• RU
  • icon На проверке: 14
Меню

Расчет несущих конструкций и конструирование балочной клетки в монолитном и сборном варианте многоэтажного здания с неполным каркасом и несущими наружными стенами

  • Добавлен: 28.12.2022
  • Размер: 4 MB
  • Закачек: 1
Узнать, как скачать этот материал

Описание

Курсовой по ЖБК

ВВЕДЕНИЕ. 7

1 Расчет несущих конструкций и конструирование балочной клетки в сборном варианте многоэтажного здания с неполным каркасом и несущими наружными стенами. 9

1.1 Компоновка балочной клетки в сборном варианте. 9

1.2 Характеристики прочности бетона и арматуры.. 10

2 Проектирование многопустотной преднапрягаемой плиты перекрытия. 12

2.1 Компоновка размеров многопустотной плиты перекрытия. 12

2.2 Компоновка расчетного сечения многопустотной предварительно напрягаемой плиты перекрытия. 13

2.3 Расчетный пролет, нагрузки, расчетная схема, определение усилий. 14

2.5 Расчет прочности плиты по сечению, нормальному к продольной оси (Следующая пара) 18

2.6 Расчет по наклонным сечениям.. 22

2.7 Расчет многопустотной плиты по предельным состояниям второй группы.. 23

2.7.1 Геометрические характеристики приведенного сечения. 23

2.7.2 Потери предварительного напряжения арматуры.. 26

2.7.3 Расчет по образованию трещин, нормальных к продольной оси. 27

2.7.4 Расчет прогиба плиты.. 29

3. Расчет неразрезного ригеля. 30

3.1 Определение расчетной схемы ригеля. 30

3.2 Назначение расчетного пролета ригеля, нагрузок и усилий. 37

3.3 Назначение характеристик бетона и арматуры.. 41

3.4 Подбор высоты сечения ригеля . 42

3.5 Расчет прочности ригеля по наклонным сечениям.. 48

4 Расчет центрально нагруженной колонны.. 50

4.1 Назначение характеристик. 50

4.2 Определение грузовой площади колонны.. 51

4.4 Расчет прочности средней колонны.. 55

4.5 Расчет консоли колонны.. 57

5. Расчет столбчатого фундамента под центрально-нагруженную колонну. 59

6 Расчет кирпичного простенка. 66

6.1 Элементы с сетчатым и продольным армированием.. 66

6.2 Сбор нагрузок на несущий простенок. 67

6.3 Определение расчетных усилий. 68

6.4 Расчетные характеристики. 69

6.5 Проверка несущей способности простенка. 70

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 73

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.. 74

Состав проекта

icon ЖБК-пз.docx
icon жбк сборный — редактировать (2).dwg

Дополнительная информация

Контент чертежей

icon ЖБК-пз.docx

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
ХАКАССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра промышленное гражданское строительство и техносферная безопасность
«Железобетонные и каменные конструкции»
Расчет несущих конструкций и конструирование балочной клетки в сборном варианте многоэтажного здания с неполным каркасом и несущими наружными стенами.
подпись дата инициалы фамилия
номер группы зачетной книжки подпись дата инициалы фамилия
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
по дисциплине «Железобетонные и каменные конструкции»
на тему: «Расчет несущих конструкций и конструирование балочной клетки в сборном варианте многоэтажного здания с неполным каркасом и несущими наружными стенами»
Расчет несущих конструкций и конструирование балочной клетки в сборном варианте многоэтажного здания с неполным каркасом и несущими наружными стенами9
1 Компоновка балочной клетки в сборном варианте9
2 Характеристики прочности бетона и арматуры10
Проектирование многопустотной преднапрягаемой плиты перекрытия12
1 Компоновка размеров многопустотной плиты перекрытия12
2 Компоновка расчетного сечения многопустотной предварительно напрягаемой плиты перекрытия13
3 Расчетный пролет нагрузки расчетная схема определение усилий14
5 Расчет прочности плиты по сечению нормальному к продольной оси (Следующая пара)18
6 Расчет по наклонным сечениям22
7 Расчет многопустотной плиты по предельным состояниям второй группы23
7.1 Геометрические характеристики приведенного сечения23
7.2 Потери предварительного напряжения арматуры26
7.3 Расчет по образованию трещин нормальных к продольной оси27
7.4 Расчет прогиба плиты29
Расчет неразрезного ригеля30
1 Определение расчетной схемы ригеля30
2 Назначение расчетного пролета ригеля нагрузок и усилий37
3 Назначение характеристик бетона и арматуры41
4 Подбор высоты сечения ригеля .42
5 Расчет прочности ригеля по наклонным сечениям48
Расчет центрально нагруженной колонны50
1 Назначение характеристик50
2 Определение грузовой площади колонны51
4 Расчет прочности средней колонны55
5 Расчет консоли колонны57
Расчет столбчатого фундамента под центрально-нагруженную колонну59
Расчет кирпичного простенка66
1 Элементы с сетчатым и продольным армированием66
2 Сбор нагрузок на несущий простенок67
3 Определение расчетных усилий68
4 Расчетные характеристики69
5 Проверка несущей способности простенка70
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ74
С развитием строительной индустрии широкое распространение получили сборные железобетонные конструкции которые в наибольшей степени отвечают требованиям максимальной индустриализации строительства позволяют улучшить качество конструкций при их полной заводской готовности монтировать здания круглый год и снизить трудоемкость и стоимость их изготовления.
Железобетон представляет собой комплексный строительный материал состоящий из бетона и стальных стержней работающий в конструкции совместно в результате сил сцепления. А стальные стержни имеют высокую прочность как при растяжении. Так и при сжатии. Основная идея железобетона состоит в том чтобы рационально использовать лучшие свойства составляющих материалов при их совместной работе. Поэтому стальные стержни (арматуру) располагают так чтобы возникающие в железобетонном элементе растягивающие усилия воспринимались в большей степени арматурой.
Благодаря многочисленным положительным свойствам железобетона – долговечности огнестойкости высокой прочности и жёсткости плотности гигиеничности и сравнительно небольшим эксплуатационным расходам конструкции из него широко применяют во всех областях строительства.
Цель: Расчет несущих конструкций и конструирование балочной клетки в сборном варианте многоэтажного здания с неполным каркасом и несущими наружными стенами
Овладеть навыками расчета в области проектирования: преднапрягаемых конструкций по двум группам предельных состояний (пустотная плита перекрытия); изгибаемых элементов без преднапряжения по неразрезной схеме (неразрезной ригель); сжатых элементов (центрально-нагруженная колонна фундамент неглубокого заложения под центрально-нагруженную колонну кирпичный простенок).
Задачи: Закомпоновать схему балочной клетки в сборном варианте подобрать продольную и рабочую арматуру многопустотной плиты рассчитать ригель подобрать сечение и арматуру колонны рассчитать столбчатый фундамент под центрально-нагруженную колонну проверить несущую способность кирпичного простенка
Ключевые слова: сборные элементы арматура сборная железобетонная плита сборный ригель колонна база колонны.
Расчет несущих конструкций и конструирование балочной клетки в сборном варианте многоэтажного здания с неполным каркасом и несущими наружными стенами
1 Компоновка балочной клетки в сборном варианте
