Расчет и конструкция плиты покрытия с опалубочным чертежом

Курсовой проект по канструкциям.dwg

Название наименование материал размеры и т.п..
КП-19-270103.01ПУ-09-РСК
План опалубочный чертеж спецификация Ведомость расх. ст
Отв. под проводку эл. 38 мм
Групповая спецификация
Ведомость расхода стали
Сетки закладная деталь спецификация Ведомось расх. стали

конструкции плита Т За.docx

Ярославский Межрегиональный колледж
градостроительства и управления
Пояснительная записка
К курсовому проекту по дисциплине
«Расчётно-конструктивный раздел»
Студент группы СТ2-54
Проект принят с оценкой:
Исходные данные для проектирования . ..4
Сбор нагрузки на 1м2 покрытия .. .6
Расчёт плиты покрытия по I-ой группе предельных состояний . .7
сбор нагрузки на 1м . 7
Определение расчетного пролета ..7
Расчетная схема и определение расчетных усилий 7
Расчетные характеристики материалов для расчета 8
Расчетная схема и определение расчетной плиты покрытия .8
Расчет продольной рабочей арматуры. .9
Расчет продольной рабочей арматуры .10
Расчет плиты «Т» покрытия по II-ой группе предельных состояний 11
Расчетные нагрузки и расчетные усилия 11
Расчетные характеристики материалов . 11
Определение геометрических характеристик приведенного сечения ..11
Площадь приведенного сечения ..12
Определение потерь предварительного напряжения и усилия обжатия бетона .. 12
Расчет по образованию трещин нормальных к оси элемента 13
Определение полной кривизны ..14
Определение ширины раскрытия трещин ..14
Определяем прогиб .15
Список литературы 16
КП–19–270103.01 ПУ–08–РСК
Исходные данные для проектирования.
Здание: Двухзальный кинотеатр на 200 и 100 мест с видеотекой.
Расчитать и сконструировать:
Плиту типа «Т» L= 12 м
Бетон тяжелый класса В30; продольная рабочая арматура А800; поперечная арматура класса В500;
Характеристики изделия:
Плита покрытия типа «Т»
Рис. 1 Состав покрытия
Сбор нагрузки на 1м2 покрытия
Таблица 1. Сбор нагрузки на 1 м2 плиты типа «Т» покрытия.
Наименование нагрузки
Нормативная нагрузка кНм2
Расчетная нагрузка кНм2
Миниральная вата РУФ БАТТС В
Миниральная вата РУФ БАТТС Н
Пароизоляция линокром
Керамзитовый гравий по уклону =120мм=0.12м;
ИТОГО: постоянная нагрузка
Полная нормативная нагрузка
Полная расчётная нагрузка
Нормативно-длительная нагрузка
Коэффициент надёжности для постоянной нагрузки γf см.[1; табл.1]
г. Ярославль находится в IV снеговом районе [1; карта 1 и табл. 4]
Коэффициент перехода от снеговой нагрузки от 1м2 Земли к нагрузке на покрытии =1 (2°25°) - [1; прил. 3*]
Состав покрытия см. Рис 1.
Расчёт плиты покрытия типа «Т»
Характеристика изделия.
Плита предварительно напряженная метод натяжения арматуры – электротермический на упоры.
Бетон тяжелый класса В30.
Напрягаемая арматура продольная рабочая класса А800
Арматура поперечная класса В500.
1 Cбор нагрузки на 1м.
Для расчета по l-ой группе предельных состояний:
Полная расчетная нагрузка на 1 м длинны:
q = 6.83×1.5=10.24 Кнм
Полная нормативная нагрузка:
qntot= 5.54×1.5=8.31 Кнм
Нормативная длительная нагрузка:
qnl= 4.7×1.5=7.05 Кнм
2 Определение расчетного пролета
Расчетный пролет – расстояние между центрами опор.
Lсв=11980-380=11600 мм.
L0=11980-190=11790 мм.
3 Расчетная схема и определение расчетных
Mмах=q×l028=10.24×11.7928=177.92 Кнм
Qмах=q×l02 =10.24×11.792=60.36 Кнм
Mntot=qntot×l028=8.31×11.7928=144.39 Кнм
Mnl=qnl×l028=7.05×11.7928=122.5 Кнм
4 Расчетные характеристики материалов для расчета.
