Железобетонные конструкции четырехэтажного здания. Курсовик

Лист3.dwg

КР-2069829-ЭУН-008-07
-этажная 8-квартирная
План типового этажа
КП-2069829-ЭУН-53-08
Схема расположения фундаментов
колонн и плит перекрытия; колонна
схема армирования колонны
армирование фундамента
Железобетонные конструкции 4-этажного здания в городе Саратове
Спецификация колонны К1 и фундамента Ф1
Спецификация арматурных изделий
колонн и плит перекрытия
Схема армирования К1
КР-2069829-ЭУН-118-08
-этажный односекционный 12-квартирный жилой дом
Железобетонные конструкции 4-этажного здания в г. Казань
КР-2069829-ЭУН-09-07
Компьютерный практикум

Лист1.dwg

КР-2069829-ЭУН-008-07
-этажная 8-квартирная
План типового этажа
КП-2069829-ЭУН-62-07
Железобетонные конструкции 4-этажного здания в городе Саратове
Спецификация арматурных изделий
Спецификация плиты П1
Напрягаемая арматура класса
Ведомость расхода стали на элемент
КР-2069829-ЭУН-09-07
Компьютерный практикум
-этажный односекционный 12-квартирный жилой дом
КР-2069829-ЭУН-118-08
Железобетонные конструкции 4-этажного здания в г. Казань

пояснительная записка.doc

ПРОЕКТИРОВАНИЕ БАЛОЧНОГО СБОРНОГО ПЕРЕКРЫТИЯ4
1 КОМПОНОВКА КОНСТРУКТИВНОЙ СХЕМЫ4
4 РАСЧЁТ ПЛИТЫ ПО ПРЕДЕЛЬНЫМ СОСТОЯНИЯМ
4.1 РАСЧЁТ ПРОЧНОСТИ ПЛИТЫ ПО
СЕЧЕНИЮ НОРМАЛЬНОМУ К ПРОДОЛЬНОЙ
4.2 ПРОВЕРКА ПРОЧНОСТИ ПЛИТЫ ПО
СЕЧЕНИЯМ НАКЛОННЫМ К
ПРОЕКТИРОВАНИЕ НЕРАЗРЕЗНОГО РИГЕЛЯ10
2 РАСЧЕТ ПРОЧНОСТИ РИГЕЛЯ ПО СЕЧЕНИЯ
НОРМАЛЬНЫМ К ПРОДОЛЬНОЙ ОСИ11
3 РАСЧЕТ ПРОЧНОСТИ РИГЕЛЯ ПО
СЕЧЕНИЯМ НАКЛОННЫМ К ПРОДОЛЬНОЙ ОСИ12
ПРОЕКТИРОВАНИЕ СБОРНОЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЙ
КОЛОННЫ И ФУНДАМЕНТА ПОД КОЛОННУ17
1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ17 3.2. НАГРУЗКИ НА КОЛОННУ СРЕДНЕГО РЯДА
3 РАСЧЕТ ПРОЧНОСТИ СЕЧЕНИЯ КОЛОННЫ19
4 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФУНДАМЕНТА20
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ25
Железобетонные конструкции являются базой современной строительной индустрии. Их применяют в:
промышленном гражданском и сельскохозяйственном строительстве – для зданий различного назначения;
в транспортном строительстве – для метрополитенов мостов тоннелей;
в горной промышленности – для надшахтных сооружений и крепления подземных выработок и т.д
Такое широкое распространение в строительстве железобетон получил вследствие многих его положительных свойств таких как:
- огнестойкость против атмосферных воздействий;
- высокой сопротивляемости статическим и динамическим нагрузкам;
- малые эксплуатационные расходы на содержание зданий и сооружений;
Целью данного проекта является овладение основами проектирования железобетонных конструкций на примере проекта железобетонной плиты перекрытия неразрезного ригеля и колонны.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ БАЛОЧНОГО СБОРНОГО ПЕРЕКРЫТИЯ
1 КОМПОНОВКА КОНСТРУКТИВНОЙ СХЕМЫ
При компоновке конструктивной схемы необходимо подобрать ширину проектируемой плиты. Она назначается в пределах 1-3м. т.к. в данном проекте шаг колонн в поперечном направлении составляет 72 м. то целесообразно назначить ширину плиты равной 12 м.