В данной работе рассматривается здание с несущими наружными стенами и внутренними несущими элементами – колоннами и сборными перекрытиями из преднапрягаемых многопустотных плит. Сборное перекрытие состоит из многопустотных плит и поддерживающих их балок – ригелей (рисунок 1). Ригель опирается на колонну на него опираются многопустотные плиты. Пролет ригеля назначаем максимальным из l1 и l2: l2=52м >l1=68м = lр = 68 м = 6800 мм
Задаемся размерами ригеля:
высота сечения ригеля –. (11.2.3 [2])
ширина сечения - . (11.2.3 [2])
Длина плиты l1= 52 м = lп =52 м = 5200 мм.
Ширина плиты перекрытия суммарная ширина всех плит перекрытия равна пролету ригеля. Количество плит в пролете принимаем- четыре:
Высота плиты (принимаем конструктивно).
В продольном направлении жесткость здания обеспечивается вертикальными связями устанавливаемыми в одном среднем пролете по каждому ряду колонн. В поперечном направлении жесткость здания обеспечивается также по связевой системе: ветровая нагрузка через перекрытия работающие как горизонтальные жесткие диски передается на торцевые стены выполняющие функции вертикальных связевых диафрагм.
2 Характеристики прочности бетона и арматуры
Бетон для конструкций с напрягаемой арматурой В25 (М350).
Расчетные сопротивления бетона для предельных состояний первой группы:
– сжатие осевое (таблица 6.8 [5])
– растяжение осевое (таблица 6.8 [5]).
Коэффициент условий работы (пункт 6.1.12 [5]).
Мпа - начальный модуль упругости бетона при сжатии и растяжении (таблица 6.11 [5]).
- передаточная прочность бетона в момент отпуска арматуры (пункт 6.1.6 [5]);
Арматуру при проектировании сборного междуэтажного перекрытия принимаем с предварительным напряжением класса А-IV (A600).
- нормативное сопротивление растяжению для предельных состояний второй группы (таблица 6.13 [5]);
- (продольной арматуры) расчетное сопротивление растяжению для предельных состояний первой группы (таблица 6.14 [5]);
- (поперечной арматуры) расчетное сопротивление растяжению для предельных состояний первой группы (таблица 6.15 [5]);
- расчетное сопротивление сжатию для предельных состояний первой группы (таблица 6.14 [5]).
Мпа - модуль упругости арматуры (пункт 6.2.12 [5]).
- предварительное напряжение в напрягаемой арматуре (таблица 2.4 [2]).
Бетон для конструкций с ненапрягаемой арматурой B25 (М300).
Характеристики для арматуры без преднапряжения – класса А-III (А400):
- расчетное сопротивление растяжению продольной арматуры для предельных состояний первой группы (таблица 6.14 [5])
- расчетное сопротивление поперечной арматуры (хомутов и отогнутых стержней) растяжению для предельных состояний первой группы (таблица 6.15 [5]).
МПа - модуль упругости арматуры (п. 6.2.12 [5]).
Rsser = 400 Мпа - растяжению для предельного состояния второй группы
Характеристики для арматуры без преднапряжения – класса Вр-I (Вр 500):
- расчетное сопротивление сжатию для предельных состояний первой группы (таблица 6.14 [5]).
МПа - модуль упругости арматуры (А и В) (п. 6.2.12 [5]).
Рисунок 1- Компоновочная схема балочной клетки в сборном варианте
Проектирование многопустотной преднапрягаемой плиты перекрытия
1 Компоновка размеров многопустотной плиты перекрытия
Конструктивно принимаем высоту плиты и диаметр отверстий: ; .
Рисунок 2 – Поперечное сечение плиты перекрытия с основными размерами
Расстояние между пустотами:
Исходя из этого условия принимаем количество пустот n=9шт; расстояние между пустотами мм.
Расстояние от края плиты до первой пустоты:
Получаем сечение плиты со следующими размерами (рисунок 2) согласно (11.2 [2]).
2 Компоновка расчетного сечения многопустотной предварительно напрягаемой плиты перекрытия
При расчете плит с пустотным сечением приводят к эквивалентному двутавру (рисунок 3).
Находим ширину полки:
где n = 20 мм – на заливку швов.
Рабочая высота сечения:
где – величина защитного слоя. (гл.3 [2])
Рисунок 3 – Поперечное сечение к расчету многопустотной плиты
Поскольку двутавра для расчета конструкций по I группе предельных состояний не существует то переходим к тавровому сечению (рисунок 4).
Рисунок 4 – Приведенное сечение многопустотной плиты для расчета по Iгруппе предельных состояний
Выбор таврового сечения объясняется тем что бетон (при расчетах конструкций по I группе предельных состояний) в растянутой зоне не работает и растягивающие усилия воспринимается арматурой.
3 Расчетный пролет нагрузки расчетная схема определение усилий
Рисунок 5 – Расчетная схема определения усилий
Для установления расчетного пролета плиты предварительно задаемся размерами сечения ригеля: =(112)68=065
=04·065=026=030м (см. пункт 1). Расчетный пролет пустотной плиты перекрытия (рисунок 6).
50мм; (18.3 [2]) (2.6)
Рисунок 6 – Схема опирания плиты
Подсчет нагрузок на 1 м2 перекрытия приведен в таблице 1. Пол типового этажа для расчета принят керамическим по цементно-песчаной стяжке (рисунок 7).
Рисунок 7 – Конструкция пола перекрытия
Таблица 1 – Нормативные и расчетные нагрузки на 1 м2 перекрытия
Нормативная нагрузка Нм2
Коэффициент надежности по нагрузке γf
Расчетная нагрузка Нм2
- собственный вес многопустотной плиты с круглыми пустотами
- собственный вес цементного раствора =20 мм; ρ=2200 кгм2
- собственный вес керамической плитки
Временная: (согласно задания)
- длительная (30% от временной)
Расчетная нагрузка на 1м при ширине плиты 17м с учетом коэффициента надежности по назначению здания (2.3.5 [2]):
Нормативная нагрузка на 1м:
в том числе постоянная и длительная (длительно действующая)
Усилия от расчетных и нормативных нагрузок (18.5 [2]):
)От расчетной нагрузки (рисунок 8):
Рисунок 8 – Эпюра возникающих усилий от расчетных нагрузок
)От нормативной полной (рисунок 9):
Рисунок 9 – Эпюра возникающих усилий от нормативных нагрузок
)От нормативной постоянной и длительно действующей (рисунок 10):
Рисунок 10 – Эпюра возникающих усилий от нормативной постоянной и длительно действующей
5 Расчет прочности плиты по сечению нормальному к продольной оси (Следующая пара)
Расчет прочности плиты по сечению нормальному продольной оси М = 4367 кН·м (рисунок 8).
Рисунок 11 – Схема внутренних усилий преднапрягаемой плиты
Так как бетон растянутой зоны при подборе арматуры не участвует (ввиду того что полости ) в этом случае полками растянутой зоны пренебрегаем и переходим к тавровому сечению (рисунок 4). Сечение тавровое с полкой в сжатой зоне.
где - расчетное сопротивление бетона на осевое сжатие или призменная прочность бетона (смотреть пункт 2.3).
– действительная ширина полки равна разности номинальной ширины полки (bf) и зазоров (аз):
= bf – аз = 1700 – 40 = 1660 мм = 166 м;
– рабочая высота сечения т.к. высота защитного слоя арматуры (an) равна 40 мм следовательно рабочая высота сечения (h0) равна
hсеч = hf+ h0+ an = 220 мм => h0 = hсеч – an = 220 – 40 = 180 мм = 018 м (рисунок 11);
– коэффициент условий работы бетона (таблица 15 [6]);
По таблице 3.1 [2] находим:
; => – высота сжатой зоны. Так как х = 16 мм => нейтральная ось проходит в пределах сжатой полки
Характеристика сжатой зоны определяется по формуле (глава 2.5.2 [2]):
где – коэффициент для тяжелого бетона принимаем согласно п.3.12 [6].
Граничная высота сжатой зоны:
; (2.42 [2]) (2.15)
- предельное напряжение в арматуре сжатой зоны при (312 [6]) по таблице 15 [6]
Коэффициент условий работы учитывающий сопротивление напрягаемой арматуры выше условного предела текучести. Определяется по формуле:
