Многоэтажное каркасное здание с монолитным балочным перекрытием

ПЗ.doc

Компонування конструктивної схеми перекриття .5
Розрахунок і конструювання монолітної плити Пм 1 6
Визначення навантажень що діють на плиту 6
Розрахункова схема плити . ..8
Статичний розрахунок плити 9
Уточнення розмірів попеченого перерізу плити .. .10
Визначення площі робочої арматури в розрахункових перерізах
Конструювання монолітної плити . .12
Розрахунок та конструювання другорядної балки . ..16
Розрахункова схема балки . ..16
Статичний розрахунок балки . .17
Уточнення розмірів поперечного перерізу балки .17
Визначення площі робочої арматури в розрахункових перерізах балки ..
Розрахунок міцності балки за похилим перерізом 20
Побудова огинаючої епюри моментів 21
Побудова епюри матеріалів 22
Використана література .24
- будівля промислового призначення;
- розмір будинку в плані в осях:– 799(265;
- кількість поверхів – 9;
- висота поверху – 42 м;
- тип підлоги – бетонна мозаїчна;
- нормативне значення тимчасового навантаження на перекриття 8 кПа;
- клас бетону – С1620;
- клас арматурної сталі - А400С;
- стіни будинку - у дві цеглини;
- район будівництва – м. Чернігів.
КОМПОНУВАННЯ КОНСТРУКТИВНО СХЕМИ ПЕРЕКРИТТЯ
Головні балки розташовуємо поперек будинку. Довжини прольотів балок і
плит обчислюємо так. Спочатку знаходимо можливу середню кількість прольотів
Визначаємо середню кількість прольотів головної балки:
Остаточно приймаємо 4 прольоти головної балки приблизна довжина
В одному прольоті головної балки приблизно вкладається наступна
кількість прольотів плити:
Остаточно приймаємо в одному прольоті головної балки 3 прольоти плити.
Тоді у всій будівлі буде 12 прольотів плити. Визначимо орієнтовну довжину
Остаточно приймаємо середній прольот плити - 2280 мм. Звідси крайній
прольот плити складе:
Як наслідок прольоти головної балки матимуть наступну довжину:
Визначаємо кількість прольотів другорядної балки:
Приймаємо 13 прольотів. Далі ми можемо визначити розрахункові довжини
Остаточно приймаємо середній проліт другорядної балки рівним – 6340
мм. Тоді крайній проліт матиме довжину:
Конструктивна перевірка довжин елементів виконується отже плита
працює як балка на двох опорах:
Рис.1.1. Схема монолітного ребристого перекриття з головними балками
РОЗРАХУНОК КОНСТРУЮВАННЯ МОНОЛТНО ПЛИТИ Пм-1
1 Визначення навантаження що діє на плиту
Розрахунок виконуємо в два етапи. Спочатку статичний: обчислюють
навантаження які діють на плиту згинальні моменти М від цих навантажень і
поперечні сили [pic] в розрахункових перерізах а потім – конструктивний:
за підрахованими М і [pic] визначають площі робочої арматури за умов які
задовольняють критичному стану першої групи залізобетонних конструкцій.
Для розрахунку навантажень користуємось ДБН В.1.2-2:2006 та ДБН В.1.2-
-2009. Визначаючи нормативні навантаження що діють на плиту перекриття
конструкцію підлоги вибирають залежно від призначення будинку та
особливостей його експлуатації. Підрахунок виконуємо у табличній формі.
Рисунок 2.1 – Конструкція підлоги по перекриттю над 1 поверхом
Таблиця 2.1 – Підрахунок навантажень що діють на 1 м2 перекриття
№ Характеристичне Коефіцієнт надійностіРозрахункове
пп Навантаження значення граничне
навантаження значення
за наванта-за призна-
женням (fmченням (n
Мозаїчна підлога 480 13 11 687
Цементна стяжка 360 13 11 515
Прослойка з 960 13 11 1373
Монолітна плита 2000 11 11 2420
Разом постійне - g=4995
Змінне 8000 12 11 v=10560
2 Розрахункова схема плити
Монолітну балкову плиту при розрахунку розглядають як смугу вирізану
із перекриття паралельну її коротким сторонам (головним балкам). За
розрахункову схему такої плити приймають нерозрізну балку з кількістю
прольотів – не більше п’яти (рис.2.2.)