Рисунок 1.1- Формы поперечного сечения плиты перекрытия
Шаг колонн в продольном направлении м56
Врем. Нормат. Нагр. на перекрытие кНмм24
Пост. Нормат. Нагр. от массы пола кНмм208
Класс бетона для сборных конструкцийВ35
Класс предв. напрягаемой арматурыАТ-VI
Способ натяжения арматурыэл. терм.
Условия твердения бетонатепл.обр.
Тип плиты перекрытия(круг.)
Вид бетона для плитытяж.
Влажность окружающей среды50%
Класс ответственности зданияI
По результатам компоновки конструктивной схемы принята номинальная ширина плиты 1200 мм.
Расчётный пролёт плиты при опирании на ригель поверху составил:
L0=l-b2=5600-2502=5475 мм.
Таблица 1.1- Сбор нагрузок
Нормативная нагрузка
Коэффициент надёжности по нагрузке γf
Расчетная нагрузка кНмм2
В том числе постоянная и длительная
Расчетная нагрузки на 1м длины при ширине плиты 12 м с учётом коэффициента надёжности γn=1 (класс ответственности здания I):
- для расчетов по I группе предельных состояний
q=906·12·1=1087 кНм;
Нормативные и расчётные характеристики м-зернистого бетона В35:
- γb2=09(для влажности 50%);
- Rb=195*09=1755 Мпа;
- Rbt=13·09=117 Мпа;
Нормативные и расчётные характеристики напрягаемой арматуры класса АТ-VI:
-Rsnser = Rsser = 980 Мпа;
Назначаем величину предварительного напряжения арматуры
sp = 075· Rsn = 1160 МПа.
Проверяем условие [2 формула (1)] при
p = 30 + 360l = 30 + 36056 = 9429 МПа
(для электротермического способа натяжения арматуры).
sp+p = 735 + 9429 = 82929 МПа Rsser = 980 Мпа и
sp - p = 735 – 9429 = 64071 МПа > 03·Rsser = 03·980 = 294 МПа следовательно условие выполняется.
Предварительное напряжение при благоприятном влиянии с учётом точности натяжения арматуры будет равно:
sp(1-Δγsp) = 735·(1-018) = 6027 МПа где
4 РАСЧЁТ ПЛИТЫ ПО ПРЕДЕЛЬНЫМ СОСТОЯНИЯМ ПЕРВОЙ ГРУППЫ.
4.1 РАСЧЁТ ПРОЧНОСТИ ПЛИТЫ ПО СЕЧЕНИЮ НОРМАЛЬНОМУ К ПРОДОЛЬНОЙ ОСИ.
М = 4073 кН·м. Сечение тавровое (рис. 1.2) с полкой в сжатой зоне. При расчётная ширина полки =1160 мм.
Проверяем условие [4 формула (44)]
т.е граница сжатой зоны проходит в полке и расчёт производим для прямоугольного сечения шириной
пользуясь приложением 1 [5] находим = 0056 и = 0972.
Вычислим относительную граничную высоту сжатой зоны R по формулам [2 п.3.12]. Находим характеристику сжатой зоны бетона.
W = α - 0008Rb = 085 - 0008·1755 = 071.
Где α = 085 для тяжелого бетона;
- Мпа - предварительное напряжение с учётом полных потерь;
Так как = 0056 05R = 05·053 = 0265 следовательно
Вычисляем требуемую площадь сечения растянутой напрягаемой арматуры
По сортаменту подбираем арматуру 4ø10 АТ-VI (Аsp=314 мм2);
4.2 ПРОВЕРКА ПРОЧНОСТИ ПЛИТЫ ПО СЕЧЕНИЯМ НАКЛОННЫМ К ПРОДОЛЬНОЙ ОСИ.