где -коэффициент надежности для арматуры класса A-IV (A-600) (2.3.7. [2])
Так как то принимаем .
Вычисляем площадь сечения растянутой арматуры:
В соответствии с приложением 6 [2] принимаем 4∅12 А-IV (А-600) площадью .
Рисунок 12 - Эпюры внутренних усилий.
Схема армирования плиты продольной рабочей арматурой представлена на рисунке 13.
Рисунок 13 – Схема армирования плиты с продольной рабочей арматурой
Для того чтобы избежать появления трещин при транспортировке и монтаже согласно эпюре изгибающих моментов (рисунок 14) в сжатой зоне конструктивно ставятся две сетки (рисунок 15).
Рисунок 14 – Эпюра изгибающих моментов от монтажно-транспортных нагрузок
Рисунок 15 – Сварная сетка С-1
6 Расчет по наклонным сечениям
Схема внутренних усилий в поперечных стержнях принимаемых при расчете по наклонным сечениям представлена на рисунке 16.
Рисунок 16 – Усилия в поперечных стержнях принимаемые при расчете по наклонным сечениям
В пустотной плите поперечное усилие Q воспринимают на себя каркасы (рисунок 16) согласно конструктивным требованиям каркасы устанавливают через 25d (смотреть рисунок 17).
Рисунок 17 – Схема армирования пустотной плиты перекрытия
Поперечное усилие от полной расчетной нагрузки Qр=4367 кН (смотреть рисунок 8).
В крайних пролетах арматура ставиться с шагом (3.1 [2])
В средней части пролета арматура ставиться с шагом ;
Диаметр и шаг поперечной арматуры продольной арматуры каркаса К-1 устанавливают по конструктивным требованиям к изгибаемым элементам пустотным плитам. Для всех приопорных участков принят шаг 110 мм на расстоянии п. 3.1 [2].
Так как условие QВ > Qmax выполняется то поперечная арматура по расчету не требуется и ее мы устанавливаем конструктивно (рисунок 18).
Принимаем ø5 Вр-I с шагом h2=2202=110мм.
В средней части пролета принят шаг 165 мм из условия того что расстояние может быть больше но не более .
Рисунок 18 – Каркас К-1
7 Расчет многопустотной плиты по предельным состояниям второй группы
7.1 Геометрические характеристики приведенного сечения
Для расчета по II группе предельных состояний используют сечение – двутавр поскольку проверяется возможность образования и раскрытия трещин в нижней полке двутавровой балки. Круглые пустоты заменяются на эквивалентные со стороной см.
Определение толщины полок приведенного сечения:
Определение ширины ребра приведенного сечения:
Определение геометрических характеристик сечения. Приведенное поперечное сечение плиты представлено на рисунке 19:
Рисунок 19 – Приведенное поперечное сечение плиты
Определение отношения модулей упругости материалов исходя из равенства арматуры и бетона:
где - модуль упругости бетона (таблица 6.11 [5]);
- модуль упругости арматуры п. 6.2.12 [5];
Определение ширины пустот:
Определение площади сечения:
Определение статического момента сопротивления:
Где - площадь части сечения;
- расстояние от центра тяжести сечения до оси;
Определение расстояния от центра тяжести сечения до нижней грани:
Определение момента инерции приведенного сечения:
где - площадь части сечения;
- момент инерции сечения относительно оси проходящей через центр тяжести этого сечения;
Определение момента сопротивления по нижней и верхней граням:
Определение от центра тяжести до ядровых точек:
Определение упругопластического момента сопротивления приведенного сечения по верхней и нижней граням:
7.2 Потери предварительного напряжения арматуры
Определение первых потерь от деформации анкеров трения арматуры об огибающие приспособления от релаксации напряжений в арматуре и т.д.
При напряжении арматуры следует учитывать:
a)а) первые потери (a
b)вторые потери (alos2) – от усадки и ползучести бетона.
При напряжении арматуры на бетон следует учитывать:
a)первые потери – от деформации анкеров трения арматуры о стенки каналов или поверхность бетона конструкции;
b)вторые потери – от релаксации напряжений в арматуре усадки и ползучести бетона смятия бетона под витками арматуры деформации стыков между блоками (для конструкции состоящих из блоков).
Потери предварительного напряжения арматуры следует определять при этом суммарную величину потерь при проектировании конструкций необходимо принимать не менее 100 МПа.
Определения усилия обжатия с учетом полных потерь:
где - сечение арматуры;
- величина преднапряжения;
7.3 Расчет по образованию трещин нормальных к продольной оси
Данный расчет производится для выяснения необходимости проверки по раскрытию трещин. При этом для элементов к трещиностойкости которых предъявляются требования 3-й категории принимаются значения коэффициентов надежности по нагрузке γf=1(таблица 3[5]).
Расчет производится из условия М≤Мcrc (п.7.3[2]) где М=7105 кНм (рисунок 8) – момент внешних сил распространенных по одну сторону от рассматриваемого сечения относительно оси параллельной нулевой линии и проходящей через ядровую точку наиболее удаленной от растянутой зоны трещинообразование которой проверяется. Мcrc – момент воспринимаемый сечением нормальным к продольной оси элемента при образовании трещин и определяемый по формуле:
Мcrc=Rbtser·Wpl+Mrp (7.29[2]) (2.55)
Rbtser – 175 МПа (п. 2.3)
где Mrp – момент усилия Р относительно той же оси что и для определения М.
Определим момент образования трещин в зоне растянутой от действия усилия предварительного обжатия (при этом γsp=087);
Мcrc=Rbtser·Wpl+Mrp (7.29 [2]) (2.56)
Мcrc=175·106·2920531·10-6+34690=8580кНм>M=7105кНм
Мгр=Р(eор+r) (7.30 [2])
Мгр= 211 40·(01178+00463)=34 69 кНм (7.30 [2])
Вывод: трещины в растянутой зоне не образуются.
Проверим образование ли трещин в верхней зоне плиты при ее обжатии (коэффициент точности натяжения γsp=113 момент от веса плиты не учитывается)
Р1(eор – r)≤ Rbtp·Wpl
где Р1- усилие обжатия;
eор – эксцентристет усилия обжатия;
Rbtp – 2 для бетона В30 – сопротивление бетона растяжению (приложение 2[2]).
γsp·Р1(eор – rinf)= 113·3164·(1178 – 463)·10-2=1407 кНм. (2.57)
Rbtp·Wpl=2·2920531 = 5476 кНм. (2.58)
Поскольку условие выполняется начальные трещины в верхней зоне не образуются следовательно расчет по раскрытию трещин нормальных к продольной оси не требуется.
7.4 Расчет прогиба плиты
Прогиб определяют от постоянной и длительной нагрузок (рисунок 20) предельный прогиб f=l200=5200=0025 м - (т.2.4[2]) где l- расчетный пролет плиты.
Рисунок 20 – Прогиб железобетонного элемента при действии кратковременной и длительной нагрузки
– кратковременный прогиб; 2 – длительный прогиб
Заменяющий момент равен изгибающему моменту от постоянной и длительной нагрузок М=4511 кНм (рисунок 10).
Суммарная продольная сила усилию предварительного обжатия с учетом всех потерь и при γ=1 Ntot=P2=21962 кН
Вычисляем параметры необходимые для определения прогиба плиты с учетом трещин в растянутой зоне:
Эксцентриситет estot=MNtot=451121962=1358 см
l=08 – при длительном действии нагрузок по формуле 7.75[2]: м=Rbtser·WplнМ – Мгр = 175·2920531·100496400-346900)·10-1=34>10 – принимаем m=1.
Коэффициент характеризующий неравномерность деформации растянутой арматуры на участке между трещинами по формуле (7.74 [4]) (2.59)
где estot=MNtot – расстояние от центра тяжести площади сечения растянутой арматуры до суммарного усилия коэффициент характеризующий длительность действия нагрузки и профиль арматурных стержней (при длительном действии нагрузки – 08).
Вычислим привязку оси при изгибе:
(формула 7.125 [2]) (2.60)