Бетон: Rb х γb1 = 1.7 х 0.9 = 1.53 кнсм2
Rb=1.7 кнcм2 (табл.5.2 СП 52-101-2003)
γb1 =0.9 (н.2.1.2.3 СНиП 52-101-2003)
Rbt x γb1 = 1.15 x 0.9 = 0.103 кнcм2
Rbt=1.15 кнcм2 (табл.5.2 СП52-101-2003)
Продольная арматура: А800
Rs = 69.5 кнcм2 (табл 8 СП52-101-2004)
Поперечная арматура: В500
Rsw=30 кнcм2 (табл 8 СП52-101-2004)
5 Расчетная схема и определение расчетной плиты покрытия.
Ширина полки которая вводится в расчет определяется в соответствии с указаниями СП-5.2-10.2-2004 n 6.2.12
bсв ≤16×l0=11796=196.5 см
bf' при hf'h=6>0.1×50 тогда
То расчет bf'рас =2×bсв +b=2×36+12.5=84.5 см
где: bсв =6×hf'=36 см
bfгеом'=149 см > bf'рас =84.5 см
Расчетное значение сравнивается и из них берут меньшее в нашем случа берем: bf'рас =84.5 см
6 Расчет продольной рабочей арматуры.
Определяем положение нейтральной оси
Мx=hf’ = Rb x hf’ x bf’ (ho - hf’) = 1.53 x 845 x 6 (45 -62) = 32580 кн см =
Ммах=177.92 кн м Мx=325.80 кн м
Rb x γb1 = 1.7 x 0.9 = 1.53 кнcм2
ho = h – a = 50 – 5 = 45 мм
Определяем расчетный коэффициент:
αm = M = 177.92 = 0068
Rb x b’f x ho2 1.53 x 845 x45 2
m=0.068 αR= 0.403 (по табл)
определяем коэффициент = 0.994[6прилож.2; табл.2]
As = M = 17792 x100 = 52 см2
Rs xs3 x ho x 695 x 11 x45 х 0994
0680.41=0.0160.6 Следовательно s3 =1.1
По сортаменту подбираем 2 стержня ø 20 А800 с Аsфакт = 628 см2 > треб.As
Определяем коэффициент условия работы напрягаемой арматуры
Асфак=6.28 см2 >Астреб=52 см2
Проверяем % армирования при расчете таврового сечения (% армирования берем только размеры ребер).
%=Аsфак ×100%b × h0=6.25×10012.5×45=1.1%
7 Расчет поперечной арматуры.
Расчетное усилие Qmax = 6036 кН
Расчетные характеристики материалов:
Для бетона класса В30
Rb = 17 МПа = 17 кНсм2 – см. таблицу 2 [6].
Rbt = 115 МПа = 0115 кНсм2 – см. таблицу 2 [6].
Задаёмся количеством поперечных стержней в поперечном сечении плиты.
Устанавливаются не чаще чем через 3 отверстия.
Задаёмся конструктивным шагом и определяем максимально допустимый шаг хомутов.
Sw≤0.5×h0=0.5×450=225мм=225см
Swпринимаем 200мм = 20см
Проверяем прочность сечения по сжатой наклонной полосе
Qb=φb1×Rb×b×h0=0.3×1.53×125×45=25819кН
Следовательно прочность по сжатой наклонной полосе обеспечена.
Проверяем необходимость установки арматуры по расчёту:
Для арматуры В 500 Rsw = 300 мПа = 30 кНсм2 – [ 6 табл. 5.8].
По сортаменту определяем площадь поперечного сечения арматуры
Asw = 025 см2 (для 24 В500)
qsw=Rsw×AswSw=30×02520=037кНсм=0.37 кНм ≥0.25·Rbt·в=0.25·0.115·12.5=
с=φb2×Rbt×b×h02qsw×φsw=1.5×0.103×125×452037×075=11818см
Т.к равенство не верно то принимаем:
Qb=φb2×Rbt×b×h02c=1.5×0.103×125×45290=4345кН
×Rbt×b×h0Qb2.5×Rbt×b×h0
5×0.103×125×4543452.5×0.103×125×45
97кН43.45кН1448кН Условие выполнено.