Поскольку [2п.5.26] допускается не устанавливать поперечную арматуру в многопустотных плитах то выполним сначала проверку прочности сечения плиты на действие поперечной силы при отсутствии поперечной арматуры согласно [2п.3.32].
Проверяем условие [4 формула (92)]:
т.е. условие выполняется.
Проверяем условие [4 формула(93)] принимая приближённое значение и
Находим усилие обжатия от растянутой продольной арматуры:
=> для прочности наклонных сечений поперечная арматура не требуется.
ПРОЕКТИРОВАНИЕ НЕРАЗРЕЗНОГО РИГЕЛЯ
Шаг колонн в поперечном направлении м72
Число пролётов в поперечном направлении4
Врем. нормат. нагр. на перекрытие кНм240
Пост. нормат. нагр. от массы пола кНм208
Класс арматуры сборных ненапрягаемых констр. А-III
Тип плиты перекрытияКруг.>
Вид бетона для плиты тяж.
Назначаем предварительные размеры поперечного сечения ригеля. Высота сечения
Ширина сечения ригеля
Вычисляем расчетную нагрузку на 1м длины ригеля. Нагрузка на ригеле от много пустотных плит считается равномерно распределенной. Ширина грузовой полосы на ригель равна шагу колонн в продольном направлении здания 56 м.
Постоянная нагрузка на ригель будет равна:
-от перекрытия (с учетом коэффициента надежности по назначению здания) ;
- от веса ригеля (сечение 02·065 м плотность железобетона с учетом коэффициента надежности ):
Временная нагрузка :
В результате диалога с ЭВМ получены уточненные размеры сечения ригеля и ординаты огибающих эпюр M и Q.
Характеристики бетона и арматуры. Бетон тяжелый класса В35 (при влажности 50%):
Арматура продольная рабочая класса А-III:
Для элемента из бетона класса В35 с арматурой А-II при находим и .
2 РАСЧЕТ ПРОЧНОСТИ РИГЕЛЯ ПО СЕЧЕНИЯ НОРМАЛЬНЫМ К ПРОДОЛЬНОЙ ОСИ.
Рисунок 2.1- Схема армирования неразрезного ригеля.
Подбор продольной арматуры производим согласно [3п.3.18].
следовательно сжатая арматура не требуется.
По приложению 1 [1] при находим =0851 тогда требуемую площадь растянутой арматуры определим по формуле:
Монтажную продольную арматуру принимаем 2ø12 A-III ().
3 РАСЧЕТ ПРОЧНОСТИ РИГЕЛЯ ПО СЕЧЕНИЯМ НАКЛОННЫМ К ПРОДОЛЬНОЙ ОСИ.
Определим требуемую интенсивность поперечных стержней из арматуры класса A-I ( согласно п. 3.33б [3] принимая в опорном сечении h0 = 562 мм.
Так как то требуемую интенсивность поперечных стержней определим по формуле:
Поскольку то принимаем .
Проверяем условие [3 формула (57)]:
Так как то корректируем значение по формуле:
Согласно [2 п.5.27] шаг у опоры должен быть не более
h3 = 6003 = 200 и 500 а в пролете
= 34h = 450 и 500 мм.
Максимально допустимый шаг у опоры по [2 п.3.32] будет равен:
Принимаем шаг поперечных стержней у опоры а в пролете - отсюда
; принимаем в поперечном сечении 2ø10 мм ( ).
Таким образом принятая интенсивность поперечных стержней у опоры и в пролете будет соответственно равна:
Проверяем условие [3 формула 57]. Так как
то для вычисления (длины участка ригеля с интенсивностью поперечных стержней ) корректируем значения и по формулам:
Поскольку то вычисляем по формуле:
Проверяем прочность по наклонной полосе ригеля между наклонными трещинами:
Следовательно прочность наклонной полосы обеспечена.
Построение эпюры материалов выполняем с целью рационального конструирования продольной арматуры в соответствии с огибающей эпюрой изгибающих моментов.
Определяем изгибающие моменты воспринимаемые в расчетных сечениях по фактически принятой арматуре.
