Детский сад на 90 мест

Московский Государственный Строительный Университет

 

Кафедра архитектуры

 

 

 

 

 

 

 

Пояснительная записка

к курсовому проекту

Проектирование гражданского здания

Тема №22 «Детский сад на 90 мест»

 

 

 

 

 

 

 

Студент:

Факультет: ТГВ   Курс: III   Группа: 5 

Консультант:.    

 

 

 

 

 

 

 

Расчет наружной стены.

 Исходные данные для проектирования.

• район строительства: город Минск.
• стены - панели из газобетона.

 

Расчет выполнен в соответствии со СНиП  II - 3 - 79*.

• Исходя из санитарно-гигиенических  и комфортных условий в расчетный холодный период требуемое сопротивление теплопередаче наружной стены:

• Исходя из энергосбережения в течение отопительного сезона:

число градусосуток равно:

Для периода после 2000 года по таблице 1б по первой строке с учетом интерполяции по числу градусосуток требуемое сопротивление теплопередаче:

для наружных стен - R0эс= 1.4 м2°°С/Вт;

В качестве требуемого сопротивления выбираем большее значение требуемого сопротивления для наружных стен R0эс= 1.4 м2°°С/Вт;

Расчетная толщина газобетона:

sргазобетона =Rгазобетона lгазобетона= 1.231··0.22=0.27 м

Принимаем из конструктивных соображений фактическую толщину стены sФстены=0.3 м.

 

				Коэффициент
№ слоя	Материал слоя	Плотность g, кг/м3	Толщина d, м	Теплопроводности l, Вт/м°°С
1.	Штукатурка	1700	0.015	0.93
2.	Газобетон	600	0.27	0.22
3.	Штукатурка	1700	0.01	0.93

 
Расчет колонны.

Исходные данные для проектирования.

• общественное здание в восемь этажами высотой 26.4 м и техническим подвалом глубиной 2.3 м;
• сетка колонн 6x6;

Для расчета выбираем колонну подвала в центральной части среднего ряда.

Принимаем длину колонны равной высоте первого этажа, при жесткой заделке колонны в стакане фундамента и шарнирной заделке в уровне пола второго этажа, т.е. .

При таких условиях заделки расчетная длина колонны:

Назначаем  размеры поперечного сечения колонны одинаковыми на всех этажах 400х400мм.

Расчет ведем для сечения в уровне подвала.

 Для  расчета принимаем: бетон класса  с

Рабочая арматура из стали класса: с

Хомуты из стали: с   

Рекомендуемые параметры арматуры:

• продольной - d=12 - 40 мм
• поперечной - d=4 - 10 мм.

Определяем грузовую площадь, т.е. площадь с которой собираются нагрузки с каждого перекрытия: .

 

Таблица 1: Перечень нагрузок на колонну.

Нагрузка	Нормальное напряжение, КПа(кгс/см2)	Коэффициент надежности, gf	Расчетная нагрузка, КПа(кгс/см2)
1	2	3	4
На покрытие
Постоянная нагрузка.
Собственный вес несущих и ограждающих конструкций	5.0 (500)	1.2	6 (600)
Временная нагрузка
снеговая	0.7 (70)	1.4	0.98 (98)
эксплуатационная	0.5 (50)	1.5	0.75 (75)
На перекрытие
Постоянная нагрузка
Собственный вес несущих и ограждающих конструкций	5.5 (550)	1.2	6.6 (660)
Временная нагрузка
эксплуатационная	2 (200)	1.2	2.4 (240)
в том числе длительные	0.7 (70)	1.2	0.84 (84)

 

Условно принимаем колонну центрально нагруженной и изгибающий момент в ней отсутствует. Используя таблицу 1, подсчитываем суммарную нагрузку на колонну:

• Постоянную от покрытия:  кгс.
• Временная нагрузка от покрытия: кгс.
• Постоянная от перекрытия: кгс.
• Временная от перекрытия: кгс.
• Собственный вес колонны:

  кгс.

• Расчетная продольная сжимающая сила в колонне:

• В том числе длительная нагрузка:

кгс

Подсчитаем соотношения: l0/h=4.42/0.4=11.05 и Nдл/N=248500/299656=0.829, отсюда  jb=0.8, jr=0.88

Требуемую площадь арматуры определяем по формуле :

,

где h=1.0, т.к. h=400мм>200мм;

j - коэффициент, учитывающий продольный изгиб, определяется по формуле:

j= jb+2(jr- jb

где

gb2=0.9 - коэффициент работы бетона.

Принимаем коэффициент армирования m=0.01, тогда

Подсчитаем требуемую площадь арматуры при j=0.877:

см2,

 

 

 

Значение m>3%, т.е. этот процент армирования велик. Следует или увеличить сечение колонны или принять более высокий класс бетона. Принимаем бетон класса В55 с Rb=30 МПа(300 кгс/см2).

Снова подсчитываем j при m=0.01: ,

тогда

см2,

 

Принимаем 4ЖĆ32 А-III c As = 32.17 см2

Поперечные стержни принимаем через  s=500 мм, что меньше значения по условию s<20d=20x32=640 мм.

Поперечные стержни выполняются из стали класса Вр-1 и ставятся без расчета (по условиям сварки их диаметр 4 мм).