Рисунок 2.2 – Розрахункова схема і епюра М монолітної балочної плити
Рисунок 2.3 – До визначення прольотів плити
Щоб знайти розрахункові прольоти плити слід спочатку задатися
розмірами поперечного перерізу другорядної балки які треба округлити
Висота другорядної балки:
Ширина другорядної балки:
Розрахунковий проліт крайньої плити при обпиранні її із двох боків
Розрахунковий проліт крайньої плити береться таким що дорівнює
відстані в просвіті між другорядними балками:
3 Статичний розрахунок плити
Розрахунок ведемо згідно з ДСТУ Б.В.2.6-156:2010 «Бетонні на
залізобетонні конструкції з важкого бетоную Правила проектування».
Розрахункові згинальні моменти в небезпечних перерізах 1-1 2-2 3-3 і 4-4
з урахуванням їх перерозподілу в наслідок пластичних деформацій якщо
прольоти рівні або такі що відрізняються не більше ніж 20% визначаємо за
4 Уточнення конструктивних параметрів поперечного перерізу плити
Характеристики бетону класу С 1620:
Характеристики арматурної сталі А400С:
Розрахунковим перерізом плити буде прямокутник шириною 1 м (рис 2.4).
Рисунок 2.4 – Розрахунковий переріз плити
За максимальним значенням згинального момента обчислюємо її необхідну
де [pic]- коефіцієнт умов роботи приймається рівним 09
Щоб визначити [pic] задаємося оптимальним значенням процента
армування плити і обчислюємо відносну висоту стиснутої зони бетону:
Оптимальним відсотком армування плити складає:
Визначивши із цієї формули [pic] за таблицями знаходимо значення
[pic] що відповідає йому: [pic].
Вважаючи що діаметр робочої арматури d=6мм і товщину захисного шару
Сnom=10мм знаходимо висоту перерізу плити:
Потім отримане значення [pic] округлюємо до 1см з урахуванням того що
товщину монолітних плит рекомендується брати такою що дорівнює: 40 50
70 80 90 і т. д. Приймаємо [pic]=70мм
Після цього уточнюється остаточно робоча висота перерізу плити:
5 Визначення площ робочої арматури в розрахункових перерізах плити
Робочу арматуру підбираємо для прольотних 1-1 3-3 і опорного 2-2
перерізів де згинальні моменти максимальні. Потрібну площу її поперечного
перерізу визначають у такій послідовності. Спочатку для вибраного перерізу
(переріз 1-1) обчислюємо коефіцієнт
Потім за підрахованим [pic] у таблиці знаходять значення [pic] що
відповідає йому яке використовується для обчислення площі робочої арматури
Перерізи 3-3 та 4-4 за умови рівності в них згинальних моментів:
6 Конструювання монолітної плити
За знайденою вище площею робочої арматури принявши її діаметр з
урахуванням раніш використаного підбирають кількість стержнів за таблицею
виходячи з конструктивних вимог розміщення їх за шириною плити вказаних у
ДБН. Згідно з цими вимогами відстані між осями робочих стержнів у середній
частині прольота плити і над опорою (зверху) повинні бути:
не більше ніж 200 мм при [pic] 80мм
не більше ніж 15[pic] при [pic] 80 мм
а також не менше ніж:
для нижньої арматури – 25 мм
для верхньої арматури – 30мм
мм – у горизонтальному напрямку при розміщенні нижньої арматури
більше ніж у два ряди за висотою (крім стержнів двох нижніх рядів).
Таким чином із конструктивних вимог випливає що при [pic] на 1 м
плити в розрахунковому перерізі слід розташовувати не менше ніж 5 і не
більше ніж 10 стержнів.
Конструювання плити починаємо з визначення необхідного числа стержнів.
Задаємо діаметр робочих стержнів 6 мм при визначній товщині плити ds.
