Министерство  образования и науки Российской Федерации

Саратовский Государственный Технический Университет 
 
 

Кафедра: Промышленное и гражданское строительство

Пояснительная записка

 

к курсовому  проекту по дисциплине «Железобетонные  и каменные конструкции » 
 
 
 
 
 
 
 

                                                                   Выполнил: студент ПГС-31 АСФ                             

                                                                                             

                                                               Проверил:    
 
 
 
 
 
 
 

                                                          

                                                           Саратов 2010

 

                                                        СОДЕРЖАНИЕ 

 

                                                 ВВЕДЕНИЕ 

     Целью выполнения курсовой работы является закрепление теоретических знаний по курсу “Железобетонные конструкции”, развитие практических навыков проектирования, конструирования и расчета железобетонных и каменных конструкций.

     В курсовой работе необходимо запроектировать  основные несущие конструкции многоэтажного  здания  неполным железобетонным каркасом и жесткой конструктивной схемой. Внутренний каркас – железобетонный, наружные несущие стены – каменные.

     Расчет  конструкций производится в соответствии с положениями СНиП по первой группе предельных состояний.

                                        Исходные данные

№89

1. Длина здания,  м – 28,8 м;
1. Ширина здания , м – 21,6 м;
2. Высота этажа,  м – 4,2 м;
3. Высота подвала,  м – 3,9 м; 
4. Количество этажей – 5;
5. Временная нормативная нагрузка :

• длительно действующая ;
• кратковременная ;

6. Размеры оконного проема  ;

7. Район строительства – г. Москва;
8. Величина условного расчетного сопротивления грунта ;
9. Конструкция пола – 6 ( рис.1);
10. Тип здания – промышленное;
11. Толщина наружных сплошных кирпичных стен:

• Вид кладки – из сплошного кирпича на тяжелом растворе;
• Объемная масса кирпича 18 кН/м³;
• Объемная масса раствора 17 кН/м³;
• Толщина кладки стен  64 см при расчетной температуре, -20°C

12. Снеговой покров 1,8 кН/м² для   района. 
    

       Примечание: За расчетную температуру принять среднюю температуру наиболее холодной пятидневки по СНиП 2.01.01-82. Строительная климатология и геофизика/ Госстрой СССР.- М.: Стройиздат, 1983.-136 с.  
 
 
 
 
 
 
 
 

Рис.1. 

     1. КОМПОНОВКА СБОРНОГО  ПЕРЕКРЫТИЯ 

     В состав сборного балочного перекрытия входят: ригель (балки), панели перекрытия и колонны.

      Высоту  сечения ригеля принимаем в пределах h=(1/8-1/12)l, l=7,2м

h_p=600_мм

    Т.к. h_p>450  , то в целях унификации размер высоты ригеля назначают кратной 100 мм.

Ширину сечения  ригеля принимаем в пределах b=(1/2-1/3)h, кратным 50_мм

b_p=300

    Ширина  плит перекрытия назначается от 1м до 2 м с номинальными размерами кратными 100 мм_. , плиты П1,  принимаем равными П1=1400 (для промышленных зданий); связевые плиты размещают по рядам колонн, доборные пристенные опирают на ригели и  опорные стальные столики, предусмотренные на крайних колоннах.

    Размеры колонн принимаем конструктивно  равными 300х300 мм.

Толщину наружных сплошных кирпичных стен принимаем 0,64.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рис.2. 
 
 
 

2. КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ПЛИТЫ ПЕРЕКРЫТИЯ

  Для установления расчетного пролета предварительно задаемся размерами сечения ригеля: h=600 мм; b=300 мм. l₀=7,05 м.

Подсчет нагрузок на 1 м² перекрытия приведен в табл.1.

Нормативные и расчетные нагрузки на 1 м² перекрытия

                                                                                                                              Табл.1.

       Расчетная нагрузка на 1 м при ширине плиты 1,4 м с учетом коэффициента надежности по назначению здания γ_n=0,95:

постоянная

полная

Нормативная нагрузка на 1 м:

постоянная

полная

в том числе  постоянная и длительная:

6,13·1,4·0,95=8,15 кН/м.

Усилия от расчетной нагрузки

,

от нормативной полной нагрузки

,

от нормативной постоянной и длительной нагрузок

    Высота  сечения ребристой предварительно напряженной плиты принимаем 400 мм; рабочая высота сечения hо принимаем 355мм, ширину продольных ребер поверху по 100мм, снизу 85мм, высоту ребер снизу 90мм, ширину по верхней полке  1360мм, в расчетах по предельным состояниям первой группы расчетная толщина сжатой полки таврового сечения 5см; при этом отношение 5/40=0,125>0,1,а расчетная ширина ребра b=2*8.5=17см.

    Ребристая предварительно напряженная плита армируется стержневой арматурой класса А-V с электротермическим натяжением на упоры форм. К трещиностойкости плиты предъявляются требования 3-й категории. Изделие подвергается тепловой обработке при атмосферном давлении.

    Бетон тяжелый класса В30, соответствующий  напрягаемой арматуре. Призменная прочность  нормативная R_bn=R_b,ser=22 МПа, расчетная R_b=17 МПа, коэффициент условий работы бетона γ_b2=0,9; нормативное сопротивление при растяжении R_btn=R_bt,ser=1,8 МПа, расчетное R_bt=1,2 МПа; начальный модуль упругости бетона E_b=32500 МПа. Передаточная прочность бетона R_bр устанавливается так, чтобы при обжатии отношение σ_bp/R_p≤0,75.

    Арматура  продольных ребер класса А-V, нормативное сопротивление R_sn=785 МПа, расчетное сопротивление R_s=680 МПа; модуль упругости E_s=190000 МПа. Предварительное напряжение арматуры равно

    

    При электротермическом способе натяжения

    Вычисляем предельное отклонение предварительного напряжения при числе напрягаемых стержней n_p=6 по формуле:

    

    Коэффициент точности натяжения:

    

    При проверке по образованию трещин в верхней зоне плиты при обжатии принимаем Предварительное напряжение с учетом точности натяжения

    Расчет  прочности плиты  по сечению, нормальному  к продольной оси

    М=112,45 кНм. Сечение тавровое с полкой в сжатой зоне.

    

     ; - нейтральная ось проходит в пределах сжатой полки; η=0,975.

    Характеристика  сжатой зоны: ω=0,85-0,008R_b=0,85-0,008·0,9·17=0,73.

    Граничная высота сжатой зоны

    

    где  σ_s1=Rs+400-σ_sp=680+400-495=585 МПа;

    в знаменателе формулы приняли 500 МПа, т.к. γ_b2=0,9<1;

    Коэффициент условий работы, учитывающий сопротивление  напрягаемой арматуры выше условного  предела текучести 

    

       η=1,15- для арматуры класса А-V; принимаем .

Вычисляем площадь сечения растянутой арматуры:

принимаем 6 Ø10 А-V с площадью А_s =4,71 см² 

    Расчет  полки плиты на местный изгиб

Расчетный пролет при ширине ребер вверху 10 см составит 116 см.  Нагрузка на 1м² полки может быть принята (с несущественным превышением) такой же как и для плиты: 13,609*0,95=129,3кНм². Изгибающий момент для полосы шириной 1 м определяется с учетом частичной заделки в ребрах: М=12,93*1,16²/11=1,58кНм.

Рабочая высота сечения равна 3,5 см, принимаем арматуру  диаметром 4 Вр-1с R_s=365 МПа; , η=0,96;

    

принимаем 10 Ø4 Вр-1 с площадью А_s =1,26 см².

    Расчет  прочности плиты  по сечению, наклонному к продольной оси.