где b=09; =015 —при длительном действии нагрузок; – плечо внутренней пары сил; Аb=220·37=814 см2 - при А’s=0 и допущении что =h’fh0.
Прогиб вычисляем по формуле:
где - коэффициент который зависит от расчетной схемы элемента и вида нагрузки;
см 285 см (Приложение Е 2.4 [4])
Вывод: Условие выполняется.
Расчет неразрезного ригеля
1 Определение расчетной схемы ригеля
Ригель может быть смонтирован как балка свободно лежащая на опорах (рисунок 21). Но для уменьшения конструктивной высоты перекрытия и экономии материалов сборные ригели рекомендуется делать неразрезными (рисунок 22). Это осуществляется за счет сварки выпусков арматуры закладных деталей и накладных элементов замоноличивания стыков. Схема размещения ригелей в плане здания приведена на рисунке 1.
Крайние пролеты ригеля опираются на несущие торцевые стены здания а средние на консоли колонны.
Рисунок 21 –Расчетная схема ригеля (балка свободно лежащая на опорах)
Рисунок 22 –Расчетная схема ригеля (неразрезная)
Сущность расчёта статически неопределённых железобетонных конструкций с учётом перераспределения усилий заключается в следующем. При некотором значении нагрузки напряжения в растянутой арматуре из мягкой стали достигают предела текучести. С развитием в арматуре пластических деформаций (текучести) в железобетонной конструкции возникает участок больших местных деформаций называемый пластическим шарниром.
Проектируем главную балку как неразрезную балку. При этом возможен учет образования пластических шарниров приводящих к перераспределению и выравниванию изгибающих моментов между отдельными сечениями.
Сущность расчета статически неопределимых железобетонных конструкций с учетом перераспределения усилий заключается в следующем. При некотором значении напряжения в растянутой арматуре из мягкой стали достигают предела текучести. С развитием в арматуре пластических деформаций (текучести) в железобетонных конструкциях возникает участок больших местных деформаций называемый пластическим шарниром. В статически определимой конструкции например в свободно лежащей балке (рисунок 15 а) с появлением пластического шарнира под влиянием взаимного поворота частей балки и развивающегося значительного прогиба высота сжатой зоны сокращается в результате чего достигается напряжение в сжатой зоне наступает разрушение.
Иначе ведет себя статически неопределимая конструкция (рисунок 15б). В балке защемленной на опорах с появлением пластического шарнира повороту частей балки развитию прогиба системы и увеличению напряжений в сжатой зоне препятствует лишние связи (защемления на опорах); возникает стадия II при которой но . Поэтому при дальнейшем увеличении нагрузок разрушение в пластическом шарнире не произойдет до тех пор пока не появятся новые пластические шарниры и не включатся лишние связи. В статически неопределимой системе возникновение пластического шарнира равносильно выключению лишней связи и снижению на одну степень статической неопределимости системы. Для рассмотренной балки с двумя защемленными концами возникновение первого пластического шарнира превращает ее в систему один раз статически неопределимую; потеря геометрической неизменяемости может наступить лишь с образованием трех пластических шарниров – на обеих опорах и в пролете.
Рисунок 15–Схема образования пластического шарнира в железобетонных балках.
В общем случае потеря геометрической неизменяемости системы с n лишними связями наступает с образованием n+1 пластических шарниров. В статически неопределимой конструкции после появления пластического шарнира при дальнейшем увеличении нагрузки происходит перераспределение изгибающих моментов между отдельными сечениями. При этом деформации в пластическом шарнире нарастают но значение изгибающего момента остается прежним:
Плечо внутренней пары сил zb после образования пластического шарнира при дальнейшем росте нагрузки увеличивается незначительно и практически принимается постоянным (рисунок 15 в).
Рассмотрим на примере балки защемленной на двух опорах последовательность перераспределения изгибающих моментов. С появлением пластического шарнира на одной из опор при нагрузке F0 (рисунок 16 а) балка приобретает новую схему – с одной защемленной и второй шарнирной опорами (рисунок 16 б). При дальнейшем повышении нагрузка работает по этой новой схеме.
С момента появления пластического шарнира на другой опоре при увеличении нагрузки на балка превращается в свободно опертую (рисунок 16 в). Образование пластического шарнира в пролете при дополнительной нагрузке превращает балку в изменяемую систему т.е. приводит к разрушению.
Предельные расчетные моменты в расчетных сечениях (в пластических шарнирах) равны: MA– на опоре А; MB– на опоре B; Mi – в пролете (рисунок 16 г).
В предельном равновесии – непосредственно перед разрушением – изгибающие моменты балки можно найти статическим или кинематическим способом.
Статический способ. Запишем значение пролетного момента:
Отсюда уравнение равновесия:
где – момент статически определимой лежащей балки.
Из уравнения следует что сумма пролетного момента в сечении и долей опорных моментов соответствующих этому сечению равна моменту простой балки Кроме того из уравнения вытекает сто несущая способность статически неопределимой конструкции не зависит от соотношения значений опорных и пролетного моментов и не зависит от последовательности образования пластических шарниров. Последовательность эта может быть назначена произвольно необходимо лишь соблюдать уравнение равновесия. Однако изменение соотношения моментов в сечениях меняет значение нагрузки вызывающей образование первого и последнего пластических шарниров а также меняет ширину раскрытия трещин в первом пластическом шарнире.
Кинематический способ. Балка в предельном равновесии рассматривается как система жестких звеньев соединенных друг с другом в местах излома пластическими шарнирами. Если прогиб балки под силой F равен fто углы поворота звеньев:
Виртуальная работа внутренних усилий – изгибающих моментов в пластических шарнирах
А с учетом полученных выше значений и:
Уравнение виртуальных работ
Откуда расчетная предельная сила
Расчет и конструирование статически неопределимых железобетонных конструкций по выровненным моментам позволяет облегчить армирование сечений что особенно важно для монтажных стыков на опорах из сборных конструкций; позволяет стандартизировать и осуществлять в необходимых случаях одинаковое армирование сварными сетками и каркасами там где при расчете по упругой схеме возникают различные по значению изгибающие моменты. При временных нагрузках расчет по выровненным моментам по сравнению с расчетом по упругой схеме может давать 20–30 % экономии стали в арматуре.
Расчет осуществляем с помощью программы для вычисления значения изгибающих моментов при не выгоднейших расположениях нагрузки постоянной и временной нагрузки. Для этого следует построить эпюры от различных схем нагружения (рисунок 23). Результат расчета изображен на рисунке 24.
Цель данного расчета - найти ненаивыгоднейшее сочетание усилий неразрезного ригеля от различных схем нагружений (Рис.23).
Рисунок 23 – Виды загружения ригеля
2 Назначение расчетного пролета ригеля нагрузок и усилий
Определение расчетного пролета ригеля в свету между колонной и стеной:
где - длина главной балки;
- глубина заделки балки в кирпичный простенок;