Защитный слой бетона принимаем не менее 15 мм. Консоли колонн армируются сварными каркасами из арматуры класса А-I и усиливаются вертикальными и горизонтальными стальными пластинами из арматуры класса А-I.

Таблица 2: Спецификация арматуры на одну колонну.

№ стержня	d, мм	l, м	Кол-во, шт	Sl,м	Масса 1 пог.м., кг	S масса, кг
1	32	5.87	4	23.48	6.31	148.16
2	5	0.27	40	10.80	0.14	1.51
3	5	0.27	50	13.50	0.14	1.89
4	5	0.15	12	1.80	0.14	0.25
5	20	0.56	4	4.48	4.94	11.06
6	20	0.27	2	1.08	4.94	2.66
					Всего:	165.53

 

Расчет многопустотной плиты покрытия.

Исходные данные для проектирования.

• Конструктивная схема здания - полный связевой каркас.
• Сетка колонн 6х6 м.

 

   Многопустотная плита имеет следующие  размеры :

• ширина b =2980 мм
• высота  h =220 мм
• диаметр пустот d =159 мм
• длина плиты l =5980 мм
• расчётная длина плиты при опирании на полки ригеля l0 = 5880 мм

       Перечень  на 1м2 площади перекрытий приведён в таблице :

 

Таблица 3: Перечень нагрузок на плиту.

Нагрузка	Нормальное напряжение, КПа(кгс/см2)	Коэффициент надежности, gf	Расчетная нагрузка, КПа(кгс/см2)
Постоянная
Собственный вес несущих и ограждающих конструкций	5.5(550)	1.2	6.0 (60)
Временная
эксплуатационная снеговая	0.5 (50) 1(100)	1.4 1.3	(140)     0.65(65)
Полная нагрузка:			8.05 (805)

 

Расчетная нагрузка на 1 пог.м. плиты при её ширине, равной 2,98 м, составит: q=2,98*8,05=23,989 кПа··м =2398,9 кгс/м.

 

Расчет изгибающих моментов и поперечных сил ведём по первой группе предельных состояний:

кгс··м;

 кгс.

Расчётное сечение многопустотной плиты представляем в виде двутавра  с размерами :

h= 220 мм ,  a=30 мм , ho=220-30=190 мм , b`f=2980 мм .  

 

              

 

Многопустотная плита шириной  2,98 м , имеет  11 пустот диаметром  159 мм.  Заменяем  размер пустоты диаметром 159мм  квадратным  сечением :

                                                   e=0.9 ··159 =143 мм.

Тогда b=2980 -11··143 = 1407мм.

Принимаем  hf= h`f=

Принимаем бетон класса В20 с Rb=11.5 МПа (117 кгс/см2) и Rbt=0.9 МПа (9.18кгс/см2), продольную рабочую арматуру из стали класса А-III с Rs=365 МПа (3750 кгс/см2), продольную монтажную арматуру и поперечную арматуру (хомуты) из стали класса A-I Rsw=225 МПа (2300 кгс/см2).

Предполагаемб, что нейтральная ось проходит в пределах полки. Расчитываем сечение плиты как прямоугольное с размерами b`f и  h0 :

при этом h=0.955, x=0.09.

Таким образом, действительная высота сжатой зоны x= x ·· h0 =0.09··190=17.1мм, что меньше h`f=38,5 т.е. сжатая  зона находится в пределах  полки

 Площадь  сечения продольной арматуры: см2.  

Принимаем 8ЖĆ16 А-III c Аs= 16.02 см2.

Для расчёта поперечной арматуры (хомутов) принимаем четыре каркаса, размещённых в рёбрах плиты , диаметр поперечных стержней d=4мм (площадь сечения 0,126 см2 

Следовательно, общая площадь хомутов Asw=4x0.196=0.504 см2.

Определим требуемую интенсивность поперечного армирования от действия внешней поперечной силы Q:

где  для тяжелого бетона jb2=2;

jf=

т.к. 3.05>0.5 то jf=0.5

Тогда  qsw=7052,72/(4··2··1.05··9.18··14.07··192)=12.69 кгс/см.

Шаг поперечных стержней (хомутов) на приопорных участках

По конструктивным условиям Sw1=h/3=220/2=110 мм (и не более 150 мм). На средней части плиты расстояние между хомутами: Sw2=3/4··h=3/4··220=165мм. Принимаем Sw2 =160 мм. Расчёт показывает ,что по условиям прочности можно принять поперечную арматуру в двух каркасах вместо четырёх ,принятых нами. В верхней части плиты конструктивно принимаем продоль ные стержни 4 ЖĆ 10 А-I и поперечные стержни  ЖĆ 4 А-I плиты с шагом 500 мм.

Таблица 4: Спецификация арматуры на одну плиту.

№ стержня	d, мм	l, м	Кол-во, шт	Sl,м	Масса 1 пог.м., кг	S масса, кг
1	16	5.72	8	45.76	1.578	72.2
2	4	0.18	92	0.72	0.1	1.66
3	10	5.72	4	22.88	0.62	14.19
4	4	1.40	12	16.8	0.1	1.68
					Всего:	89.73