Железобетонные и каменные конструкции производственного здания

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.5. Расчет в программе SCAD Office

                 

Сопротивление ж/б сечении

 

Расчет выполнен по СНиП 2.03.01-84* (Россия и другие страны СНГ)

 

Коэффициент надежности по ответственности  g_n = 0.95

 

Длина элемента 5 м

Коэффициент расчетной длины  в плоскости XoY 1

Коэффициент расчетной длины  в плоскости XoZ 1

Случайный эксцентриситет по Z принят по СНиП 2.03.01-84* (Россия и другие страны СНГ)

Случайный эксцентриситет по Y принят по СНиП 2.03.01-84* (Россия и другие страны СНГ)

Конструкция статически неопределимая

 

Силовая плоскость

Сечение

b = 150 мм h = 400 мм b1 = 1840 мм h1 = 70 мм a1 = 25 мм a2 = 25 мм

Площади арматуры AS1 = 9,11 см2 ASw = 1,57 см2 Шаг 150 мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Арматура	Класс	Коэффициент условий работы
Продольная	A-III	1
Поперечная	A-I	1

 

 

Бетон

Вид бетона: Тяжелый

Класс бетона: B20

Условия твердения: Естественное

Коэффициент условий твердения 1

Коэффициенты условий  работы бетона

Учет нагрузок длительного  действия g_b2 0,9

Результирующий коэффициент  без g_b2 1

 

Трещиностойкость

Категория трещиностойкости - 3

Условия эксплуатации конструкции: В помещении

Режим влажности бетона - Естественная влажность

Влажность воздуха окружающей среды - 40-75%

Допустимая ширина раскрытия  трещин:

  Непродолжительное раскрытие  0,4 мм

  Продолжительное раскрытие  0,4 мм

 

Результаты расчета  по комбинациям загружений

N = 0 кН

M = 113 кН*м

Q = 90,3 кН

Коэффициент длительной части 1

Проверено по СНиП	Проверка	Коэффициент использования
п.п. 3.15-3.20, 3.27-3.28	Прочность по предельному  моменту сечения	0,967
п.п. 4.14, 4.15	Ширина раскрытия трещин (кратковременная)	0,69
п.п.4.14, 4.15	Ширина раскрытия трещин (длительная)	0,69
п.3.30	Прочность по наклонной полосе между наклонными трещинами	0,457
п.3.31 СНиП, п.3.31 Пособия  к СНиП	Прочность по наклонной трещине	0,755
п.4.17	Напряжения в поперечной арматуре	0,465
п.4.17	Ширина раскрытия наклонных  трещин (кратковременная)	0,321
п.4.17	Ширина раскрытия наклонных  трещин (длительная)	0,321

 

 

Коэффициент использования 0,967 - Прочность по предельному моменту  сечения

 

 

Коэффициент длительной части 1

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент надежности по нагрузке 1

 

Кривые взаимодействия

 

 

Фиксированные значения усилий	Q = 0 кН
Область изменения  усилий	-2260,174 кН < N < 404,965 кН -150,94 кН*м < M < 143,414 кН*м

 

Фиксированные значения усилий	M = 0 кН*м
Область изменения  усилий	-1829,315 кН < N < 102,458 кН -138,394 кН < Q < 138,413 кН

 

 

Отчет сформирован программой АРБАТ, версия: 5.1.3.1 от 26.12.2007

 

 

5. Проектирование  каменных конструкций

5.1. Проверка прочности кирпичной стены

 

  Проверить несущую способность поперечной кирпичной стены здания, расположенной по координационной оси m (рисунок 1.1). Расчетная нагрузка собирается с грузовой площади 5, имеющей размеры А_гр = × S. Расчетное сечение стены – прямоугольник с размерами, мм,       h × b = 510 × 1840. Высота стены равна высоте двух этажей: l_c= 2*6.0=12.0 м        (рис. 5.1), расчетные нагрузки на перекрытие: постоянная g = 4.235 кН /м², временная            v = 18.0 кН /м². Кладка сплошная ( R = 1400 кН /м²) с объемным весом = 18,0 кН /м³. На кирпичную стену опираются две второстепенные балки и плиты модулей А, Пр. Глубина заделки балок в стену – 250 мм, плит – 60 мм.

 

1) сетка внутренних опор (столбов), м,                     × = 5.500 × 5,000;

2) шаг второстепенных балок (наибольший), м,            S = 1.840;

3) высота этажа, м,                                                            H_э = 6.000;

4) число перекрытий                                                         n_p  = 2;

5) толщина пола, мм,                                                         h_p = 100;

6) толщина плиты перекрытия, мм,                                h_f = 70;

7) сечение ригеля, мм,                                                      h_r × b_r = 550 × 250;

8) сечение второстепенной балки,  мм,                            h_b × b_b = 400 × 150;

9)  нормативные нагрузки на перекрытие, кН /м²,  

постоянная от веса пола, переборок                           g_n =  2.10;

длительная временная от веса оборудования            v_n =  15,00;

10) коэффициент снижения временной  нагрузки 

      столбов и стен, воспринимающих 

нагрузку от  двух перекрытий и  более                      = 0,90;

11) марка кирпича                                                              125;

12) марка цементно – известкового  раствора                 25;

13) коэффициент надежности по ответственности        = 0,95.

Решение.

