Расчетно-конструктивный раздел плиты ПК 63.10

Конструкции.1dwg.dwg

Ведомость расхода стали
Групповая спецификация
ДП-05-270103.01-08-РК
контактная точечная nили стыковая сварка
риска разбивочных nосей
Дом быта на 15 nрабочих мест
Плита ПК 63.10nФундамент ФЛ10.08

Диплом Конструкции Jkz1.doc

РАЗДЕЛ 2. Расчётно-конструктивный раздел
Ф.И.О. ДатДП - 5 - 270103 - 08 - РК
Руковод.Усова Дом быта на 15 СтадияЛист
Исходные данные для проектирования . ..3
Детали покрытия и перекрытия. 4
Сбор нагрузки на 1м2 покрытия и перекрытия .5
Расчёт ленточного железобетонного фундамента по оси 3 7
Схема сбора нагрузки .. ..7
Сбор нагрузки на 1 погонный метр фундамента 7
Определение размеров подошвы фундамента . 8
Расчёт фундаментной плиты на прочность . 9
Определение площади сечения арматуры в плите фундамента 10
Конструирование фундаментной плиты .11
Расчет многопустотной плиты покрытия.. 12
Конструктивная схема покрытия.. ..12
Статический расчет плиты .. .12
Определение расчетного пролета плиты .12
Определение расчетных усилий в плите 13
Конструктивный расчет плиты .. ..13
Расчет продольной рабочей арматуры 14
Расчет поперечной арматуры 15
Список литературы 17
ДП - 5 - 270103 – 08 - РК Лис
Исходные данные для проектирования.
Необходимо выполнить расчет и конструирование ленточного железобетонного
фундамента и многопустотной плиты перекрытия.
Тип здания – Дом быта на 15 рабочих мест.
Состоит из 2х этажей с высотой этажа 33м. здание без подвала. Стены кирпичные
ρ=18 кНм3 наружные =770мм; внутренние =380мм.
Место строительства г. Гаврилов Ям.
Основание под фундамент грунт – супесь е =0.75; γ= 18кНм3; IL=0.4
Размеры плиты: BxL=990х6280 мм
Бетон тяжелый класса В25
Рабочая арматура класса А600
Поперечная арматура класса В500
Монтажные петли А240
Детали покрытия и перекрытия.
Рис. 1 Состав перекрытия
Рис. 2 Состав покрытия
Сбор нагрузки на 1м2 покрытия и перекрытия
Таблица 1. Сбор нагрузки на 1 м2 покрытия.
Постоянная нагрузка:
=10мм =0.01м; ρ=10кНм3
Цементно-песчаная стяжка
=50мм =0.05м; ρ=20 кНм3
Керамзитовый гравий
=75мм =0.075м; ρ=7 кНм3
Утеплитель: пенополистерол =111мм =0.111м; ρ=0.5кНм3
Пароизоляция: Унифлекс
=4мм =0.004м; ρ=10кНм3
Железобетонная плита
L=628м. B=0.99м. М=1.825т.
Временная нагрузка:
Полная нормативная нагрузка
Полная расчётная нагрузка
Коэффициент надёжности для постоянной нагрузки γf см.[1; табл.1]
г. Данилов 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 2.
Таблица 2. Сбор нагрузки на 1 м2 перекрытия.
Керамическая плитка
=13мм =0.013м; ρ=27кНм3
Слой из цементно-песчаного раствора М 150.
=15мм =0.015м; ρ=20кНм3
=40мм =0.04м; ρ=20 кНм3
=25мм =0.025м; ρ=2 кНм3
Коэффициент надёжности по нагрузке для постоянных нагрузок принимаем по [1;
Нормальное значение временных нагрузок Vn принято по [1; табл.3]
Коэффициент надежности по нормативным нагрузкам для временных нагрузок принят по
Состав перекрытия см. рис 1
Расчёт ленточного железобетонного фундамента по оси «3»
1 Схема сбора нагрузки
2 Сбор нагрузки на 1 погонный метр фундамента
Обрез фундамента на отметке -005м.
Грузовая площадь с потерей нагрузки передается на 1 погонный метр внутренней стены
Нагрузку от стен берем без дверных проемов.
Полная нормативная нагрузка на обрезе фундамента:
N(γf=1) = Nncт + Nnпок + Nnпер.