Діаметр розподільної арматури призначаємо виходячи з її мінімальної площі
перерізу (10% від робочої) і максимального кроку. Найчастіше це дротяна
арматура класу Вр- Вр- оскільки її використання дозволяє зменшити крок
за рахунок менших діаметрів.
Результати підбору арматури зводимо у таблиці в якій наведені всі дані
арматури необхідної для встановлення її в місцях з’єднання плити з
головною балкою і обпирання плити на стіну по контуру будинку. Площа
стержнів цієї арматури береться не меншою ніж 13 As арматури плити у
Анкерування поздовжніх робочих стержнів здійснюємо в другорядних
балках на відстанях 10((t(100 мм від їх граней.
Армування плит прилеглих до стіни вздовж осі 1 здійснюємо такими
самими стержнями що застосовані в плитах повністю опертих на балки
оскільки відповідно до розрахунків діаметр стержнів арматури такий самий і
Таблиця 2.2 – Армування плити окремими стержнями
№ Проліт або AS мм2 Армування
Робоча арматура Розподільча
Діаметр Фактич-наКрок Діаметр Крок
Крайній проліт1952 (6 2264 125 (3Вр- 350
Перша проміжна 25238 (6 25727 110 (3Вр- 275
опора переріз A400C
Середні 21833 (6 2264 125 (3Вр- 325
Армування 442 (6 1415 200 (3Вр- 350
Армування 8413 (6 1415 200 (3Вр- 350
ділянок плити A400C
За прийнятою схемою армування складаємо підрахунки кількості стержнів
у плиті запишемо у вигляді таблиці 2.3.
Таблиця 2.3 – Підрахунок кількості стержнів на плиту Пм-1
№ Частина плити що Кількість Кількість стержнів на
пп розглядається стержнів на елементів плиту
Крайні прольоти 38 4 152
Середні прольоти 49 22 1078
Крайні прольоти 43 4 172
Середні прольоти 55 22 1210
Середні прольоти 49 22 836
Крайні прольоти 38 18 684
Середні прольоти 49 99 4851
Крайні прольоти 4 8 32
Крайні прольоти між 20 11 220
крайніми другорядними
Крайні прольоти 4 24 96
Середні прольоти 22 31 682
вздовж постійних стін
Вздовж головних балок12 8 96
між віссю А і першою
Вздовж головних балок120 11 1320
Для фіксації позиції 4 5 55
Для фіксації позиції 2 2 4
Для фіксації позицій 2 6 12
та 3 між віссю А та
Для фіксації позицій 10 7 70
другорядними балками
Для фіксації позиції 4 5 60
РОЗРАХУНОК КОНСТРУЮВАННЯ ДРУГОРЯДНО БАЛКИ
1 Розрахункова схема балки
У розрахунках другорядна балка розглядається як нерозрізна багато
пролітна балка опорами якої є стіни та головні балки. При цьому кількість
прольотів приймається не більше п’яти.
Рисунок 3.1 – Розрахункова схема балки
Розміри перерізу головної балки призначаємо зі співвідношенням:
Довжина розрахункових прольотів балки:
нтенсивність прикладеного до балки рівномірно розподіленого
2 Статичний розрахунок балки
Розрахунковими перерізами балки при розрахунку її міцності за методом
граничної рівноваги будуть 1-1 2-2 3-3 і 4-4. Згинальні моменти й
поперечні сили які діють в цих перерізах визначають таким чином.
Переріз 3-3 і переріз 4-4:
3 Уточнення розмірів поперечного перерізу балки
Задані розміри поперечного перерізу балки необхідно уточнити взявши
за основу дані статичного розрахунку. Для цього знаходимо робочу висоту
балки в перерізі 2-2 оскільки тут діє максимальний згинальний момент. У
цьому перерізі плита монолітно зв’язана з балкою участі в сприйнятті
моменту не бере оскільки вона перебуває в розтягнутій зоні.
У цьому виразі невідомим є коефіцієнт [pic]. Знайдемо його задавшись
коефіцієнтом армування балки [pic]і перевіримо чи відповідає це значення
умовам оптимального армування а саме чи дотримується умова [pic].
