Курсовой проект-Сборные железобетонные конструкции многоэтажного промышленного здания

JB2.doc

Нагрузка на 1м2 сборной жб плиты покрытия
Нормативная нагрузка кНм2
Коэффициент надежности
Слой гравия втопленного в дегтевую мастику
Три слоя рулонного ковра на дегтевой мастике
Асфальтная стяжка – 20мм ()
Утеплитель (Пенобетон) – 100мм ()
Обмазочная пароизоляция
Панель покрытия с бетоном замоноличивания
Временная (кратковременная)
Снеговая (с=1) для района
Расчет плиты покрытия
Расчет полки плиты по прочности
Плиту рассматриваем как многопролетную неразрезную. При толщине ее 25мм расчет ведем с учетом перераспределения усилий от развития пластических деформаций.
Вычисляем расчетные пролеты плиты:
Общая нагрузка на плиту:
Определяем изгибающий момент:
Полезная толщина плиты:
Задан бетон класса В30.
При коэффициенте надежности по бетону его расчетное сопротивление сжатию будет:
Площадь сечения арматуры:
Принимаем сварную сетку с продольной рабочей арматурой 3мм класса Вр -I с шагом 100 и поперечной арматурой 3мм класса Вр -I с шагом 200
Расчет поперечных ребер по прочности:
Постоянная расчетная нагрузка на ребро с учетом собственного веса:
Временная(снеговая) нагрузка
При расчете с учетом развития пластических деформаций можно принять равные моменты в пролете и на опоре:
Принимаем полезную высоту сечения ребра:
Расчетное сечение ребра в пролете является тавровым с полкой в сжатой зоне:
значит нейтральная ось проходит в полке
Принимаем один 8мм класса АIII
Учитывая на опоре работу поперечных стержней сетки плиты у которой имеется 53 На продольный стержень плоского каркаса требуется:
Из конструктивных соображений принимаем верхний стержень таким же как и нижний т.е. один 8мм класса АIII .
Проверяем несущую способность сечения ребра на поперечную силу из условия работы бетона на растяжение при отсутствии поперечной арматуры:
Следовательно расчет поперечной арматуры не требуется. По конструктивным соображениям для сварки каркаса ставим поперечные стержни 6мм класса АI с шагом 150мм.
Расчет продольных ребер по прочности:
Крупнопанельную плиту рассматриваем как свободно лежащую на 2-х опорах балку П-образного сечения которое приводим к тавровому с полкой в сжатой зоне.
Находим расчетный пролет плиты принимая ширину опор 10 см:
Максимальный изгибающий момент:
где: В – номинальная ширина панели в осях (В=3300мм).
Согласно СНиП п.3.16 вводимая в расчет ширина свеса полки в каждую сторону от ребра не должна превышать половины расстояния в свету между соединительными ребрами и 16 пролета расчетного элемента. При и расчетная ширина полки в сжатой зоне:
Рабочая высота ребра:
Для уравнения расчетного случая таврового сечения проверяем условие считая .
Условие соблюдено следовательно .
Находим коэффициент :
Напряжение при электротермическом способе натяжения:
- предварительно принятое число стержней напряженной арматуры в двух продольных ребрах.
Так как принимаем минимально допустимое .
Потери предварительного напряжения от деформации анкеров расположенных у натяжных устройств:
где d – диаметр принят 14мм.
Потери предварительного напряжения от деформаций стальной формы .
Предварительное напряжение в напряженной арматуре до обжатия бетона при коэффициенте точности и с учетом потерь и :
Предварительное напряжение в арматуре при неизвестных полных потерях:
При коэффициенте напряжение .
Граничная высота сжатой зоны:
следовательно условие выполнено.
Вычисляем коэффициент условий работы:
где: для арматуры класса А-V.
Так как то принимаем
(работу обычной арматуры не учитываем).
Принимаем два 14мм класса АV по одному стержню в каждом ребре.
Расчет продольных ребер на поперечную силу
Рабочая высота ребра:
Распределенная нагрузка:
Следовательно принимаем длину проекции:
Армирование устанавливается только из конструктивных требований.