Nncт = ст × Нст × ρст = 0.38×635×18 = 4309 кНм
ρст = 18кНм3 (керамический кирпич)
Нагрузка от покрытия
Nnпок = qnпокр× Агр = 6.38×6.2 =3956 кНм
Нагрузка от межэтажных перекрытий
Nnпер. = qnпер× Агр×n= 6.44×6.2×1 =3993 кНм
n – количество перекрытий. n=1шт
N(γf=1) = 43.09+39.56+39.93=122.58 кНм
Полная расчетная нагрузка на обрезе фундамента:
N(γf1) = Ncт + Nпок + Nnпер
Nст = Nncт × γf = 43.09×1.1 = 47.4кНм
Nпокр = qпок ×Агр = 785×6.2 = 4667 кНм
Nпер = qпер ×Агр × n= 755×6.2×1 = 4681 кНм
N(γf1) = 474+4867+4681=14288 кНм
N(γf=1) × γf = N(γf1) γfср = 1.15 (усреднённый коэффициент
надежности по нагрузке)
258×1.15=14097 кНм; 14097 кНм 14288кНм
3 Определение размеров подошвы фундамента
Рис.4 Сечение фундамента
Определим условное расчётное давление на грунт основания
[2; прил 3 табл 3] R0 =220 кПа. По [2; прил 1 табл 2] находим удельное
сцепление Cn и угол внутреннего трения n; Cn= 11кПа; n=21°
Определяем предварительный размер ширины подошвы фундамента:
γmt =20 кНм3 – усреднённый удельный вес грунта на его уступах.
Принимаем предварительно b = 08м.
Определяем расчётное давление на грунт основания [2 формула 7]:
γc1=1.2 γc2=106 т.к. LH=18.67.3=2.5 (2 табл.3)
К=11 (так как характеристики грунта по [2; прил 1 табл 2] Определяем
коэффициенты: Mv Mq Mc Kz в зависимости от n =21о по
Mγ =056; Mq =324; Mc =584;
Kz=10 (т.к. b=06м10м)
Уточняем размер подошвы фундамента:
Полученный размер подошвы фундамента не совпал с предыдущем b = 08м еще раз
подбираем размер подошвы фундамента.
Определяем расчётное давление на грунт основания
Проверяем среднее давление под подошвой фундамента:
ρ ≤ R [pic] ρ=[pic]
Nf = Af × H ×γmt =10×155×20 =31кН
ρ = 15358кПа R = 220 кПа; следовательно размер подошвы фундамента определены
4 Расчёт фундаментной плиты на прочность.
Расчётная нагрузка с учётом веса бетонных блоков будет равна:
N = 14288+0.4×1.2×24×1.1= 15555 кНм
Примем тяжелый бетон класс В15
Rbt = 0.75 мПа =0.075 кНсм2;
γВ2=0.9 [3 пункт 5.1.10 (б)]
Арматура класса А400 Rs=355кНсм2 [3 табл.5.8]
Mmax = 0.5ρs × c2 = 0.5×15555×0.32 = 70 кНм
Qmax = ρs×c = 15555×03=4667 кН
Расчетная схема – консоль жестко защемленная у грани стены и загруженная
равномерно-распределенной нагрузкой в виде отпора грунта Ps.
Рис.5 Сечение фундамента
5 Определение площади сечения арматуры в плите фундамента
Расчёт арматуры нижней сетки.
Определение параметра а:
Определение требуемой площади арматуры.
h0=hf - a=30 – 35 = 265см –расчетная высота сечения.
hf =300 мм –высота фундаментной плиты.
Примем шаг стержней S =100мм. Тогда количество стержней на 1м2 плиты будет [pic]
По сортаменту подбираем 10ø6 А400 с As=283см2
Проверяем процент армирования:
Проверяем высоту фундаментной плиты продавливание:
67 1×0.075×100×26.5 =19875 кН
Следовательно прочность на продавливание будет обеспечена при данных размерах и
6 Конструирование фундаментной плиты
Рис 6. Конструирование арматурной сетки
Сетку подбираем по [4; табл 1]
В целях экономии арматуры рабочие стержни через один не доводятся до края плиты
где изгибающий момент равен нулю.
Расчет многопустотной плиты перекрытия
1 Конструктивная схема перекрытия
Рис.7 Фрагмент плиты
Расчетная нагрузка на 1м перекрытия
q=7.55 кНм2 табл. 2 лист 6.
Нагрузка на 1 пг м. плиты:
Статический расчет плиты
Определение расчетного пролета плиты
Рис.8 К определению расчетного пролета плиты
Расчетный пролет плиты:
l0 =[pic]– ([pic][pic] + [pic] [pic])=[pic]– bоп = 6280 – 130 = 6150 мм = 615 м.
2.2 Определение расчетных усилий в плите
Рис. 9. Расчетная схема усилий в плите
Максимальный изгибающий момент:
Максимальная поперечная сила:
3 [pic] Конструктивный расчет плиты
Фактическое сечение плиты надо привести к виду удобному для расчета. В данном
случае можно привести к двутавру но т.к. полка в растянутой зоне (внизу) работать
не будет (бетон плохо работает на растяжение) то расчетным будет тавровое
Рис. 10. Сечение плиты (а- фактическое б- расчетное)
Вн = Впл = 990 мм – ширина плиты внизу
ВВ = Вн-2х15 = 990-30= 960 мм
bf = BB = 960 мм – ширина полки
[pic][pic][pic] =305 мм 30 мм – толщина полки
Рабочая высота сечения h0-a = 220-30 = 190 мм = 19 см
где а = з.сл.+[pic] = 20+[pic][pic] = 30 мм
защитный слой равен 20 см – см. п. 55 [6]
Ширина сечения b=Вн-2х15-dотвхn где n = 5 – количество отверстий
b = 990-2х15-159х5 = 165 мм = 165 см
Расчет продольной рабочей арматуры.