Умова виконується. Отже процент армування перебуває в межах його
оптимальних значень.
За таблицею для [pic]знаходимо [pic] і [pic].
Використовуючи обчислені значення коефіцієнтів [pic] та [pic]
Необхідна площа поздовжньої робочої арматури в перерізі 2-2:
з таблиці підбираємо переріз робочої арматури у вигляді 4(16.
Фактична площа вибраних стержнів [pic]. Стержні d=10 мм будуть використані
як конструктивна арматура.
Оскільки згідно з конструктивними вимогами для стержнів [pic]мм
в балках з [pic]мм товщина захисного шару [pic]мм то
Округливши отримане значення до кратного 50 мм у більший бік матимемо
[pic]мм. Звідси уточнюємо: [pic]
4 Визначення площі робочої арматури в розрахунковому перерізі балки
Переріз 1-1. Розрахунковий поперечний переріз балки в прольоті в
-1 буде мати вигляд тавра (рис. 3.2).
Рисунок 3.2 – Розрахунковий переріз балки в прольоті
Перевіряємо відповідність вище згаданим умовам розмірів його полички:
Умова не виконуєтьсятому приймаємо [pic]мм звідси:
Знаходимо положення нейтральної лінії:
Оскільки [pic]кНм [pic]кНм то нейтральна лінія проходить у поличці.
За значенням [pic] із таблиці знаходимо відповідні значення [pic].
Необхідна площа поздовжніх робочих стержнів у перерізі 1-1
Беремо 2(14 і 2(12 фактично [pic]мм2.
Переріз 2-2. У перерізі 2-2 вплив полички не враховується оскільки
вона міститься в розтягнутій зоні. Тому поперечний переріз тут
розраховується як прямокутний для якого:
З таблиці знаходимо значення [pic] звідси:
Беремо 2(14 та 4(10 які приймаємо конструктивно та 2(12 які
відігнулися фактично [pic]мм2.
Границя стиснутої зони бетону проходить у поличці. Обчислюємо:
Умова не виконуєтьсятому приймаємо [pic]мм і відповідно:
Беремо 4(14 фактично [pic]мм2.
Переріз 4-4. У перерізі 4-4 вплив полички не враховується оскільки
Беремо 2(10 та 2(14 які приймаємо конструктивно та 2(14 які
з вибраного армування першого і другого прольотів видно що з них на
опору 2 будуть відігнуті стержні 2(12 і 2(14 як це потрібно згідно з
розрахунком у перерізі 2-2. Ці стержні в перерізі на опорі 2 розміщують
один над одним оскільки в сусідніх з опорою прольотах їх слід розташувати
посередині між стержнями.
5 Розрахунок міцності балки у похилому перерізі
Перевіряємо необхідність встановлення поперечної арматури за
розрахунком. Розглядаємо похилий переріз балки що розташовується на
відстані [pic] від опори
Визначимо розрахункове значення поперечної сили в розглядуваному
перерізі від зовнішнього навантаження:
Далі визначимо розрахункове значення поперечної сили яку може
сприйняти елемент без армування:
[pic] - коефіцієнт армування
[pic]- характеристичне значення призової міцності бетону на стиск
Оскільки умова [pic] не виконується то потрібно встановлювати
Приймаємо поперечну арматуру класу А240С
Приймаємо 2(8 А240С так як мінімально можливі 2(6 А240С не
задовольняють умовам міцності.
Перевіряємо міцність елемента з прийнятою поперечною арматурою:
де [pic]- плече внутрішньої пари сил
[pic] - розрахунковий опір поперечної арматури
[pic] - приймається в межах від 1 до 25.
Остаточно приймаємо в якості поперечної арматури 2 стержні діаметром 8
мм з кроком 170 мм на ділянці дії максимальної поперечної сили.
На інших ділянках приймаємо крок:
Приймаємо крок рівним 310 мм.
6 Побудова огинаючої епюри моментів
Знаходимо відношення змінного навантаження до постійного.
За обчисленим відношенням [pic] із таблиці 1.2 [6] вибираємо значення
коефіцієнтів [pic]. Моменти обчислюємо в табличній формі.