где - высота ригеля (см. пункт 1);
- ширина ригеля (см. пункт 1);;
Определение собственного веса ригеля:
где - площадь сечения;
- коэффициент надежности по нагрузке (таблица 7.1 [4]);
- плотность материала (Т.1 [6]);
- коэффициент надежности по зданию;
Определение постоянной нагрузки:
где - расчетная нагрузка (таблица 1);
- грузовая площадь ригеля (рисунок 1);
- собственный вес ригеля;
Определение временной нагрузки:
где - полная расчетная временная нагрузка (таблица 1);
Определение полной нагрузки:
Беспалов Владимир Андреевич С-194
Временная нагрузка D = 1976 кНм;
Постоянная G = 2494 кНм;
3 Назначение характеристик бетона и арматуры
4 Подбор высоты сечения ригеля .
Определение высоты сечения ригеля
Высоту сечения подбирают по опорному моменту кНм при поскольку на опоре момент определен с учетом образования пластического шарнира. Принятое сечение ригеля следует проверить по опорному моменту так чтобы относительная высота сжатой зоны была и исключалось переармированное неэкономичное сечение.
Определение относительной высоты сжатой зоны:
где - коэффициент принимаемы для тяжелого бетона;
- сопротивление бетона осевому сжатию по I группе предельных состояний таблица 6.8 [5];
Определение граничной высоты сжатой зоны:
где - напряжение в арматуре с физическим пределом текучести;
- напряжение в арматуре с условным пределом текучести накопившихся остаточных деформаций;
Вывод: согласно условию принимаем . В данном случае сечение работает как прямоугольное.
Определение высоты сечения по формуле 3.18[2]:
где - опорный момент (рисунок 24);
- сопротивление бетона осевому сжатию по I группе предельных состояний (таблица 6.8 [5]);
5 Расчет продольной рабочей арматуры (Расчет по I группе предельных состояний; Расчет по нормальным сечениям расчет по несущей способности)
Определение сечения в первом пролете
Сечение в первом пролете определяют на крайний момент кН·м
Определение рабочей высоты сечения:
где - высота сечения;
- величина защитного слоя;
Определение по формуле 3.14 [2]
- рабочая высота сечения;
По таблице 3.1 [2] определяем ; Величина сжатой зоны см.
Определение площади арматуры в первом пролете:
где - опорный момент (рисунок 24);
- расчетное сопротивление арматуры растяжению по I группе предельных состояний (таблица 6.14 [5]);
Принимаем по приложению 6 [2] см2 422 А –III (рисунок 25):
Рисунок 25 – Схема внутренних усилий при расчете ригеля по нормальным сечениям в первом пролете
Определение сечения в среднем пролете
Сечение в среднем пролете кН·м (рисунок 24).
По таблице 3.1 [2] определяем Величина сжатой зоны см.
- расчетное сопротивление арматуры растяжению по I группе предельных состояний (таблица 6.14 [5]);
Принимаем по приложению 6 [2] см2 210 А –III (рисунок 26).
Рисунок 26 – Схемы загружения главной балки постоянной и временной нагрузкой
- сопротивление бетона осевому сжатию по I группе предельных состояний таблица 6.8 [5];
- расчетное сопротивление арматуры растяжению по I группе предельных состояний таблица 6.14 [5];
Принимаем по приложению 6 [2] см2 416 А –III (Рисунок 27).
Рисунок 27 – Схемы загружения главной балки постоянной и временной нагрузкой
Сечение в крайнем пролете кН·м (рисунок24).
По таблице 3.1 [2] определяем Величина сжатой зоны см
Принимаем по приложению 6 [2] см2 232 А –III (Рисунок 28).
Рисунок 28 – Схемы загружения главной балки постоянной и временной нагрузкой
5 Расчет прочности ригеля по наклонным сечениям
Разрушение изгибаемого элемента по наклонному сечению происходит в следствие действия на него поперечных сил и изгибающих моментов. В соответствии с этим воздействием развиваются внутренние усилия в бетоне сжатой зоны над наклонной трещиной и осевые усилия в арматуре пересекаемой наклонной трещиной.
Рисунок 29 – Расчетная схема усилий по наклонным сечениям
На средней опоре поперечная сила кН.
Диаметр поперечных стержней устанавливают из условия свариваемости их с продольной арматурой диаметром мм и принимают равным мм (приложение 9 [2]) с площадью см2.
По расчетно-конструктивным условиям расстояние в продольном направлении между поперечными стержнями (или хомутами) в элементах без отгибов должно быть: в балках высотой до 400 мм – не более h2 на не более 150 мм; в балках высотой выше 400 мм – не более h3 но не более 500 мм. Это требование относится к приопорным участкам балок длиной пролета элемента при равномерном распределенной нагрузке а при сосредоточенных нагрузках кроме того и на протяжении от опоры до ближайшего груза но не менее пролета . В остальной части элемента расстояние между поперечными стержнями (хомутами) может быть больше но не более чем 34h и не более 500 мм.
Поперечные стержни (хомуты) в балках и ребрах высотой более 150 мм ставят даже если они не требуются по расчету; при высоте менее 150 мм поперечную арматуру можно не применять если удовлетворяются требования расчета.
Расчет центрально нагруженной колонны
1 Назначение характеристик
Бетон для конструкций с ненапрягаемой арматурой В25 ненапрягаемая арматура из стали А-III(А400) Вр-I согласно выданного задания.
Расчетное сопротивление бетона для предельных состояний первой группы при классе бетона по прочности на сжатие определяется по таблице 6.8 [3]
Характеристики для арматуры без преднапряжения – класса А-III (A400):
Мпа - модуль упругости арматуры (6.2.12 [5]).
Характеристики для арматуры без преднапряжения – класса Вр-I (Вр500):
- расчетное сопротивление поперечной арматуры (хомутов и отогнутых стержней) растяжению для предельных состояний первой группы (таблица 6.14 [5]).
Мпа - модуль упругости арматуры (п. 6.2.12 [5]).
2 Определение грузовой площади колонны
Колонна рассчитывается как внецентренно нагруженная стройка расчетной длинны расчет высоте этажа. При расчете учитывается случайный эксцентриситет обусловленный не учтенными в расчете факторами. Постоянные и временные нагрузки от этажей считаются приложенными с этим эксцентриситетом. Рассчитывается колонна нижнего этажа.
Грузовая площадь средней колонны при сетке 52×68 м (рисунок 31) а м2. Принимаем что нагрузка с грузовой площади действует на среднюю колонну центрально.
Рисунок 31 – Грузовая площадь центрально сжатой колонны. Агр=l1*l2
Предварительно задаемся сечением колонны b×a =(04×04) м (рисунок 32).
Рисунок 32 – Предварительное сечение колонны
3 Сбор нагрузок на колонну первого этажа
Подсчет нагрузок на 1 м2 колонны приведен в таблице 2.
Таблица 2 – Сбор нагрузок на 1 м2 перекрытия
Таблица 2 - Нормативные и расчетные нагрузки на 1м2 покрытия
Нормативная нагрузка кНм2
Коэффициент надежности по нагрузке γf
Расчетная нагрузка кНм2 =
- 4-х слойный рубероидный ковер =002 м; ρ=600 кгм2
- цементно-песчаная стяжка =002 м; ρ=1800 кгм2
- мин. плита =02 м; ρ=600 кгм2
- пароизоляция (1 слой рубероида)
- жб пустотная плита
- приведенная нагрузка от ригеля ρ=2500 кгм2
h·b·ρ=045·030·2500= 3375 кг.
На 1м2 = 337576 = 4440 кг.
- снеговая S=S0· = 2·10=10 кНсм2 (п 10.1. [4])
S0=2 кПа (таблица 10.12[4])
г. Абакан в том числе 30% в том числе 03
Подсчет расчетной нагрузки на колонну первого этажа. От полученной нагрузки из таблицы 2 выполняем умножение на грузовую площадь колонны.
Для того чтобы определить какую нагрузку конструкций всех верхних этажей несет на себе одна колонна: 52·68 = 3536 м2 с которой нагрузка передается на 1 колонну: N= (q+p) ·Агр.