Расчетное усилие [pic]= 3532 кН×м
Расчетные характеристики материалов:
Бетон класса В30 Rb=145 МПа = 145 кНсм2 – таблица 2 [6]
(bf=09 таблица [2 табл. 15]
Рабочая арматура класса А600 Rs= 520 МПа = 52 кНсм2 – [6 табл. 5.8]
Определяем положение нейтральной оси
Mх=Rbx(bfxbfxhfx(h0–05hf)=145х09х96х3х(19-05х3)=65772кН×см =
[pic]=6577 кНм > [pic]= 3532кН*м
Следовательно нейтральная ось проходит в полке и сечение рассчитывается как
прямоугольное при ширине bf=96 см.
Определяем значение am :
По [8; табл. 3.2] определяем [pic]R
[pic]R = 0394 (для бетона класса В25 и арматуры класса А600)
Так как [pic]=0078 [pic]R = 0394 то арматура ставится только в растянутой зоне
(одиночное армирование)
Требуемая площадь сечения рабочей арматуры
[pic]=[pic]=[pic] [pic]
(s3 – коэффициент условия работы напрягаемой арматуры.
Так как отношение [pic] [pic]= [pic]
206 то можно принять (s3 = 11 [6]
= 001 определяется по [5; табл.3.1] в зависимости от
R = 051 по [8 табл. 3.2 ]
Предварительно напряженная арматура устанавливается в нижнюю зону плиты
равномерно не более чем через 2 отверстия. По сортаменту принимаем
2 А600 с АSФ= 452 см2 [по сортаменту арматурной стали]
Расчет поперечной арматуры.
Расчетное усилие Qmax = 2297 кН
Для бетона класса В25
Rb = 145 МПа = 145 кНсм2 – см. таблицу 5.2 [3].
Rbt = 105 МПа = 0105 кНсм2 – см. таблицу 5.2 [3].
(b1 = 09 п. 5.1.10 [3].
Задаёмся количеством поперечных стержней в поперечном сечении плиты.
Устанавливаются не чаще чем через 3 отверстия.
Задаёмся конструктивным шагом и определяем максимально допустимый шаг хомутов.
Swпринимаем 100мм = 10см
Проверяем прочность сечения по сжатой наклонной полосе
Следовательно прочность по сжатой наклонной полосе обеспечена.
Проверяем необходимость установки арматуры по расчёту:
Для арматуры В 500 Rsw = 300 мПа = 30 кНсм2 – см. таблицу 5.2 [3].
На приопорных участках плита армируеся 4 сетками С-1 3 В500
По сортаменту определяем площадь поперечного сечения арматуры
Asw = 028 см2 (для 43 В500)
[pic]qsw – интенсивность.
с – проекция наиболее опасного сечения.
Т.к равенство не верно то принимаем:
×0105×09×165×19 23.062.5×0.105×0.9×16.5×19
Попеперечная арматура устанавливается конструктивно.
На приопорных участках плиты ставим сетки длинной равной
[pic]Lп =[pic]×6280=1540 мм.
Количество сеток принимаем равное 4 то есть 4 3В500.
Шаг поперечных стержней Sw=100мм. [pic]мм.
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
СП 52-101-2003. Свод правил по проектированию бетонных и железобетонных
конструкций М.:ГУП «НИИЖБ» 2003 – 53 стр.
ГОСТ 13580 – 85 Плиты железобетонные ленточных фундаментов.
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
Пособие по проектированию предварительно напрягаемых железобетонных конструкций из
тяжелых и легких бетонов (к СНиП 2.03.01 – 84)
Вид нагрузки Подсчёт Нормативная γf Расчетная
нагрузка кНм2 нагрузка кНм2
Постоянная: ρ× 0.351 1.2 0.421
Керамическая плитка =13мм 27×0.013
Слой из цементно-пес- чаного ρ× 0.3 1.3 0.39
раствора М 150. 20×0.015
Цементно-песчаная стяжка ρ× 0.8 1.3 1.04
=40мм =0.04м; ρ=20 кНм3 20×0.04
Звукоизоляция: ДВП ρ× 0.8 1.2 0.06
=25мм =0.025м; ρ=2 кНм3 2×0.025
Железобетонная плита [pic] 2.94 1.1 3.234
ИТОГО: постоянная нагрузка gn =4.44 g =5.15
Временная: Vn=2.0 1.2 V=2.4
Полная нагрузка qn=6.44
нормативная – qn = gn + Vn
расчётная – q = g +V qпер=7.55