Для точок 6-12 значення коефіцієнта [pic] знаходимо за таблицею
методом інтерполяції. За зведеними в таблиці 3.1. даними будуємо огинаючу
Таблиця 3.1 – Обчислення значень ординат огинаючої епюри моментів у
перерізах другорядної балки
ПроліРозра-хунВідстань Значення pl2sbi Згинальні
т ковий від лівоїкоефіцієнта кНм моменти кНм
971 0065 - 36б402(48552 =5577 -
2416 0058 -0003 = 1328 7702 -1195
-4 11 1208 0018 -0023 = 1328 239 -305
7 Побудова епюри матеріалів
Епюра матеріалів – це графік згинальних моментів які сприймаються
нормальними перерізами сконструйованої другорядної балки. Епюру матеріалів
будуємо в прольотах 1-2 і 2-3 керуючись рекомендаціями літературних
Значення ординат епюри не відрізняються за алгоритмом від
попереднього пункту і обчислюються наступним чином:
Результати обчислення згинальних моментів заносимо в таблицю 3.2.
Таблиця 3.2 – Ординати епюри матеріалів другорядної балки
Пе-реНижня зона Верхня зона
Армування beff мм dsb мм М кНм Армування beff’ мм dsb’ мм М’
клас Аs’ мм2 1-1 2(14+2(12
A400C 534 1850 422 8096 2(10
A400C 157 200 422 233 2-2 2(12
A400C 308 1850 422 4698 4(10+
A400C 848 200 4035 10026 3-3 4(14
A400C 616 1890 422 933 2(10
A400C 157 200 422 233 4-4 2(14
A400C 308 1890 422 4688 2(10+
A400C 773 200 4025 9309 5-5 2(14
A400C 308 1850 422 4698 2(10+
A400C 383 200 422 5836 6-6 2(14
A400C 622 200 4035 7838 7-7 2(14
A400C 308 1850 422 4698 2(10+2(12
A400C 383 200 4035 5125 8-8 2(14
A400C 456 200 4025 6607 9-9 2(1
A400C 908 1890 422 4688 2(10+
A400C 456 200 422 6931
ВИКОРИСТАНА ЛТЕРАТУРА
ДБН В.2.6-98:2009 Бетонні та залізобетонні конструкції. Основні
ДБН В.1.2-2:2006. Навантаження і впливи.- К.: Мінбуд України
ДБН В.1.2-14-2009 Загальні принципи забезпечення надійності та
конструктивної безпеки будівель споруд будівельних конструкцій
ДСТУ В.2.6-156:2011 Бетонні та залізобетонні конструкції
(остаточна редакція)
СНиП 2.03.13 – 88 Полы
Павліков А.М. Конструювання і розрахунок монолітних ребристих
перекриттів: навч. посібник А.М. Павліков. – К.: НМК ВО 1992. –
Правила виконання архітектурно-будівельних робочих креслень: ДСТУ
Б А.2.4-7:2009. – К.: Мінрегіонбуд України 2009. – 71 с.
Основні вимоги до проектної та робочої документації: ДСТУ Б А.2.4-
-99 (ГОСТ 21.101-97). – К.: Державний комітет архітектури
будівництва і житлової політики України 1999. – 79 с.
Залізобетонні конструкції: П.Ф. Вахненко А.М. Павліков О.В.
Горик В.П. Вахненко. За ред. П.Ф. Вахненко.-К.:Вища школа 1999
Проектирование железобетонных конструкций.Справочное пособие.
Под ред. А.В.Голышева.-К.1990
Конструювання залізобетонних елементів. Навч. Посібник
П.П.Воскобійник М.М.Губій О.А.Довженко та інші За ред.
М.М.Губія. – Полтава:Полтавський державний технічний університет
імені Юрія Кондратюка 2002
Железобетонные конструкции. Курсовое и дипломное
проектирование.под ред. А.Я.Барашикова. –К.Высшая школа1987
ПолтНТУ ім. Ю. Кондратюка
Розрахунок і конструювання монолітного ребристого перекриття промислової
будівлі над першим поверхом.