Собственный расчетный вес колонны на 1 этаж:
Постоянная нагрузка:
где qпокр =8676 кНм2 – полная постоянная расчетная нагрузка на покрытие (таблица 2);
qпер =5876 кНм2 – полная постоянная расчетная нагрузка на перекрытие типового этажа (таблица 1);
ρ = 2500 кгм3 – объемная масса железобетона.
γf = 11 – коэффициент надежности по нагрузке;
γn = 095 – коэффициент надежности по назначению здания;
lгб = 695 – расчетная длина главной балки.
Lвб = 485 – расчетная длина второстепенной балки.
n = 6 – число этажей.
Находим постоянную нагрузку на колонну:
В том числе длит. время = 30% временная
где сн = 14 кНм2 – расчетная снеговая нагрузка на покрытие (таблица 2).
Длительно действующая нагрузка:
Полная продольная сила на уровне первого этажа:
Изгибающие моменты возникающие в колонне от смещения силы относительно центра масс колонны не учитываются поскольку имеют незначительное значение.
4 Расчет прочности средней колонны
Подбор сечений симметричной арматуры As = As’ выполняется по 2-м комбинациям усилий. Принимается большая из площадей сечения.
Статический расчет рамы не произведен определяем по случайному эксцентриситету.
Ограничимся расчетом по одному усилию N = кН.
Рабочая высота сечения h0 = h – aн = 40 – 4 = 36 см.
Случайный эксцентриситет принимается максимальным из трех возможных:
Условие прочности для колонны прямоугольного сечения армированной симметричной арматурой As = As’ (4.2 [2])
А = bh = 0404 = 016 м2– площадь поперечного сечения колонны;
– коэффициент условий работы (при h>200 = 09);
φ – коэффициент учитывающий длительность загружения гибкость и характер армирования элемента вычисляемый по формуле (4.3 [2]):
Находим: ;= 082 (4.1 [2]).
Первоначально принимаем:
Проверяем достаточна ли площадь сечения колонны для восприятия усилия бетоном без учета армирования колонны по формуле (ф. 4.5 [2]):
Вывод: сечение колонны достаточно для восприятия усилия.
Определяем площадь арматуры по формуле (ф. 4.4 [2]):
Назначаем продольную арматуру колонны: 4 d22A- A = 152 см2>Aтр = 1432 см2.
Поперечная арматура устанавливается конструктивно на расстоянии не менее 500 мм и не менее 20d (d – наименьший диаметр сжатых продольных стержней при сварных каркасах).
Smax ≤ 2220 = 440 мм
Минимальный диаметр поперечных стержней – dw = 16 мм по условию свариваемости.
Назначаем шаг поперечных стержней Sw = 450 мм диаметр стержней dw = 16 мм арматура А-III.
Рисунок 35 – Армирование центрально-сжатой колонны без учета консоли
5 Расчет консоли колонны
Размеры опорной консоли определяют в зависимости от опорного давления ригеля (рисунок 24). При этом считается что ригель оперт на расположенную у свободного края площадку.
Определение расчетного сопротивления бетона местному сжатию:
где - сопротивление бетона осевому сжатию по I группе предельных состояний (таблица 6.8 [4]);
Определение длины опорной площадки:
где - опорное давление ригеля (рисунок 24);
- коэффициент учитывающий неравномерное давление ригеля на опорную консоль;
Наименьший вылет консоли с учетом зазора между торцом и гранью колонны м. Таким образом принимаем мм. При этом расстояние от грани колонны до силы Q: м.
Определение высоты консоли в сечении у грани колонны:
При углах наклона сжатой грани 900 высота консоли у свободного края м при этом .
Определение рабочей высоты сечения консоли:
Таким образом согласно условию мконсоль короткая то армируется горизонтальными хомутами (приложение 6 [2]) см2 5 Вр –I и с шагом м.
Принимаем м и отгибами 2 32 A-III.
Определение прочности короткой консоли по наклонной сжатой полосе между силой и опорой из условия где правая часть принимается не более Н
Вывод: Прочность короткой консоли обеспечена.
Определение изгибающего момента у грани колонны:
– армируется горизонтальными хомутами и отогнутыми стержнями.
Площадь сечения продольной арматуры консоли подбирают по изгибающему моменту у грани колонны увеличенному на 25%.
где - изгибающий момент у грани колонны;
- расчетное сопротивление растяжению продольной арматуры для предельных состояний первой группы (таблица 6.14 [5]).
- рабочая высота сечения консоли;
По приложению 6 [2] принимаем 2ø10 А=III с As=226см2.
L1= 20di = 20·10 = 200 мм.
Условие di =10 мм ≤ соблюдается.
Горизонтальные хомуты принимаем ø8 Вр-I шаг хомутов S = h4 = 6004 =150 принимаем S=150 мм (рисунок 36).
Рисунок 36 – Армирование консоли колонны
Расчет столбчатого фундамента под центрально-нагруженную колонну
Для колонны промышленного здания принимаем фундамент стаканного типа. Расчетная схема фундамента представлена на рисунке 37.
Рисунок 37 – Расчетная схема фундамента средней колонны
(центрально нагруженной)
Принимаем сечение колонны 40х40 см. Усилие в колонне в месте заделки в фундамент N = кН в виду малости момента мы им пренебрегаем и фундамент рассчитываем на случайный эксцентриситет e0=130 (на тот же что считаем колонну). Ввиду относительно малых значений эксцентриситета фундамент колонны рассчитываем как центрально загруженный. Расчетное усилие N = кН усредненное значение коэффициента надежности по нагрузке γn=115.
Nn = = 302342 кН (5.1)
Где N – полная действующая нагрузка на столбчатый фундамент
yn – усредненное значение коэффициента надежности по нагрузке.
Грунты основания – пески пылеватые средней плотности маловлажные условное расчетное сопротивление грунта R0= 035 Мпа
Вес единицы объема бетона фундамента и грунта на его обрезах γ = 20 кНм3.
Высота фундамента предварительно принимается равной Н= 90 см (кратной 30 см) глубину заложения фундамента Н1 = 105 см.
Площадь подошвы фундамента определяем предварительно по формуле 12.1 [2] без поправок R0 на ее ширину и заложение:
где γm = 20 кНм3 – усредненная нагрузка от единицы объема бетона фундамента и грунта на его обрезах.
Размер стороны квадратной подошвы a = . Принимаем размер подошвы (а) равной 30 м (кратный 03 м).
Давление на грунт от расчетной нагрузки:
Где N – полная действующая нагрузка на столбчатый фундамент A – площадь подушки фундамента.
Рабочая высота фундамента из условия продавливания по выражению 12.4[2]:
Определение высоты фундамента из условия продавливания фундамента колонной по поверхности пирамиды продавливания:
Определение высоты фундамента из условия размещения колонны в стакане фундамента:
где - высота сечения колонны;
м. Таким образом принимаем высоту фундамента (h) равным 1м.
Определение высоты фундамента из условия обеспечения анкировки арматуры колонны в стакане фундамента:
Принимаем фундамент без перерасчета высотой мм мм. Принимаем три ступени. Толщина дна стакана см (рисунок 38).
Рисунок 38 – Общий вид фундамента центрально нагруженной колонны
Проверка условия рабочей высоты нижней ступени фундамента мм условию прочности по поперечной силе без поперечного армирования в наклонном сечении:
где - ширина подошвы фундамента;
- высота сечения колонны;
- давление на грунт от расчетной нагрузки;
Таким образом при определяем по формуле:
Вывод: Условие прочности выполняется.
Расчетные изгибающие моменты в сечениях I-I и в II-II (рисунок 37):
Определение площади сечения арматуры:
где - момент первого сечения;
- расчетное сопротивление арматуры растяжению по I группе предельных состояний;
Таким образом принимаем сварную сетку С-3 (рисунок 39) с одинаковой в обоих направлениях рабочей арматурой из стержней (приложение 6 [2]) см2 10 20 А –III с шагом S = 200 мм (рисунок 40).