Qmax=60.36Qb=43.45 кН
Qsw=φswqswc=0.750.3790=24.97 кН
Qсеч=Qb+Qsw=43.45+24.97=68.42 кН
Qmax=60.36Qсеч=68.42 кН
Конструируем сетку сет=Lпп-230-230=
Bсет=h-215=500-30=470 мм
Расчет По ll-ой группе предельных состояний
Расчетные нагрузки и расчетные усилия
Расчетные характеристики материалов
Тяжолый бетон марки В30.
Rbn=22 МПа=2.2 Кнм2 (п.2.2.2.6 Сп52-101-2004)
Rtbn=1.75 МПа=0.175 Кнм2 (табл.7 Сп52-101-2004)
Начальный модуль упругости бетона
Еб=32.5*10-3 МПа =32.5*102 Кнсм2 (табл.4 Сп52-101-2004)
Еs=2*105 МПа =2*104 Кнсм2 (п.2.2.2.6 Сп52-101-2004)
Rsn=800 МПа=80 Кнсм2 (табл.7 Сп52-101-2004)
Определение геометрических характеристик
Приведенного сечения.
У2=500-602=220 мм α=EsEb=2×10532.5×10-3=6.15
Площадь приведенного сечения
Ared=bf'×hf'+b(h-hf'×2)+bf'×hf'+αAsp=84.5×6+12.5×38+84.5×6+6.15×6.28=
Статический момент приведенного сечения
Sred=A1×у1+А2+у2+А3×у3+ αAsp=507×47+475×22+84.5×38+6.15×6.28=37521.98
Определяем центр тяжесть приведенного сечения
У=SredAred=37521.981520.98=24.67 см
Момент инерции приведенного сечения
Уred=bf'×h312+A1 (у-у1)2+b(h-hf'12)3+b(h-hf')×(у-у2)2+
b+h312+b(у-у3)2 +αAsp=84.5×6312+507(24.67-47)2+12.5(50-612)3+12.5(50-6)×(24.67-22)2+12.5+6312+12.5(24.67-5)2+6.15×6.28=
=1521+252804.85+594+18.28+4836.36+31.98=259806.47 см
Определяем расстояние от центра тяжести сечения до вернхней ядровой
чв=yredAred×y=259806.471520.98×24.67=6.92 см3
Момент сопротивления приведенного сечения для крайнего растянутого
волокна определяющего как для упругого тела.
Wred=yredy=259806.4724.67=10531.27 cм3
Момент сопротивления сечения с учетом пластичных деформаций.
Wpl=Wred×=10531.27×1.3=13690.65
=1.3 (табл. 4.1. СП52 – 2004)
Определение потерь предварительного напряжения
и усилия обжатия бетона.
Определение потерь производится н.2.2.3 СП52-102-2004
Предварительно напрягаемая арматура принимается
sp≤0.9×Rsn=0.9×800=720 МПа (табл 7)
Определяем первые потери предварительно напрягаемой арматуры.
sp1=0.3×sp=0.03×720=21.6 МПа
sp2=1.25×t=1.25×65=81.25 МПа
sp5=lsh×Es=0.0002×2×105=40 МПа
sp6=0.8αφbc2×bp1+αsp1+Ys2AredZred×1+0.8×0.8=08.×6.15×1.6×811+6.15×000521+19672×15209825980647×1+0.8×0.8=
Lop=ys=y-a=24.67-5=19.67
φbc2=1.6 (пункт 2.1.2.7. табл. 5 40-75%)
sp=AspA=6.28982=0.0053
A=А1+А’=507+475=982 см2
bp=P1Ared+P1×Lop×yyred=320.921520.98+320.98×19.67×24.67259806.47=0.21+0.599= 0.81 Кнсм2 =81 МПа
P1- усилиепредварительного обжатия с учетом первых потерь
P1=Asp×sp-sp1=6.28×720-10.285=320.92 Кн
sp(1)=×sp=21.6+81.25=102.85 МПа
sp(2)=40+5693=9693 МПа
bp=8.1 МПа Rbp=0.9×30×0.7=18.9 МПа (Прередаточная прочность
Определяем полные потери предварительного напряжения
sp(1)+ sp(2)=10285+9693=19978 >100 МПа
Напряжение в арматуре обжатия с учетом всех потерь
sp2= sp-sp(1)=720-19978=52022 МПа =5202 Кнсм2
Определяем усилие обжатия с углом всех потерь
P2=Asp×sp2=6.28×5202=27051 Кн
Расчет по образованию трещин
нормальных к оси элемента
Схема усилий элемента
Момент образования трещин в стадии эксплуатации при изгибе
.Mcrc=Wpl×Rbtn+P2×Lop×чb=13690.65×0.175+270.51×(19.67+6.92)=
88.72 Кнсм =9589 Кнм
Момент сопротивления сечения с учетом пластичных деформаций. Wpl=Wred×=10531.27×1.3=13690.65
Mntot=144.39 Кнм > Mcrc=9589 Кнм
Конструкция работает с трещинами в растянутой зоне бетона. Необходимо произвести расчет по определению ширины раскрытия трещин.
