 5265·12=6813 кНм;
- полная расчетная 1767·12=212 кНм
3 Определение усилий возникающих в сечениях плиты от действия внешней нагрузки
Расчетный пролет плиты равен расстоянию между точками приложения опорных реакций или серединами опор.
Рисунок 6.2 – К определению расчетного пролета плиты
Расчётный пролёт плиты равен расстоянию между серединами опор.
Расчетная схема плиты представляет собой свободно опертую балку с равномерной нагрузкой:
Рисунок 6.3 – Расчетная схема многопустотной плиты
Максимальный изгибающий момент от полной расчетной нагрузки:
тоже от полной нормативной нагрузки:
Изгибающий момент от постоянных и длительно действующих нагрузок:
Поперечная сила от полной расчетной нагрузки:
4 Расчет прочности нормальных сечений.
Поперечное сечение многопустотной плиты приводим к эквивалентному тавровому сечению (рисунок 6.4):
Рисунок 6.4 – Расчётное сечение плиты.
Заменяем круглые отверстия равновеликими по площади квадратами со стороной h1.
где - диаметр круглой пустоты плиты.
Приведенная толщина рёбер:
Расчётная ширина сжатой полки
в расчет вводим всю ширину полки
Определяем изгибающий момент который может воспринять сечение при полной сжатой полке:
Следовательно нейтральная линия проходит в полке и расчёт производим как для элементов прямоугольного сечения размерами
Вычисляем значение коэффициента :
где - коэффициент учитывающий длительность действия нагрузки неблагоприятного способа её приложения;
- расчётное сопротивление бетона сжатию;
– нормативное сопротивление бетона осевому сжатию;
- частный коэффициент безопасности для бетона;
Определяем граничную относительную высоту сжатой зоны бетона
где w – характеристика сжатой зоны бетона определяемая
где - коэффициент принимаемый для тяжёлого бетона 085;
- напряжения в арматуре Нмм2 принимаемые для арматуры S500 равными
- предельное напряжение в арматуре сжатой зоны сечения принимаемое 500 Нмм2;
следовательно растянутая арматура достигла предельных деформаций. Разрушение сечения происходит пластически т.е. предельного сопротивления достигает арматура появляется трещина которая развивается по высоте сечения а затем предельного значения прочности достигает бетон конструкция разрушается.
Требуемая площадь сечения растянутой арматуры:
Принимаем 4 18 S500 с . Распределительную арматуру принимаем 6 S240 с шагом 300мм. Конструктивно принимаем сетку С-2 с диаметром стержней 6мм S500 и шагом 250 мм.
5 Расчет по прочности сечений наклонных к продольной оси плиты
Расчёт по наклонному сечению производим с учётом действия поперечной силы Vsd максимальное значение которых определено на опоре. Учитывая эпюру поперечных сил поперечную арматуру устанавливаем на длины плиты с двух сторон у торца. Поперечную арматуру назначаем из стержней S240 диаметром 6мм. Шаг хомутов на приопорных участках:
в остальной части пролета .
При расчете железобетонных элементов с поперечной арматурой должна быть обеспечена прочность по наклонной полосе между наклонными трещинами из условия:
где - коэффициент учитывающий влияние поперечной арматуры (хомутов) нормальных к продольной оси элемента:
- коэффициент армирования поперечной арматуры;
s - шаг поперечной арматуры (хомутов);
hc1 - коэффициент определяемый по формуле:
где - коэффициент = 001 - для тяжелого бетона;
- расчетная поперечная сила в наклонном сечении для которого проверяется прочность.
Если условие (6.12) не выполняется необходимо увеличить размеры сечения или повысить класс бетона.
Коэффициент армирования принимаем из расчета что элемент армирован в расчетном сечении двумя стержнями диаметром 6 мм поперечной арматуры площадью = 57 мм2 с шагом S = 100 мм.
Рабочая высота сечения d = h - c = 220 - 29 = 191 мм.
Максимальное усилие воспринимаемое элементом в рассматриваемом сечении равно:
Так как Vsd =581кН VRdmax=219 кН то прочность по наклонной полосе между наклонными трещинами обеспечена.
Вычисляем поперечную силу которую могут воспринять совместно бетон и поперечная арматура по наклонной трещине по формуле:
hс2=2 для тяжелого бетона.
hf- коэффициент учитывающий влияние сжатых свесов полки
если 1170 мм > 312+3·385=4275 мм так как условие не выполняется принимаем в расчете 4275 мм то:
Учитывая что продольные силы отсутствуют (hN = 0)
+hf +hN = 1+0056+0 =1056 15.
