Автор работы: Пользователь скрыл имя, 12 Декабря 2010 в 18:01, курсовая работа
Длина здания 34,8 м, ширина здания 26,4 м. Стены кирпичные 1-й группы кладки толщиной t = 51 см. Сетка колонн l1´ l2 =6,6´5,8 м. Количество этажей n = 4. Высота этажа Hэт = 3,6 м. Снеговой район V. Нормативная временная нагрузка Vп =23 кН/м², по своему характеру является статической. Вес конструкции пола qn = 0,7 кН/м2. Класс бетона В 30. Арматурная сталь класса A-111. Коэффициент надежности по назначении γn=1.
1. Исходные данные........................................................................................................3
2. Компоновка балочного панельного сборного перекрытия.....................................3
3. Предварительные размеры попеченного сечения элементов..................................4
4. Расчет неразрезного ригеля........................................................................................4
4.1. Статический расчет......................................................................................4
4.2. Уточнение размеров поперечного сечения................................................7
4.3. Подбор продольной арматуры....................................................................8
4.4. Подбор поперечной арматуры....................................................................9
4.5. Подбор монтажной арматуры...................................................................12
4.6. Проверка анкеровки продольной растянутой арматуры на
крайней опоре ...................................................................................................12
4.7. Эпюра материалов (арматуры)..................................................................13
4.8. Определение расстояния от точки теоретического обрыва до
торца обрываемого стержня.............................................................................16
5. Расчет колонны..........................................................................................................20
5.1. Вычисление нагрузок.................................................................................20
5.2. Подбор сечений..........................................................................................21
6. Расчет фундамента................................................................................................... 23
6.1. Определение размеров...............................................................................23
6.2. Расчет нижней ступени на действие поперечной силы..........................25
6.3. Расчет фундамента на изгиб по нормальным сечениям.........................26
7. Расчет плиты (панели) перекрытия.........................................................................28
7.1 Общие сведения...........................................................................................28
7.2. Статический расчет плиты П 1..................................................................28
7.3. Подбор продольной арматуры в ребрах...................................................30
7.4. Подбор поперечной арматуры в ребрах...................................................30
7.5. Расчет по прочности на действие поперечной силы по
наклонной сжатой полосе.................................................................................31
7.6. Статический расчет полки плиты.............................................................31
Литература......................................................................................................................34
Задаемся d = 2,5 см, аb =2,5 см.
Окончательно принимаем 3Ø32 A-II, As,fact=24,13 см2.
Площадь сечения монтажной арматуры у верхней грани II пролета (поз. 14).
Задаемся d = 1,8 см, аb =5,8см.
Окончательно принимаем 2Ø28 A-II и 1Ø25 A-II, As,fact=17,23 см2.
4.4. Подбор поперечной арматуры
Если > расчет наклонных сечений необходим.
Схема подбора поперечной арматуры такова:
где - усилие, которое должно воспринимать поперечные стержни на единицу длины ригеля, Н/см; Q - максимальная поперечная сила, H; для тяжелого бетона = 2, а = 1,5; - максимальное расстояние между осями попе - речных стержней, см; - площадь сечения одного поперечного стержня, см²; - шаг поперечных стержней на приопорных участках (равных ¼ пролета); - расчетное сопротивление поперечной арматуры, Н/см²; - число поперечных стержней, расположенных в одном нормальном сечении ригеля.
В первом пролете. > = 146025 Н
Н/см, ее минимальное значение
Н/см. Для дальнейших расчетов принимаем
= 4385 Н/см
см
= 20 см; = 50 см
Требуемая площадь сечения см².
Принимаем 1&14 A-111. Фактическая площадь = 1,54 см².
Во втором пролете. = 481920 Н/см
Н/см, ее минимальное значение
Н/см. Для дальнейших расчетов принимаем
=2545 Н/см
см
= 20 см; = 50 см
Требуемая площадь сечения см².
Принимаем 1&16 A-111. Фактическая площадь = 2,01 см²
4.5. Подбор монтажной арматуры в I пролете
Монтажная арматура служит для анкеровки и восприятия монтажной нагрузки поперечных стержней. Диаметр ее должен быть не менее 0,8 диаметра поперечных стержней. 0,8x14 = 11,2 мм. Принимаем в качестве монтажной арматуры 2Ø12 А-111, As,fact =2,26 см2.
4.6. Проверка анкеровки продольной растянутой арматуры
на крайней опоре
Проверку
анкеровки производят с целью
исключить возможность
Так как = 421680 Н > = 106260 Н, запуск стержней за внутреннюю грань опоры должен быть не менее 10d = 10 · 3,2 = 32 см. фактически стержни будут заведены за грань опоры на 30 - 1 = 29 см.
где 1 см - расстояние от торца ригеля до торца стержня, следовательно, анкеровка силами сцепления обеспечена.
4.7. Эпюра материалов (арматуры)
В целях экономии металла часть стержней продольной растянутой арматуры не доводят до опоры, а обрывают там, где они уже не требуются по расчету. Место обрыва стержней определяют с помощью эпюры материалов.
Эпюра материалов - это эпюра моментов, воспринимаемых сечениями балки с фактически имеющейся продольной растянутой арматурой.
Ординату эпюры материалов в любом сечении определяют по формуле:
. Правую часть этого уравнения называют моментом внутренней пары сил, или несущей способностью сечения. Высота сжатой зоны бетона: x = RsAs / Rbb.