Расчет предварительно напряженной безраскосной фермы.
Покрытие бесфонарное из покрытий 3х6м. Передача нагрузки – узловая.
Материалы для изготовления фермы: Бетон В30 Арматура предварительно напряженная класса АIV. Ферма бетонируется в металлической опалубке с механическим натяжением арматуры на упоры стенда.
Определение нагрузок на ферму и усилий в стержнях.
Суммарная нагрузка на ферму от веса покрытия и собственного веса фермы: при
Согласно таблице 5 (СНИП) при уклонах кровли бесфонарных зданий менее 25 градусов рассматривается только 1 вариант загружения снеговой равномерно распределенной нагрузкой.
Определение усилий в элементах фермы от единичных узловых нагрузок для двух схем загружения выполнено по программе SCAD. Анализ данных показывает что наибольшие усилия получены в стержне 9 нижнего пояса 16 верхнего пояса и 14 стойка.
При расчете прочности сечений нижнего пояса как внецентренно растянутого элемента усилия в нем определяются без учета сил обжатия так как условно предполагается что к моменту наступления предельного состояния эффект от предварительного обжатия полностью пропадает.
Равномерно распределенная нагрузка (кН)
Узловая нагрузка (кН)
Длительно действующая
Кратковременно действующая (снеговая)
Вид усилия и единицы измерения
Усилия в стержнях от единичных нагрузок
Усилия в стержнях от действующих нагрузок
От вертикальных нагрузок
Суммарная нагрузка на ферму от веса покрытия и собственного веса
При рассмотрении комбинаций загружений усилия возникающие в верхнем поясе при обжатии невелики и мы ими пренебрегаем
Расчет элементов фермы по первой группе предельных состояний
Сечение пояса 240х220мм
При соблюдении условия то есть 67170-50=120мм
Сечение нижнего пояса армируем 4 16мм класса АV
Определение напряжений в арматуре нижнего пояса
Определяем уровень начального предварительного напряжения в арматуре нижнего пояса:
После подстановки в приведенные уравнения получаем:
Коэффициент натяжения арматуры определяют по формуле:
При механическом способе натяжения тогда:
Для проверки прочности нижнего пояса в стадии обжатия и его трещиностойкости в стадии эксплуатации вычисляем потери предварительного напряжения при .
Находим первые потери:
От релаксации напряжений в арматуре:
От перепада между температурой арматуры и натяжных устройств:
От деформации анкеров
Напряжение в арматуре после потерь 123:
Усилия в арматуре с учетом потерь:
Напряжения в бетоне на уровне центра тяжести предварительно напряженной арматуры с учетом потерь 123 при и .
При определении принято условно А=Аred .
Так как =>0 то коэффициент :
Условие выполняется поэтому потери от быстро натекающей ползучести:
Потери от усадки бетона
Усилия в предварительно напрягаемой арматуре с учетом первых потерь при
Напряжение в бетоне от предварительного натяжения арматуры с учетом потерь на уровне центра тяжести сечения:
Потери от ползучести бетона при
Суммарные потери предварительного напряжения:
Усилия в предварительно напряженной арматуре с учетом всех потерь при
Расчет нижнего пояса фермы по второй группе предельных состояний.
Геометрические характеристики приведенного сечения:
- коэффициент определяется по таблице 8 приложение 3 =175
Расчет производится из условия
Для определения момента внешних сил необходимо вычислить:
Тогда расстояние до ядровой точки от центра тяжести определяется по формуле:
Момент от внешних сил относительно той же оси:
Так как равнодействующая усилий предварительного напряжения приложена на центр сечения то
Момент усилия относительно оси параллельной нулевой линии и проходит через ядровую точку:
Момент воспринимаемый сечением нормальный к продольной оси стержня при образовании трещин:
Следовательно в стадии эксплуатации трещины не появятся.
Проверка нижнего пояса по прочности в стадии изготовления
Из расчета видно что наихудшие усилия возникают в стержне 9.
Расчет нижнего пояса ведем как сжатый элемент со случайным эксцентриситетом.