Находим линейное усилие которое могут воспринять хомуты:
fywd-расчетное сопротивление поперечной арматуры (приняты поперечные стержни 26 S240 с As=57мм2) fywd=174 МПа.
Поперечная сила которую могут воспринять хомуты и бетон Vrd =9766кН>Vsd=581кН следовательно прочность наклонного сечения обеспечена.
6 Определение геометрических характеристик приведенного сечения
)Площадь приведенного сечения:
)Статический момент площади приведенного сечения относительно нижней грани:
где y-расстояние от нижней грани до центра тяжести
)Расстояние от нижней грани до центра тяжести приведенного сечения:
)Момент инерции приведенного сечения относительно оси проходящей через центр тяжести сечения:
)Момент сопротивления приведенного сечения относительно нижней его грани:
) Момент сопротивления приведенного сечения с учетом неупругих деформаций растянутого бетона.
где =175 для тавровых сечений с полкой в сжатой зоне.
7 Расчет по второй группе предельных состояний
7.1 Расчет по образованию трещин
Расчет трещиностойкости сечений нормальных к продольной оси для изгибаемых элементов следует производить из следующего условия:
где Msdn – нормативный момент действующий в сечении;
Mcr - момент воспринимаемый сечением нормальным к продольной оси элемента при образовании трещин и определяемый по формуле:
где fctm - средняя прочность бетона на осевое растяжение;
Мсr=22160199616=352 кНм Мsdn=458кНм
Условие (6.21) не соблюдается следовательно необходим расчёт по раскрытию трещин.
7.2Расчет плиты по раскрытию трещин
Расчет по раскрытию трещин производится из условия:
где - расчётная ширина раскрытия трещин;
- предельно допустимая ширина раскрытия трещин принимаемая по таблице 5.1 СНБ 5.03.01-02.
Проверяем ширину раскрытия трещин пользуясь примером расчета: [4].
где d -рабочая высота сечения;
d=h-ccow-2 d=220-20-182=191мм
Проверяем ширину раскрытия трещин по упрощенной методике пользуясь данными табл. 10.2 [4].
Для сечений прямоугольной формы армированных арматурой класса S500 при 05%≤ρl≤10% плечо внутренней пары сил определяется:
Напряжения в растянутой арматуре определяем по формуле:
По табл. 10.2 [4] ømax=16 мм при s =2944 Нмм2 и wklim =04 мм.
Принятый диаметр ø=18мм> ømax=16мм т.е. необходимо расчетным путем поверить ширину раскрытия трещин. Учитывая то обстоятельство что момент рассчитан на практически постоянную комбинацию нагрузок при проверке ширины раскрытия трещин используем эффективный модуль упругости:
Предельное значение коэффициента ползучести определим из номограммы приведенной на рис. 4.16 [4].
При и RH= 50% для t0 =28сут. =28.
Коэффициент приведения:
Для сечения с трещиной при использовании двухлинейной диаграммы деформирования высота сжатой зоны x в общем случае может быть найдена из условия равенства статических моментов сжатой и растянутой зон сечения относительно нейтральной оси:
При отсутствии расчетной арматуры в сжатой зоне .
Подставляя значения получаем:
Напряжения в арматуре:
Расчетную ширину раскрытия трещин определяем по формуле:
где - среднее расстояние между трещинами определяемое по формуле:
где для стержней периодического профиля;
Средние относительные деформации арматуры определяем:
При для стержневой арматуры и для практически постоянной комбинации нагрузок :
Проверка по ширине раскрытия трещин выполняется.
7.3 Расчет плиты по деформациям
Максимальный прогиб в середине пролета свободно опертой однопролетной плиты загруженной равномерно распределенной нагрузкой определяют по формуле:
где =548 по табл. 11.1 [4];
Для прямоугольного сечения:
Жесткость сечения с трещиной:
Прогиб в середине пролета:
Максимальный прогиб в середине пролета плиты превышает допустимый.
Техническими правилами по экономному расходованию основных строительных материалов рекомендуется выполнять колонны без стыков на несколько этажей.
Из условия производства работ стыки колонн назначают на расстоянии 1-12 м выше перекрытия. При выбранных конструкциях и условиях работы колонны наиболее целесообразным является стык с ванной сваркой продольных стержней.