Таблица 2 – Ординаты эпюры материалов
| Схема внутренних усилий | Вычисление ординат |
| 1 | 2 |
| I пролет | |
| Для нижней грани 3Ø36 А-II, Аs, fact = 27,34 см2 а = аb+0,5d = 3,2+1,25=4,45 см ho= h - a = 80 – 4,45 =75,55 см см
= 49912041 Н·см = 499,1
кН·м 6Ø36 А-II, Аs, fact =54,67 см2 а = аb+0,5d + 0,5V1 = 3,2 +1,25 +3,5 = 7,95 см ho = h - a = 80 – 7,95 = 72,05 см см
= 82926736 Н·см =829,3
кН·м | |
Продолжение таблицы 2
| 1 | 2 |
| Для верхней
грани первого пролета
3Ø12 А-II, Аs, fact = 3,39 см2 а = аB+0,5dB + 0,5d = 5,8 + 2+0,6 = 8,4 см ho= h - a = 80 – 8,4 = 71,6 см см
= 6463391 Н·см = 64,6 кН·м | |
| II пролет | |
| Для нижней грани
второго пролета 3Ø25 А-II, Аs, fact = 14,73 см2 а = аb+0,5d = 3,0+1,4 = 4,4 см ho= h - a = 80 – 4,4 = 75,6 см см
= 28366666 Н·см = 283,7
кН·м 6Ø25 А-II, Аs, fact = 29,45 см2 а = аb+0,5d + 0,5V1 = 3,0 +0,9+ 3,0= 6,9 см ho = h - a = 80 – 6,9 = 73,1 см см
= 51326933 Н·см = 513,3 кН·м | |
| Для верхней
грани второго пролета
2Ø28 А-II +1Ø25 А-II , Аs, fact = 14,73 см2 а = аВ+0,5dВ+0,5d = 4,0 + 4,0 +1,4 = 9,4 см ho= h - a = 80 – 9,5 =70,5 см см
= 30471255 Н·см = 304,7 кН·м | |
Продолжение таблицы 2
| 1 | 2 |
| Для опоры В | |
| 2Ø40 А-II, Аs, fact = 25,13 см2 а = аb+0,5d = 4,0 + 1,8 = 5,8 см ho= h - a = 80 – 6,0 = 74 см см
= 45260009,5 Н·см = 452,6
кН·м 3Ø40 А-II, Аs, fact = 37,70 см2 а = аb+0,5d = 4,0 +1,8 = 5,8 см ho = h - a = 80 – 6 = 74см см
= 64183684,5 Н·см = 641,8 кН·м | |
| Для опоры С | |
| 2Ø32 А-II, Аs, fact = 16,09 см2 а = аb+0,5d = 3,2 + 1,6 =4,8 см ho= h - a = 80 – 5 = 75 см см
= 30553462 Н·см = 305,5
кН·м 3Ø32 А-II, Аs, fact = 24,13 см2 а = аb+0,5d = 3,2 +1,6 = 4,8 см ho = h - a = 80 – 5 = 75 см см
= 44299422,5 Н·см = 443 кН·м | |
4.8.
Определение расстояния
от точки теоретического
обрыва до торца
обрываемого стержня
Точкой теоретического обрыва называют точку на ветви эпюры изгибающих моментов, ординаты которой численно равны несущей способности сечения без учета обрываемых стержней.
Чтобы обеспечить прочность нормального сечения, проходящего через точку теоретического обрыва, необходимо продлить стержень за это сечение на длину зоны анкеровки lan:
Чтобы обеспечить прочность наклонного сечения на действие момента, обрываемый стержень должен быть заведен за точку теоретического обрыва на длину не менее величины W, равной:
W
= Qi /2qswi +5d,
| где | qsw1 - | усилие, воспринимаемое поперечными стержнями на единицу длины ригеля на приопорных участках, Н/см; |
| Q - | поперечная сила в нормальном сечении, проходящем через точку теоретического обрыва, Н; | |
| d - | диаметр обрываемого стержня, см. |
Н/см,
Определение
расстояния от точки теоретического
обрыва до торца обрываемого стержня
приведено в таблице 3.
5. Расчет колонны
Поскольку
здание имеет жесткую конструктивную
схему, усилия в колонне возникают только
от вертикальных нагрузок. Вследствие
незначительности изгибающего момента
в колонне, возникающего от поворота опорного
сечения ригеля, им пренебрегают и колонну
рассчитывают как элемент, сжатый со случайным
эксцентриситетом.
5.1. Вычисление нагрузок
Расчетное значение веса снегового покрова S0 = 1,2 кН/м2, коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие μ =1,0, так как угол наклона покрытия α < 25°. Коэффициент γf = 1,4. Тогда нагрузка на 1пог. м ригеля
Вес колонны длиной в шесть этажей:
Нагрузка |
Расчетная 1 пог.м ригеля, кН/м |
Шаг колонн вдоль ригелей, м | Число перекрытий,
передающих нагрузку (включая покрытие), шт |
Расчетная
продольная сила, кН |
| Длительная:
вес перекрытия вес колонн |
28,46 - |
7,2 - |
4 - |
819,6 73,92 |
| Временная (длительная) |
0,6·174 | 7,2 | 3 | 2255,04 |
| Итого: | Nl =3148,56 | |||
| Кратковременная
полезная
снеговая |
0,4·174 6,96 |
7,2 7,2 |
3 1 |
1503,36 50,11 |
| Итого: | Nsh =1553,47 | |||
| Полная | - | - | - | N= Nl+ Nsh = 4702,03 |