Рисунок 39 – Армирование подошвы фундамента сварной сеткой С-3
Рисунок 40 – Общий вид фундамента с верхней точки
Расчет кирпичного простенка
1 Элементы с сетчатым и продольным армированием
Для повышения несущей способности каменной кладки применяют следующие виды армирования:
– Сетчатое (поперечное) армирование с расположением арматурных сеток в горизонтальных швах кладки;
– Продольное армирование с расположением арматурных сеток в горизонтальных швах кладки;
Повышение несущей способности на сжатие кладки усиление сетчатым армированием обусловлено восприятием сетками поперечных растягивающих усилий потому что деформативность сеток значительно ниже деформативности кладки повышение несущей способности учитывают в расчетах посредством введения условно повышения прочностных и деформативных характеристик армирования. Продольное армирование повышает несущую способность благодаря совместной работе кладки и арматуры. Одновременно монолитность кладки ее сейсмостойкость обеспечивается совместной работой отдельных частей зданий.
Сетчатое армирование горизонтальных швов кладки рекомендуется применять когда повышение марок кирпича камней и раствора не обеспечивает требуемую прочность кладки. А площадь поперечного сечения элемента не может быть увеличена.
Сетчатое армирование не следует применять при эксцентриситетах действия сжимающих сил выходящих за пределы ядра сечения (для прямоугольных сечений а также для гибких элементов при ).
В данных случаях целесообразно использовать продольное армирование кладки.
Сетчатое армирование дает эффект повышения несущей способности каменной кладки при соблюдении следующих условий:
– Эксцентриситет не должен выходить за пределы ядра сечения;
– Гибкость сжатых элементов не должна превышать следующих величин:
– Минимальный процент армирования составляет 01%;
– Высота ряда кладки должна быть не более 150 мм;
2 Сбор нагрузок на несущий простенок
Сбор нагрузок на кирпичный несущий простенок представлен в таблице 3.
Таблица 3 Сбор нагрузок на несущий простенок
Нормативные нагрузки кНм2
Коэффициент надежности по нагрузке
Нагрузка на простенок кН кН
собственный вес (постоянная нагрузка): п.4.3
кровля:(012+036+12 +003)
приведенная нагрузка от ригеля
снег (временная нагрузка) г. г. Черногорск
собственный вес (постоянная нагрузка): таблица 3 п. 3.3.
цементного раствора (=20мм; ρ=1800 кгм2)
керамическая плитка (=13мм; ρ=1800 кгм2)
многопустотная плита
полезная нагрузка на перекрытие (временная)
собственный вес стены
с учетом штукатурки (064·2845+0022·2644)
вес карнизного участка стены высотой 94 см
вес подоконного участка стены высотой 80 см
3 Определение расчетных усилий
Определение собственного веса стены вышележащих этажей:
Определение нагрузки от покрытия и перекрытия вышележащих этажей:
Определение нагрузки от перекрытия расположенного над рассматриваемым этажом:
Определение расчетной продольной силы в сечении I-I:
где - собственный вес стены вышележащих этажей;
- нагрузка от покрытия и перекрытия вышележащих этажей;
- вес надоконного участка стены;
Определение расстояния от точки приложения опорной реакции до внутренней грани стены при величине заделки ригеля мм.
Таким образом принимаем мм.
Определение эксцентриситета нагрузки относительно центра тяжести сечения простенка:
Определение расчетного изгибающего момента в сечении I-I:
4 Расчетные характеристики
Определение площади сечения простенка (рисунок 41):
Рисунок 41 – Грузовая площадь простенка
Расчетная схема кирпичного простенка представлена на рисунке 42.
Рисунок 42 – Расчетная схема кирпичного простенка
Таким образом коэффициент условий работы кладки так как м2 м2
Определение расчетной длины простенка:
Определение гибкости простенка:
Коэффициент продольного изгиба всего сечения простенка в плоскости действия изгибающего момента: (таблица 20 [11]).
Расчётное сопротивление сжатию кладки из обыкновенного кирпича марки 75 на растворе марки: 50 МПа (приложение 13 [11]).
Временное сопротивление сжатию материала кладки: МПа.
Упругая характеристика кладки из обыкновенного кирпича пластического прессования приложение 16 [11].
5 Проверка несущей способности простенка
Определение эксцентриситета расчетной продольной силы относительно центра тяжести сечения:
Определение высоты сжатой части поперечного сечения простенка:
Определение гибкости сжатой части поперечного простенка:
Коэффициент продольного изгиба для сжатой части сечения: (таблица 20 [11]).
Коэффициент продольного изгиба при внецентренном сжатии:
Определение несущей способности простенка в сечении I-I как внецентренно сжатого элемента:
где - расчетная продольная сила;
- площадь сжатой части сечения элемента при прямоугольной эпюре;
- коэффициент учитывающий возможность повышения расчетного сопротивления сжатой зоны кладки за счет влияния менее напряженной части сечения;
Несущая способность простенка меньше расчетного усилия следовательно необходимо усилить простенок поперечным армированием.
Проверка условия эффективности поперечного армирования:
Высота ряда кладки: мм мм
Расчетный эксцентриситет: мм мм
Гибкость простенка:
Таким образом условия соблюдаются следовательно мы можем применить усиление кладки поперечным армированием.
Принимаем армирование прямоугольными сетками из арматуры класса Вр-I d= 5мм A=0196 см2 размер ячейки c=50 мм. Rs=415 МПа; Rs.ser= 500 МПа (см. п. 2.3). Rs=06·415=249 МПа; Rs=06·500=300 МПа.
Определение требуемого расчетного сопротивления сжатию армированной кладки из условия экономического проектирования:
Определение требуемого коэффициента армирования кладки:
Вывод: Условие минимального процента армирования кладки выполняется 012>01 (см. п. 6.1).
Рисунок 36 - Схема армирования кирпичного простенка
В ходе решения курсового проекта были рассмотрены основные преимущества сборного железобетона: ключевые технологические процессы происходят на заводе и это позволяет достичь высоких показателей по срокам изготовления и качеству конструкций. Кроме того изготовление предварительно напряженных железобетонных и каменных конструкций возможно только в заводских условиях.
Врезультате были рассчитаны сборные несущие конструкции многоэтажного гражданского здания с неполным каркасом и несущими наружными стенами. Задачи курсового проекта выполнены в полном объеме:
скомпонована схема балочной клетки в сборном варианте;
подобрана продольная и рабочую арматура многопустотной плиты;
подобрано сечение и арматура колонны;
рассчитан столбчатый фундамент под центрально-нагруженную колонну.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Нагрузова Л.П. Железобетонные и каменные конструкции методические указания и задания к курсовому проекту №1 для студентов специальности “Промышленное и гражданское строительство” ДО и ЗО и “Экспертиза и управление недвижимостью. – Красноярск2003. – 9 С.
Байков В.Н. Железобетонные конструкции : учебник для вузов В.Н. Бойков Э. Е. Сигалов. – М.: Стройиздат 1985. – 767 с.
СП 63.13330.2018 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003 (с Изменениями N 1 2) Официальное издание. М.: Минстрой России 2015 год
СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85* Официальное издание М.: Минрегион России 2011 год
СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003 Официальное издание М.: Минрегион России 2012 год