        Расчетная схема. Конструкция и нагрузка симметричны относительно оси стены, совпадающей с координационной осью m. Следовательно, стена является центрально – сжатым элементом. Расчетная схема стены приведена на рисунке 5.2. для наиболее нагруженного пролета первого этажа, где расчетная длина стержня l₀  = 0,8 · H = 0,8 · 6.00 = 4.8 м.                                              

Расчетное сечение 1 – 1 находится выше уровня чистого пола на расстоянии                               = H_э /3= 6.0 /3 = 2.0 м, где коэффициенты φ, η соответствуют табличным.

Сбор  нагрузок. Нагрузка собирается с площади перекрытия                                                   А_гр = × S = 5,000 · 1.84 = 9.2 м², на которой расположен участок второстепенных балок длиной = 5,000 м.

Нагрузки от перекрытия постоянные:

-вес пола, перегородок, железобетонной плиты

G_p =

· g · А_гр = 0,95 · 4.235 · 9.20 = 37.01 кН;

-вес ребра второстепенной балки

G_b = · · b_b ·(h_b – h_f)· · =0,95·25,0·0,150·(0,400 –0,070) · 5,000 · 1,1  = 6.47 кН.

-временная длительная нагрузка с учетом коэффициента снижения = 0,90:

F =

· v · А_гр · = 0,95 · 18 · 9.20 · 0,90 = 141.59 кН.

Суммарная нагрузка от одного перекрытия

N_1p = G_p + G_b + F = 37.01 + 6.47 + 141.59= 185.07 кН.

Суммарная нагрузка от двух перекрытий

N_2p = N_1p · n_p = 185.07 · 2 = 370.14кН.

Постоянная нагрузка от веса кладки в сечении 1 - 1 при высоте стены  от отметки + 2.0 до отметки + 12.00 ( =12.00–2.0= 10.00 м; = 1,1 ):

G_к =

· · h · b · · = 0,95 · 18,0 · 0,510 · 1,840 · 10.0 · 1,1 = 176.51 кН.

Вес стены G_с с учетом веса штукатурки больше веса кладки на величину от 7 до 8%

G_с  = 1,08 · G_к = 1,08 · 176.51 = 190.63 кН.

Суммарная сжимающая сила в расчетном  сечении 1 – 1 от нагрузки с перекрытия и собственного веса стены:

N = N_2p + G_с = 370.14 + 190.63 = 560.77 кН.

 

Несущая способность стены N_ult определяется по формуле расчета неармированного центрально – сжатого элемента:

N_ult =

,

где A_r - фактическая площадь расчетного сечения стены,

A_r = h · b= 0,510 · 1,840 = 0,938 м² > 0,300 м² (расчетное сопротивление кладки не корректируется).

По фактическим размерам поперечного  сечения уточняем линейным интерполированием  значения коэффициентов  , m_g : = / h =4.8/0,510 = 9.41; = 0; m_g = 1,0, так как  <10. По таблице гибкости = 8   соответствует = 0,92, гибкости = 10 соответствует = 0,88.

Приращение гибкости                                                                                                  

  = ( -  )/ ( -  ) = (9.41 – 8.00)/(10,00 – 8,00) = 0,705. Интерполированное значение коэффициента продольного изгиба  вычисляем по выражению:                                                     =  + · ( - ) = 0.92+ 0,705 · ( 0,88 –0.92) = 0,892.

 

N_ult = 1,0 · 0,892 · 1400 · 0.938 = 1171. кН.

 

Вывод. Несущая способность (прочность) стены достаточна при выполнении условия             N_ult  ≥ N (1171 кН  > 560.77 кН ). Условие выполняется, прочность стены обеспечена.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

      В результате выполнения данного курсового проекта по дисциплине „Железобетонные и каменные  конструкции” я изучил действующие нормы СНиП «Бетонные и железобетонные конструкции» приобрели навыки в самостоятельном подборе и проверке сечений железобетонных конструкций, в результате чего было спроектировано отапливаемое каркасное многоэтажное здание портового склада с кирпичными несущими стенами.

По результатам  проведенных расчетов можно сделать  вывод, что все проверки по прочности  выполняются, следовательно, прочность  и жесткость спроектированного  здания обеспечена.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованных источников

 

1. СП 52 - 101 - 2003. Бетонные и железобетонные  конструкции без предварительного  напряжения арматуры / ГУП НИИЖБ  Госстроя России. - М.: ФГУП ЦПП, 2004. - 54 с.

2. ГОСТ 21.501-93. Правила выполнения архитектурно - строительных рабочих чертежей. - М.: Изд-во стандартов, 1996. - 41 с.

3. ГОСТ 2.105 - 95 Общие требования к текстовым документам. – Взамен ГОСТ 2.105-79. - Минск.: Изд–во стандартов, 1996. - 36с.

4. СНиП 2.01.07 - 85*. Нагрузки и воздействия/ Госстрой России.- М.:ГУП ЦПП,2001.-44с.

5. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры (к СП 52 – 101 - 2003)/ ЦНИИпромзданий, НИИЖБ - М.: ОЛО ЦНИИпромзданий, 2005. - 2 14с.

6. СНиП 52 - 01 - 2003. Бетонные и железобетонные. Основные положения/ ГУП НИИЖБ.- М.: ГУП ЦПП, 2004. - 29с.

7. ГОСТ 23279 - 85. Сетки арматурные сварные для железобетонных конструкций и изделий. - М.: Изд-во стандартов, 1985. - 10с.

8. ГОСТ 530 - 95 «Кирпич и камни керамические». Технические условия. - М.: ГУП ЦПП, 2001. - 34с.