Для осуществления этого стыка в торцах стыкуемых звеньев колонн в местах расположения продольных стержней устраивают подрезки. При четырех стержнях подрезки располагают по углам как показано на рис. 7.1. Продольные стержни выступают в виде выпусков свариваемых в медных съемных формах. После сварки стык замоноличивают бетоном того же класса или ниже на одну ступень класса бетона колонны.
Принят бетон класса С3037 и выпуски арматуры длинной 30 см и диаметром 16 мм из стали S500.
Стык такого типа должен рассчитываться для стадий: до замоноличивания как шарнирный на монтажные (постоянные) нагрузки и после замоноличивания как жесткий с косвенным армированием на эксплутационные (полные) нагрузки.
Рассмотрим устройство стыка на первом этаже где действует продольная сила: от полных нагрузок Nsd =12123 кН.
При расчете стыка до замоноличивания усилие от нагрузки воспринимается бетоном выступа колонны усиленным сетчатым армированием (Nrd1) и арматурными выпусками сваренными ванной сваркой (Nrd2). Поэтому условие прочности стыка имеет вид:
где 075 - коэффициент учитывающий неравномерность распределения напряжений под центрирующей прокладкой;
Аса - площадь смятия принимаемая равной площади центрирующей прокладки или если она приваривается при монтаже к распределительному листу и толщина листа не менее 13 расстояния от края листа до центрирующей прокладки площади листа;
- коэффициент продольного изгиба выпусков арматуры;
-приведенная призменная прочность бетона.
Размеры сечения подрезки из условия размещения медных форм принимаем b1*h1=10*10cмa расстояние от грани сечения до оси сеток косвенного армирования в пределах подрезки с2 = 10мм; за пределами подрезки с =20 мм.
Тогда площадь части сечения ограниченная осями крайних стержней сетки косвенного армирования:
Центрирующую прокладку и распределительные листы в торцах колонн назначаем толщиной 2 см а размеры в плане: центрирующей прокладки - 10х10см что не превышает 14 ширины колонны.
За площадь сечения асо принимаем площадь распределительного листа поскольку его толщина 20мм превышает расстояния от края листа до центрирующей прокладки т.е. асо = 175х 175 == 30625 см2.
Принимаем ас1 = аeff = 1120см2 .
Коэффициент учитывающий повышение прочности бетона при смятии:
kf- коэффициент принимается по табл. 7.6 [1) для элементов с косвенным
армированием kf = 10
Сварные сетки конструируем 6 S400 с fyd=367 МПа и
Аsx = Аsy= 02см2. Размеры ячеек сетки должны быть не менее 45 мм не более
l4xbK и не более 100 мм. Шаг сеток следует принимать не менее 60 мм не более 150 мм и не более 13 стороны сечения. Расчётная длина длинных стержней - 310 см коротких - 155 см.
Коэффициент косвенного армирования:
Коэффициент эффективности косвенного армирования:
Здесь т.к. расчёт ведётся в стадии монтажа (переходная расчётная ситуация).
Значение определяемое по формуле 7.150 [1]
Для вычисления усилия Nrd2 определяем радиус инерции арматурного стержня диаметром d =16мм
Расчётная длина выпусков арматуры равна длине выпусков арматуры т.е. lo=l= 30см.
Гибкость выпусков арматуры
Коэффициент продольного изгиба арматуры по табл. 6.16 [2] = 0825 Усилие воспринимаемое выпусками арматуры:
Предельная продольная сила воспринимаемая иезамоноличенным стыком:
nrd1 = 182926 + 1442 = 326826 кН> nsd = 12123 кН.
Таким образом прочность колонны в стыке до замоноличивания намного больше усилий вызванных нагрузкой даже в стадии эксплуатации. Проверку прочности стыка в стадии эксплуатации можно не производить т.к. добавится еще прочность замоноличенного бетона.
Конструкция стыка колонны приведена на рис.15
. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия [Текст]. – Взамен СНиП II-6-74; введ. 1987-01-01. – М.: Госстрой СССР 1986. – 37 с.
. СНБ 5.03.01-02. Бетонные и железобетонные конструкции [Текст]. – Взамен СНиП 2.03.01-84*; введ. 2003-07-01. – Мн.: Минстройархитектуры 2003. – 139 с.
Байков В.Н. Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции. Общий курс.–М.: Стройиздат 1991.–767с.