ПЗ Титулка.doc

Міністерство освіти і науки України
Полтавський національний технічний університет імені Юрія Кондратюка
Кафедра залізобетонних і кам’яних конструкцій
з дисципліни «Будівельні конструкції»
(спецкурс: кам’яні та залізобетонні конструкції)
на тему «Багатоповерхова каркасна будівля
з монолітним балковим перекриттям»
Студента 4 курсу 401-БП групи
напряму підготовки 6.060101 «Будівництво»
Керівник ст. викладач к.т.н. Гарькава О.В.
(дата підпис прізвище та ініціали)
м. Полтава – 2013 рік

КП1.dwg

План другого поверху
План першого поверху
план перекриття М1:100 експлiкацiя примiщень
План першого та другого поверхiв М1:100
будинок з 2-кімнатними квартирами
Двоповерховий двоквартирний житловий
вiдомiсть прорiзiв дверей та вiкон фасад 1-4 М1:100
мiкрорайон в м. Запорiжжя
Розмiр прорiзiв у кладцi мм
Експлікація приміщень
мiкрорайон в м. Миколаїв
Фрагмент плану 2-го поверху
Обмазка гарячим бiтумом-2р
Бетонна вiдмостка-100
план крокв М1:200 план даху М1:200
Розрiз 1-4 М1:50 план фундаментiв М1:200
Дiагональна кроквяна нога
Рядова кроквяна нога
Злив з оцинкованої сталі
Лаги 80 40; через 500
Цегляний стовпчик 140
Крокви брущатi 100х200
Шлаковапняна корка 5
План першого поверху М1:100. План покрівлі М1:200
Фасад в осях 4-1 М1:100. План фундаментів М1:100
Двоповерховий житловий
Фрагмент плану другого поверху М1:100
Квартал у місті Миколаїв
Ф1nниз на відмітці -1800
Ф3nна відмітці -1800
Ф2nниз на відмітці -1800
ПолтНТУ ім. Ю. КондратюкаnКафедра А і МБ
Гравій утоплений у бітум
Стяжка з цементно-піщаного розчину 30
Плити з керамзитобетону 200
Обмазувальна пароізоляція
График для расчета геометрического КЕО
График А.М. Данилюка для подсчета n и n²
График А.М. Данилюкаля для подсчета n и n²
Плити з керамзито бетону 200
Плити з керамзитобетону
Стяжка з цементно-піщаного розчину
ПолтНТУ ім. Ю. Кондратюка
із дисципліни "Архітектура будівель і споруд
Керівник: Магас Н.М.
Кафедра архітектури та міського будівництва
Полтавський національний технічний університет імені Юрія Кондратюка
Міністерство освіти і науки молоді та спорту України
План на відмітці 0000
Низ на відмітці -3150
План плит покриття та ферм
стійка торцевогоnфахверка із 20
Пінополістирольні плити 200
Специфікація збірних
залізобетонних виробів
Кроквяні конструкції
Коефіціент доцільності об'ємного рішення будівлі
Коефіціент доцільності планувального рішення будівлі
Площа забудови будівлі
Техніко-експлуатаційні
Отвір болтового nз'єднання
Стійка крокв'яної nnq*; ферми
Сталева накладкаnтовщиною 8мм
Профільований кутикn 180х180х15 мм
Ригіль крокв'яної nnq*; ферми
вузол 1 таблиця тех.-
ПДТУ ім. Ю.Кондратюка
План прекриття на відм. +4200 фрагмент плану розміщ.
Багатоповерхова каркасна будівля
(монолітне ребристе перекриття)
План перекриття на позначці +4.200
Розрахункова схема Пм-1
Розрахункова схема Бм-1
Розрахункові навантаження:
Балка Бм 1 - 143 шт.
Техніко-економічні показники
Відомість витрат сталі
Фрагмент плану армування плити Пм1
арм Пм1 розрах. схеми Пм1 та Бм1 схеми армування Пм1
та Бм1 у перерізах 1-1 2-2 3-3 4-4 5-5 епюра моментів