icon жбк сборный — редактировать (2).dwg

жбк сборный — редактировать (2).dwg
сер. 141.1-33с. В. 1
сер. 1.141.1-28с. В. 1
Спецификация железобетонных изделий
КП-08.03.01- 1911050058
Расчет несущих конструкций и конструирование балочной клетки в монолитном и сборном варианте многоэтажного здания с неполным каркасом и несущими наружными стенами
Железобетонные и каменные конструкции
ИТИ каф. ПГСиТБ гр. С-194
СХЕМА РАСПОЛОЖЕНИЯ ЖБ ЭЛЕМЕНТОВ РЕБРИСТОГО МОНОЛИТНОГО ПЕРЕКРЫТИЯ НА ОТМ +3
РАСЧЕТНАЯ СХЕМА ПЛИТЫ
ВЕДОМОСТЬ СТЕРЖНЕЙ НА 1 ЭЛЕМЕНТ
ВЫБОР СТАЛИ НА 1 ЭЛЕМЕНТ
СХЕМА АРМИРОВАНИЯ РИГЕЛЯ
РАСЧЕТНАЯ СХЕМА РИГЕЛЯ
СХЕМА АРМИРОВАНИЯ КОЛОННЫ
РАСЧЕТНАЯ СХЕМА КОЛОННЫ
РАСЧЕТНАЯ СХЕМА ФУНДАМЕНТА
СХЕМА КИРПИЧНОГО ПРОСТЕНКА
- Плитка керамическая
Наименование изделия
Наименование и техническая характеристика
обозначение документа
Спецификация оборудования
изделий и материалов
Схема расположения фундаментов;сечения по фундаментам 1-1; 2-2 ;3-3; 4-4; технико-экономические показатели; экспликация плов; спецификация железобетонных изделий

Рекомендуемые чертежи

Свободное скачивание на сегодня

Обновление через: 8 часов 49 минут
up Наверх