Так как арматура натягивается на упоры то влияние прогиба нижнего пояса на несущую способность в стадии обжатия не учитывается а его прочность обеспечивается только прочностью бетона согласно условию:
Так как условие выполняется то прочность в стадии изготовления обеспечена.
Проверка прочности наклонных сечений нижнего пояса по поперечной силе
Максимальная поперечная и соответствующая ей продольная силы от совместного воздействия длительных и кратковременных нагрузок при действуют в стержни 3.
Проверяем условие выполнение которого свидетельствует о том что поперечная сила воспринимается бетоном а поперечная арматура устанавливается по конструктивным требованиям.
Для растянутых элементов
Согласно пункту 3.31 СНиП
Минимальная поперечная сила воспринимаемая бетоном:
Поперечная арматура 4мм класса Вр-1 с шагом 300мм ставится по конструктивным требованиям.
Расчет сечения верхнего пояса
Значит следует рассматривать как элемент со случайным эксцентриситетом.
Так как сечения заданы то расчет сводится к подбору арматуры последовательными приближениями
Следующие сжимаемые усилия могут быть восприняты одним бетоном.
Принимаем (2 12мм класса А) из условий допустимых диаметров арматуры.
Вспомогательные параметры.
Длинна элемента l=211м расчетная длинна
Приведенный коэф. Продольного изгиба:
То есть прочность сечения обеспечивается по условию прочности бетона.
Несущая способность:
Расчет по раскрытию трещин
Расчет и конструирование сборной жб колоны
Колони рам рассчитываются как внецентренно сжатые элементы от суммарного действия изгибающих моментов и продольных сил.
Данные для проектирования:
Сечение колони 600×400мм.
Тяжкий бетон В20 ( Rв=115МПа). Начальный модуль упругости бетона Еb=30000МПа.
Арматура из стали класса А- (RS=Rsc=265МПа)
Расчет колоны в плоскости изгиба.
Принимаем соответствующий коэффициент армирования
Значение Ncч определяем по упрощенной формуле.
Вычисляем коэффициент :
Эксцентриситет с учетом прогиба:
Требуемая площадь сечения арматуры:
Армирование принимаем конструктивно.
Принимаем 4 16 А- (АS=A`S=402мм2)
Расчет колоны из плоскости изгиба
Расчет требуется так как гибкость в этом направлении больше хотя действует только продольная сила
По табл.9 прил.3 (1) коэффициент .
Прочность достаточна.
Поперечную арматуру из условия свариваемости принимаем диаметром 6 А- c шагом 350мм. Шаг не должен превышать Значит окончательно принимаем шаг поперечной арматуры 300мм.
Данные проектирования:
Глубина заложения фундамента d=1.95м. Бетон класса В15 Арматура класса А-.
Под подошвой фундамента делаем подготовку толщиной 100мм из бетона класса В5 защитный слой 35см.
Усилия действующие на основание:
Нагрузка от стеновых панелей:
Вычисляем эксцентреситет:
Суммарные усилия действующие относительно оси симметрии подошвы фундамента:
Предварительно находим размеры меньшей стороны фундамента:
Тогда большая сторона фундамента:
Момент сопротивления подошвы фундамента:
Размеры подошвы фундамента могут быть уменьшены. Принимаем размер 2.70х3.30м тогда:
Расчетное давление в сечениях:
Расчет прочности фундамента на продавливание.
Так как рассматривается фундамент с повышенным подлокотником прочность фундамента на продавлевание по грани колоны не проверяем.
Размеры нижней стороны грани плоскости продавливания:
Средний размер грани:
Находим продавливающую силу F:
Значит прочность на продавливание достаточна.
Расчет арматуры подошвы фундамента.
Принимаем 10 А- с шагом 200мм.
Расчет продольной арматуры стакана.
Тогда эксцентриситет:
Принимаем симметричное армирование.
Нейтральная ось проходит в пределах полки.
Тогда площадь сечения арматуры при hO=965мм:
Принимаем по 414А- с каждой стороны стакана АS=A`S=615мм2.
Расчет поперечной арматуры стакана.
Площадь сечения арматуры в одной плоскости:
Необходимая площадь сечения арматуры рабочей сетки:

JB2.dwg