Железобетонные конструкции. Основы теории расчета и конструирования Учебное пособие для студентов строительной специальности. Под редакцией профессора Т.М. Петцольда и профессора В.В. Тура.–Брест БГТУ 2003.–380с.с илл.
Проектирование железобетонных конструкций: Справочное пособие. Под редакцией А.Б. Голышева. – 2-е изд. перераб. и доп. – К.:Будивельник 1990. 544
Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры (к СНиП 2.03.01-84)–М.: ЦИГП Госстроя СССР 1989.–192с.
СНБ 5.01.01-99. Основания и фундаменты зданий и сооружений [Текст] - Асновы і падмуркі будынка і збудавання. – Взамен СНиП 2.02.01-83 СНиП 2.02.03-85 СНиП 2.02.05-87 СНиП 3.02.01-87; введ. 1999-07-01 – Мн.: Минстройархитектуры РБ 1999. – 36 с.
Изменение №1 СНБ 5.01.01-99. Основания и фундаменты зданий и сооружения [Текст]. – Введ. 2000-11-01. – Мн.; Минстройархитектуры РБ 2000. – 1 с.
Изменение №1 СНБ 5.03.01-02. Бетонные железобетонные конструкции [Текст]. – Введ. 2005-01-01. – Мн.: Минстройархитектуры 2004. – 26 с.
Изменение №2 СНБ 5.03.01-02. Бетонные железобетонные конструкции [Текст]. – Введ. 2006-04-01. – Мн.: Минстройархитектуры 2006. – 1 с.
Изменение №3 СНБ 5.03.01-02. Бетонные железобетонные конструкции [Текст]. – Введ. 2006-10-15. – Мн.: Минстройархитектуры 2004. – 6 с.
Изменение №4 СНБ 5.03.01-02. Бетонные железобетонные конструкции [Текст]. – Введ. 2006-10-15. – Мн.: Минстройархитектуры 2004. – 6 с.
Изменение №1 СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия [Текст]. – Введ. 2004-07-01. – Мн.: Мистройархитектуры 2004. – 5с.

жбк.dwg

S500 ГОСТ10884-94 l=760
S500 ГОСТ10884-94 l=5940
S240 ГОСТ5781-82 l=560
S240 ГОСТ5781-82 l=190
S500 ГОСТ10884-94 l=4740
S500 ГОСТ10884-94 l=5640
Каркас пространственный
S500 ГОСТ10884-94 l=1100
S240 ГОСТ5781-82 l=950
S240 ГОСТ5781-82 l=1130
S240 ГОСТ5781-82 l=1430
S400 ГОСТ5781-82 l=1430
S240 ГОСТ5781-82 l=200
S240 ГОСТ5781-82 l=5620
Спецификация сборного перекрытия
Расчетная схема ригеля
Расчетная схема плиты
Плита перекрытия П-1
Поперечный разрез здания
Проектирование ребристого перекрытия под гражданское здание
Белорусско-Российский Университет. " гр.ПГС-021
Схема расположения элементов перекрытия
Спецификация монолитного перекрытия на 1 элемент
Второстепенные балки
S400 ГОСТ5781-82 l=1150
S400 ГОСТ5781-82 l=1700
S240 ГОСТ5781-82 l=260
S400 ГОСТ5781-82 l=1900
S400 ГОСТ5781-82 l=900
S240 ГОСТ5781-82 l=5750
S400 ГОСТ5781-82 l=3400
Расчетная схема колонны
Расчетная схема второстепенной балки
Схема армирования плиты
S400 ГОСТ5781-82 l=8220
S400 ГОСТ5781-82 l=35820
S400 ГОСТ5781-82 l=34080
S400 ГОСТ5781-82 l=2610
S400 ГОСТ5781-82 l=18240
S240 ГОСТ5781-82 l=360
Расчетная схема балки
Схема монолитного перекрытия
Схема монтажного перекрытия. Спецификация монолитного перекрытия на 1 элемент. Расчетные схемы второстепенной балки
плиты и колонны. Схема армирования фундамента.
ПСхема расположения сборного перекрытия. Расчетные схемы плиты и ригеля. Спецификация сборного перекрытия.
