ЖБК Проектирование монолитного ребристого балочного перекрытия многоэтажного здания

Графическая часть(Шаповалов).dwg

Общество с ограниченной ответственностью г. Волгоград
Жилая застройка по ул.Суровикинской в Советском районе Волгограда
жилые многоквартирные дома № №3
Курсовой проект по дисциплине "Железобетонные и каменные конструкции
068077-270800.62-065-КП1-20
Проектирование монолитного ребристого балочного перекрытия многоэтажного здания
(ø6 А400) шаг переменный
*Расход дан на одну сетку С1
С4. Всего сеток: С1=12; С2=12; С3=36; С4=30
План монолитного ребристого перекрытия М1:200
План расположения арматурных сеток плиты М1:100
Схема армирования плиты М1:20
М=75.08 218А500 114А500
Схема армирования второстепенной балки М1:50
Эпюра материалов второстепенной балки
Эпюра поперечных сил второстепенной балки
Схема устройства входа №4
Опалубочный чертеж фундамента М1:50
Опалубочный чертеж колонны М1:50
Схема расположения каркаса КР3
Схема армирования колонны
План монолитного ребристого перекрытия
план расположения арматурных сеток плиты
схема армирования плиты
эпюра материалов второстепенной балки
эпюра поперечных сил второстепенной балки
схема армирования второстепенной балки
Опалубочный чертеж фундамента
опалубочный чертеж колонны
схема расположения каркаса КР3
План расположения арматурных сеток плиты М1:200
*Расход в спецификации дан на 1 этаж (кроме фундамента)
всего таких этажей 5.
Спецификация арматурных сеток
Второстепенная балка