Сечение в пролете с продольной арматурой 2ø25 А-III ;
Сечение в пролете с продольной арматурой 4ø25 А-III ;
Рисунок 2.3- Огибающие эпюры Q и М и эпюра продольной арматуры.
Сечение в пролете с арматурой в верхней зоне 2ø12 А-III ;
Сечение у опоры с арматурой в верхней растянутой зоне 2ø25 А-III
Пользуясь полученными значениями изгибающих моментов графическим способом находим точки теоретического обрыва стержней и соответствующие им значения поперечных сил.
Вычисляем необходимую длину анкеровки обрываемых стержней для обеспечения прочности наклонных сечений на действие изгибающих моментов в соответствии с [3. п.3.46]
Для нижней арматуры по эпюре Q графически находим поперечную силу в точке теоретического обрыва стержней диаметром 25 мм:
Тогда требуемая длина анкеровки будет равна:
Для верхней арматуры у опоры диаметром 25 мм при соответственно получим
ПРОЕКТИРОВАНИЕ СБОРНОЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЙ КОЛОННЫ И ФУНДАМЕНТА ПОД КОЛОННУ.
Класс бетона монол. конструкций и фундаментаВ25
Класс арматуры монол. конструкций и фундаментаА-II
Глубина заложения фундамента м15
Усл. расчетное сопротивление грунта Мпа02
Район строительстваг.Казань
2 НАГРУЗКИ НА КОЛОННУ СРЕДНЕГО РЯДА ПЕРВОГО ЭТАЖА
Постоянная нагрузка от конструкций одного этажа:
от собственного веса ригеля сечением 02х06 и длиной 72 м. при r=25 кНм3 и будет равна
·06·72·25·11 = 2376 ;
от собственного веса колонны сечением 03х03 м при высоте этажа 30 м составит
·03·3·25·11·1 = 4425;
176 + 2376 + 7425 = 20295 .
Временная нагрузка от перекрытия одного этажа:
· 4032 · 1 = 19354 ;
В том числе длительная:
· 4032 · 1 = 12096 .
Постоянная нагрузка от покрытия при нагрузке от кровли и плит 5кнм2 составит:
· 4032 · 1 = 2016 кНм;
То же с учетом нагрузки от ригеля и колонны верхнего этажа:
16 + 2376 + 7425 = 23279 кН.
Временная нагрузка от снега для г. Казань при коэффициенте надежности по нагрузке будет равна:
· 14 · 4032 · 1 = 8467 кНм;
В том числе длительная составляющая:
Таким образом суммарная величина продольной силы в колонне 1-го этажа (при заданном количестве этажей – 4) будет составлять:
N = (20295 + 19354) ·(4 – 1) + 23279 + 8467 = 150693 кН;
В том числе длительно действующая:
Nl = (20295 + 12096) ·(4 – 1) + 23279 + 4233 = 124685 кН.
Характеристики бетона и арматуры для колонны:
Бетон тяжелый класса В35 Rb = 1755 Мпа; (при )
Продольная рабочая арматура класса А – III (Rsс = 365 МПа).
3 РАСЧЕТ ПРОЧНОСТИ СЕЧЕНИЯ КОЛОННЫ.
Выполняем по формулам на действие продольной силы по случайным эксцентриситетом поскольку класс тяжелого бетона ниже В40 а
Принимая коэффициент вычислим требуемую площадь сечения продольной арматуры по формуле:
Выполним проверку прочности сечения колонны с учетом фактически принятой арматуры.
по приложению 6 находим
Принимая коэффициент выполним корректировку значении требуемой площади сечения продольной арматуры:
Принимаем 4ø12 мм ()
Тогда фактическая несущая способность расчетного сечения колонн будет равна:
следовательно прочность колонны обеспечена. Так же удовлетворяются требования по минимальному армированию поскольку
Поперечную арматуру в колонне конструируем из арматуры класса Вр–I диаметром 3 мм устанавливаемую с шагом S = 240 мм что учитывает условия:.