Бел-Рос. ун-т гр.ПГС-021
Kолонны монолитные КМ1
Второстепенные балки БМ2
Плита перекрытия ПМ1
Схема межэтажного монолитного перекрытия
S400 ГОСТ 5781-82 l=2240
S240 ГОСТ 5781-82 l=370
S400ГОСТ 5781-82 l=4700
S500ГОСТ 5781-82 l=3040
S500 ГОСТ 5781-82 l=2320
S500 ГОСТ 5781-82 l=6740
S500 ГОСТ 5781-82 l=310
S400ГОСТ 5781-82 l=10800
S400ГОСТ 5781-82 l=5870
S240 ГОСТ 5781-82 l=1100
S240ГОСТ 5781-82 l=1090
S400 ГОСТ 5781-82 l=11500
S400 ГОСТ 5781-82 l=10525
S400ГОСТ 5781-82 l=2050
S400ГОСТ 5781-82 l=4550
S400ГОСТ 5781-82 l=3220
S400 ГОСТ 5781-82 l=4150
Второстепенная балка
Спетификация монолитного перекрытия
Расчетная схема второстипенной балки
Армирование второстепенной балки
Расчетная схема плиты перекрытия
Cхема армирования плиты перекрытия
Cхема армирования колонны и фундамента
S500 ГОСТ 5781-82 l=11650
S500 ГОСТ 5781-82 l=1300
S500ГОСТ 5781-82 l=1300
S400 ГОСТ 5781-82 l=2370
Ребристое перекрытие много-этажных промышленных и гражданских зданий
Cхемаа армирование плиты перекрытия
многоэтажных гражданских и
План расположения ригелей и
Белорусско-Российский
университет гр.ПГС-03
Армирование многопустотной плиты
Cпецификация монолитного
A-I l=2240 ГОСТ5781-82
A-I l=220 ГОСТ5781-82
Вр-I l=1420 ГОСТ5781-82
A-I l=6080 ГОСТ5781-82
A-I l=1940 ГОСТ5781-82
Вр-I l=145 ГОСТ5781-82
A-I l=1100 ГОСТ5781-82
Белорусско-Российский Университет. " гр.ПГС-031
Белорусско-Российский Университет. " гр.ПГС-31
S400 ГОСТ10884-94 l=760
S400 ГОСТ10884-94 l=5940
S400 ГОСТ10884-94 l=4740
S400 ГОСТ10884-94 l=5640
S500 ГОСТ5781-82 l=1430
S500 ГОСТ5781-82 l=5620
S400 ГОСТ5781-82 l=15640
S400 ГОСТ5781-82 l=29900
S400 ГОСТ5781-82 l=22610
S500 ГОСТ5781-82 l=7100
S500 ГОСТ5781-82 l=600
S240 ГОСТ5781-82 l=2030
S240 ГОСТ5781-82 l=1150
Схема армирования плиты перекрытия
Схема армирования фундамента
Эпюра материалов второстепенной балки
Пустотная плита перекрытия ПТМ 54.12.22
Примеч. масса на ед.кг
ø12 S500 СТБ 1704-2006 l=4800
ø10 S500 СТБ 1704-2006 l=1490
ø10 S500 СТБ 1704-2006 l=4770
Белорусско-Российский университет гр.ПГС-081
Ребристое перекрытие многоэтажных гражданских и промышленных зданий
Схема сборного перекрытия.Расчетная схема плиты.Схема армирования плиты.Спецификация сборного перекрытия на 1 элемент
Схема сборного перекрытия
Плита перекрытия П-6
ø16 S500 СТБ 1704-2006 l=4800
ø12 S500 СТБ 1704-2006 l=4750
ø8 S500 СТБ 1704-2006 l=320
ø40 S400 СТБ 1704-2006 l=4200
ø10 S400 СТБ 1704-2006 l=220
ø5 S500 СТБ 1704-2006 l=68000
ø5 S500 СТБ 1704-2006 l=2350
ø4 S500 СТБ 1704-2006 l=2300
ø4 S500 СТБ 1704-2006 l=2350
ø40 S400 СТБ 1704-2006 l=1960
ø12 S400 СТБ 1704-2006 l=2330
К определению расчетного пролета плиты
Спецификация сборного перекрытия на 1 элемент
ø6 S240 СТБ 1704-2006 l=200
ø12 S240 СТБ 1704-2006 l=1320
ø12 S500СТБ 1704-2006 l=5350
ø6 S240СТБ 1704-2006 l=1150
ø6 S240СТБ 1704-2006 l=1140
ø6 S240СТБ 1704-2006 l=1320
ø12 S240СТБ 1704-2006 l=1070
Схема монолитного перекрытия.Расчетные схемы колонны
вторстепенной балки.Схемы армирования фундамента
второстепенной балки.Спецификация монолитного перекрытия на 1 элемент