Пояснительная записка(Шаповалов).docx

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное Бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Волгоградский государственный технический университет»
Кафедра строительных конструкций оснований и надежности сооружений
Пояснительная записка к курсовому проекту
«Проектирование монолитного ребристого балочного перекрытия многоэтажного здания»
Геометрические характеристики конструктивных элементов.4
Расчет и конструирование плиты перекрытия5
Расчет и конструирование второстепенной балки8
Подбор продольной рабочей арматуры второстепенной балки10
Расчет анкеровки арматуры15
Подбор поперечной арматуры17
Расчет и конструирование колонны19
Расчет и конструирование фундамента21
Сравнение результатов расчета с ЛИРА-САПР22
Используемая литература28
Временная нагрузка q = 95 кНм2;
Масса пола mпола = 095 кНм2;
Высота этажа hэт = 41 м;
Город – Нижний Новгород;
Длина здания в свету – 36 м;
Ширина здания в свету – 13 м;
Класс арматуры – А500.
Геометрические характеристики конструктивных элементов.
Предварительно назначаем геометрические характеристики главной и второстепенной балок а также плиты перекрытия.
- Толщина плиты hпл = 007 м;
- Глубина опирания в рабочем направлении с = 120 мм;
- Глубина опирания в нерабочем направлении с = 60 мм.
Второстепенная балка
- Пролет второстепенной балки крайний
- Пролет второстепенной балки средний
- Высота второстепенной балки hвб = 350 мм;
- Ширина второстепенной балки bвб = 250 мм.
- Глубина опирания с = 250 мм;
- Пролет главной балки
- Высота главной балки hгб = 600 мм;
- Ширина главной балки bгб = 300 мм.
Толщину наружных стен здания принимаем 510 мм.
Расчет и конструирование плиты перекрытия
Для расчета плиты вырежем полосу шириной 1 м.
Для вычисления площади армирования необходимо определить расчетные пролеты плиты перекрытия:
Собираем нагрузку на плиту в виде таблицы:
Временная полезная нагрузка
Далее вычислим моменты в крайнем и среднем пролете:
Решаем прямую задачу для нахождения площади армирования в крайнем пролете:
принимаем предварительно из конструктивных соображений (должен быть соблюден минимальный защитный слой 20 мм).
b = 1 ширина вырезаемой полоски.
Находим относительную высоту сжатой зоны:
Находим граничное значение высоты сжатой зоны:
- относительная деформация сжатого бетона при напряжениях равных
– модуль упругости арматуры.
Вычисляем площадь арматуры:
Принимаем арматуру 6 А500 с шагом 150 мм. Площадь сечения арматуры составит .
В качестве конструктивной арматуры принимаем 6 А500 с шагом 400 мм. Площадь сечения арматуры составит .
Решаем прямую задачу для нахождения площади армирования в среднем пролете:
Принимаем арматуру 6 А500 с шагом 200 мм. Площадь сечения арматуры составит .
Расчет и конструирование второстепенной балки
Определяем расчетные пролеты для крайних и средних пролетов второстепенной балки:
Собираем нагрузку на балку в виде таблицы:
Находим моменты в расчетных точках по формуле:
– коэффициент в i – ой точке для всех положительных моментов а также в опорных точка.
Составим таблицу с результатами расчета:
Наибльший момент в пролете
Проверяем правильность назначения высоты балки:
Принимаем высоту балки h = 035 м.
Подбор продольной рабочей арматуры второстепенной балки
Расчет арматурной сетки на 1-ой опоре в месте пересечения главной и второстепенной балок.
Принимаем 2 стержня 18А500 и 1 стержень 14А500 .
Обратная задача для зоны с двумя стержням:
Принимаем 2 стержня 18А500
Так как в точка 1 2 и 3 а также в месте опирания балки на стену не возникает момента в верхней зоне принимаем 2 стержня 6А500. Принимается два стержня так как в балку устанавливаются два каркаса.
Решаем обратную задачу:
Рассчитаем площадь армирования для нижней зоны второстепенной балки в первом пролете:
Определим геометрические характеристики таврового сечения:
– длина второстепенной балки;
a = 17 м – шаг второстепенной балки
Рассчитываем величину свесов:
Рассчитываем внутренний момент возникающий в полке:
Следовательно сжатие происходит в полке и тавр при расчете принимается как прямоугольное сечение.
Решаем прямую задачу:
Принимаем 4 стержня 16А500
Для 4-х стержневой зоны:
Для 2-х стержневой зоны:
Расчет второго пролета нижней зоны:
Принимаем 4 стержня 14А500
Расчет арматурной сетки на 2-ой опоре в месте пересечения главной и второстепенной балок.
Расчет арматурного каркаса в верхней зоне второго пролета:
Подбор арматуры ведем из условия что полученный момент из решения обратной задачи должен оптимально превышать отрицательный момент в середине второго пролета:
Принимаем 2 стержня 12А500
Расчет анкеровки арматуры
Расчет анкеровки каркаса первого пролета:
– требуемая площадь арматуры; – установленная площадь арматуры
Расчет анкеровки каркаса второго пролета:
Расчет анкеровки сетки первого пролета:
Анкеровка конца сетки в первом пролете:
Принимаем минимальную длину анкеровки равную 15ds = 27 см.
Расчет анкеровки сетки второго пролета:
Подбор поперечной арматуры
Расчет прочности наклонных сечений.
Определим поперечную силу на опорах. Для первого пролета на левой опоре:
Во втором пролете на опорах:
Прочность по наклонной полосе должно удовлетворять условию:
Условие удовлетворено.
Прочность по наклонному сечению должно удовлетворять условию:
- поперечная сила воспринимаемая бетоном в наклонном сечении;
- поперечная сила воспринимаемая поперечной арматурой в наклонном сечении.
C – проекция наклонной трещины.
- усилие в поперечной арматуре на единицу длины элемента равное:
Подберем такую величину C при которой сумма будет минимальной но больше чем Q.
Для подбора составим и решим квадратное уравнение:
Через дискриминант приравненный к нулю найдем минимальное значение поперечной силы при котором данное уравнение имеет решение:
Подставляем полученную поперечную силу и находим корень С:
Условие удовлетворяется.
Принимаем 2 стержня 6А500
Расчет и конструирование колонны
Собираем нагрузку в виде таблицы:
Определим сечение колонны для этого зададимся условием где – площадь армирования A – площадь колонны.
Найдем площадь колонны:
– суммарная нагрузка на колонну.
Принимаем сечение 50х50 см A = 025 м2
Расчетная длина колонны равна
По гибкости подбираем коэффициент
Находим площадь армирования:
Принимаем 4 стержня 20А500
Расчет выпуска колонны:
Расчет и конструирование фундамента
Определим площадь фундамента:
Отпор грунта R = 20 тм2
Принимаем квадратный фундамент со стороной
Для определения высоты фундамента найдем h0:
Принимаем h0 = 072 м.
Принимаем трехступенчатый фундамент. Соответственно для подбора арматуры будем проводить 3 расчетных сечения:
Принимаем арматуру 12А500 с шагом 200 мм арматуру 16А500 и 12А500 чередующиеся с шагом 100 мм
Сравнение результатов расчета с ЛИРА-САПР
Нижняя поперечная арматура:
Как мы можем видеть результаты примерно совпадают. По краям плиты требуется значительно больше арматуры 6-8 диаметры. Это связано с большим моментом в крайних пролетах.
Также стоит обратить внимание что в местах опирания главной балки на стену диаметр арматуры заметно увеличивается. Это может быть связано с большим моментом на концах главной балки.
Верхняя поперечная арматура:
Верхняя арматура также удовлетворяет результатам ручного расчета.
Скачок диаметра наблюдается над главными балками. Это может быть связано с тем что в плите над балкой возникает момент так как балка выступает жестким защемлением. Верхняя часть плиты получает растягивающие напряжения в следствии чего увеличивается диаметр устанавливаемой арматуры.
Такого скачка не наблюдается по краям здания так как опирание там принято шарнирным в следствии чего момент не возникает.
ЛИРА не показала поперечную арматуру над второстепенными балками.
Нижняя рабочая арматура:
Представленный результат также близок к ручному расчету. По краям плиты мы приняли арматуру 6 диаметра с шагом 150 что подтверждается расчетом в ЛИРА.
В средних пролетах шаг арматуры уменьшен что также уместно если проанализировать результат расчета программного комплекса.
Верхняя рабочая арматура:
Верхнюю рабочую арматуру мы расположили над второстепенными балками исходя из ручного расчета. ЛИРА же показывает армирование над центральной второстепенной балкой а также в ближайших по обе стороны от нее. В центральной балке диаметр на шаг выше чем в соседних.
Это может происходить за счет отрицательного момента в этих местах.
Как мы видим в пролетах армирование нижней зоны достигает максимума а к опорам резко уменьшается что соответствует действительности.
ЛИРА показала немного большую площадь армирования чем ручной расчет. В частности в крайнем пролете он равен максимально 936 см2 в то время как по ручному расчету установлено 804 см2.
Арматура в верхней зоне сосредоточена на пересечениях с главной балкой что согласуется с ручным расчетом.
Здесь максимальная площадь армирования равная 616 см2 немного ниже ручного расчета 663 см2
Расхождения в колонне куда более значительные. Здесь ЛИРА показываем там максимальную площадь армирования 315 см2 в то время как вручную было заложено 1257 см2
Используемая литература
) СП 63.13330.2018 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения.
) СП 20.13330.2016 Нагрузки и воздействия.
) Железобетонные конструкции. Общий курса. Авторы В.Н. Байков Э.Е. Сигалов.