4 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФУНДАМЕНТА.
Фундамент проектируем под рассчитанную выше колонну сечением 300х300 с расчетным усилием в заделке N = 150693 кН.
Для определения размеров подошвы фундамента вычислим нормативное усилие от колонны принимая среднее значение коэффициента надежности по нагрузке :
По заданию грунт основания допускает условное расчетное давление R0 = 02 МПа а глубина заложения фундамента равна Hf = 15м.
Фундамент должен проектироваться из тяжелого бетона класса В25 (Rbt = 0945 Мпа; при ) и рабочей арматуры класса А – II (Rs = 280 Мпа).
Принимая средний вес единицы объема бетона фундамента и грунта на обрезах вычислим требуемую площадь подошвы фундамента по [I формула (ХII.I)]:
Размер стороны квадратной подошвы фундамента должен быть не менее:
Назначаем размер α = 28 м при этом давление под подошвой фундамента от расчетной нагрузки будет равно:
Рабочую высоту фундамента определяем по условию продавливания согласно [I формула (XII.4)]:
По условию заделки колонны в фундаменте полная высота фундамента:
По требованию анкеровки сжатой арматуры колонны ø25 А–III в бетоне класса В35:
- определяется по [3табл . 45] или [2формула (186)].
С учетом удовлетворения всех условий принимаем окончательно фундамент высотой двухступенчатый с высотой нижней ступени . С учетом бетонной подготовки под подошвой фундамента будем иметь расчетную высоту и для первой ступени .
Выполним проверку условия прочности нижней ступени фундамента по поперечной силе без поперечного армирования в наклонном сечении начинающимся в сечении Ш-Ш. Для единицы ширины этого сечения (b=1мм):
Поскольку то прочность нижней ступени по наклонному сечению обеспечена.
Площадь сечения арматуры подошвы квадратного фундамента определим из условия расчета фундамента на изгиб в сечениях I-I II-II.
Изгибающие моменты определим по [I формула (ХII.7)]:
Рисунок 3.1- Расчётные сечения фундамента.
Рисунок 3.1- Армирование фундамента
Сечение арматуры одного и другого направления на всю ширину фундамента определим из условий:
Нестандартную сварную сетку конструируем с одинаковой в обоих направлениях рабочей арматурой 27ø12 () соответственно получим фактические проценты армирования расчетных сечений:
В процессе выполнения курсового проекта на тему “Проектирование железобетонных конструкций четырехэтажного здания” были закреплены знания полученные на лекциях по изучению соответствующих разделов курса.
Основным итогом данного курсового проекта явилось создание проекта многоэтажного здания.
Для достижения итога была проведена работа направленная на:
- ознакомление с особенностями проектирования плит перекрытия (плиты с овальными пустотами) неразрезного ригеля сборной железобетонной колонны и центрально нагруженного фундамента;
- расширение навыков графического изображения проектного материала;
- изучение правил пользования технической литературой ГОСТами СНиПами и другими источниками.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Байков В.Н. Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции. Общий курс. М.: Стройиздат 1985.
СНиП 2.03.01-84. Бетонные и железобетонные конструкции. М.: ЦИТП1985.
Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжёлых и лёгких бетонов без предварительного напряжения арматуры (к СНиП 2.03.01-84). М.: ЦИТП 1986.
Пособие по проектированию предварительно напряжённых железобетонных конструкций из тяжёлых и лёгких бетонов (к СНиП 2.03.01-84). Ч.I. М.: ЦИТП 1986.
СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия . М.: ЦИТП 1987.

Лист2.dwg

КР-2069829-ЭУН-008-07
-этажная 8-квартирная
План типового этажа
Железобетонные конструкции 4-этажного здания в городе Саратове
КП-2069829-ЭУН-53-08
Спецификация неразрезного ригеля
Спецификация арматурных изделий
-этажный односекционный 12-квартирный жилой дом
Железобетонные конструкции 4-этажного здания в г. Казань
КП-2069829-ЭУН-118-08
КР-2069829-ЭУН-09-07