Определение ширины раскрытия трещин
При дополнительных действующих нагрузках От действия длительных нагрузок.
асrc=φ1× φ2 × φ3 × φssEs×Ls=05×14×1×037×227620×103×2635=002 см=02 мм
φs=1-0.8×McrcМnl=1-0.8×95.89122.5=0.37>0.2
.sl=Мnl-P2×z-lspz×Asp=122.5×100-270.51×315-0315×52=2276
Z=0.7×h0=0.7×45=315 см
Ls=0.5AbtAsp×ds=051376.282=2635 см
ds=20 cм (номинальный диаметр ар-ры)
Abt=b×yt=125×11=137 см2
.yt=k×y0=095×1223=11
K=0.95 (полка в растянутой зоне)
. y0=SredAred+p2Rbtn=37521.981520.98+270.510.175=37521.983066.75=12.23 см h×0.5=45×0.5=22.5см
Определение полной кривизны
.1z3=кривизна от продолжительного действия длительной части нагрузки Мnl=1225 Кнм
.1z3=Мnl-P2×zpEsted×Asp×zh0-xn
Ested=E1φsb=2×1050.37=5.40×105 МПа=54×104Кнсм2
Ebted=RbnEbnred=220.0028=7857.14 МПа=785.71 Кнсм2
αs2=EstedEbted=54×104785.71=68.72 МПа=6.87 Кнсм2
s=Af'b×h0=(84.5-12.5)6012.5×45=0.77.
Mp=P2×lop+zb=270.51×(19.67+6.92)=7192.86 Кн м
xn=h0s1+P2Mp×zαs22+2s1+P2Mp×zαs2-s1+P2Mp× ×zαs2=
=h00.771+270.517192.86×31.56872+2×0.771+270.517192.86×31.5687-0.771+270.517192.86×31.5687=133+23-1048=1206 см
+270.517192.86×31.5×687= 6741
.1z3=Мnl-P2×zpEsted×Asp×zh0-xn=1225-27051×31554×104×52×315(45-6741)=0015105=0015×105
.1z2-кривизна от не продолжительного действия длительной части нагрузки
Ebted=RbnEbnred=220.0015=14666 МПа=14666 Кнсм2
αs2=EstedEbted=54×10414666=3682 МПа=368 Кнсм2
=h00.771+270.517192.86×31.53822+2×0.771+270.517192.86×31.5382-0.771+270.517192.86×31.5382=4129+1284-642=3105
+270.517192.86×31.5×382= 834
z3=Мnl-P2×zpEsted×Asp×zh0-xn=1225-27051×31554×104×52×315(45-3105)=0035105=0035×105
f=1z×l2×s=0.015×102×11982×548=0.022см
z=(0035-0015)×102=0015×102
fpr=l200=200= см (т19 СНиП 20107-85*)
Прогиб не превышает допустимое значение.
СНиП 2.01.07-85 Нагрузки и воздействияМинстрой России. ГПЦПП-М.:1996 г. – 44 стр.
СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений Минстрой России - М.:ГПЦПП 1985 г – 42 стр.
СП 52-101-2003. Свод правил по проектированию бетонных и железобетонных конструкций М.:ГУП «НИИЖБ» 2003 – 53 стр.
ГОСТ 13580 – 82 Плиты перекрытия типа Т.
Строительные конструкции. Т.2. Железобетонные конструкции. Учебник для техникумов Т.Н.Цай – М.: Стройиздат 1985 г.
СП 52 – 102 – 2004 «Свод правил. Предварительно напряженные железобетонные конструкции»
Пособие по проектированию предварительно напрягаемых железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов (к СНиП 2.03.01 – 84)