Монолитное и сборное железобетонные перекрытия многоэтажного здания

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего  профессионального образования

«Южно-Уральский  государственный университет»

   Факультет «Архитектурно-строительный»

        Кафедра «Строительные конструкции и инженерные сооружения» 
 
 
 

Монолитное  и сборное железобетонные перекрытия многоэтажного  здания 
 
 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА 

К КУРСОВОМУ  ПРОЕКТУ

      по  дисциплине      «Железобетонные  и каменные конструкции»

ЮУрГУ-270102.2009.216.5432 ПЗ КП 
 
 
 
 

          Нормоконтролер      Руководитель

       С.А. Сонин      С.А. Сонин

        «__»_______2009г.           «__»_______2009г. 
 
 

                                                     Автор работы

                                                     студент группы АС-457

                                                     Абушахмина М.Р.

                                                          «__»_______2009г. 
 
 

                                                     Работа защищена

                                                     с оценкой

                                                     _______________

                                                      «__»_______2009г. 
 
 
 
 

     Челябинск 2009г.

     

АННОТАЦИЯ 
 

Абушахмина М.Р. Монолитное и сборное железобетонные  перекрытия многоэтажного здания. – Челябинск: ЮУрГУ, АС, 2009, ___с., библиогр. список – __ наименований.  

     В данном курсовом проекте рассчитывается монолитное и сборное перекрытие многоэтажного промышленного здания.

          В первой части проекта рассчитывается монолитное перекрытие над подвалом, состоящее из плиты перекрытия второстепенных и главных балок.

     Во  второй части рассчитывается многопустотная панель перекрытия, которая представляет собой предварительно напряженную железобетонную конструкцию.

     Графическая часть представлена в виде двух листов формата А1. 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ОГЛАВЛЕНИЕ 

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………….….4

1 РАСЧЕТ И  КОНСТРУИРОВАНИЕ ПЛИТЫ И ГЛАВНОЙ  БАЛКИ МОНОЛИТНОГО РЕБРИСТОГО  ПЕРЕКРЫТИЯ

     1.1 Исходные данные………………………………………………...…… 5

     1.2 Компоновка перекрытия………………………………………….……5

     1.3 Расчет и конструирование плиты…………………………………..…6

     1.3.1 Расчетная схема плиты и нагрузок

     1.3.2 Статический расчет плиты

     1.3.3 Расчет на прочность нормальных сечений

     1.3.4 Расчет на прочность наклонных сечений

     1.4 Расчет главной балки…………………………………………………11

     1.4.1 Расчетная схема балки и нагрузки

     1.4.2 Статический расчет балки с учетом перераспределения

     1.4.3 Перераспределение усилий

     1.4.4 Проверка достаточности принятых размеров главной балки

     1.4.5 Подбор продольной арматуры главной балки

     1.4.6 Расчет наклонных сечений балки на поперечную силу

1.4.7 Расчет длин запусков обрываемых в пролете стержней за точки их теоретического обрыва

2 РАСЧЕТ И  КОНСТРУИРОВАНИЕ МНОГОПУСТОТНОЙ  ПАНЕЛИ ПЕРЕКРЫТИЯ

     2.1 Исходные данные для проектирования…………………………..… 24

     2.2 Компоновка перекрытия…………………………………………...…25

     2.3 Нагрузки и расчетные воздействия……………………………….…26

     2.4 Статический расчет панели в стадии эксплуатации………………..26

2.5 Подбор продольной рабочей напрягаемой арматуры из условия          прочности сечения, нормального к продольной оси………………...…27

     2.6 Геометрические характеристики поперечного сечения…………... 28

     2.7 Предварительное натяжение арматуры……………………………. 28

     2.8 Потери предварительного напряжения в напрягаемой арматуре…29

     2.9 Проверка прочности панели по нормальному сечению………….. 30

     2.10 Расчет прочности панели в стадии транспортирования……….…31

     2.11 Расчет сечений, наклонных к продольной оси……………………32

2.12 Расчет  на действие поперечной силы  по наклонной сжатой полосе…………………………………………………………………..…33

2.13 Расчет панели по образованию трещин, нормальных к оси, в стадии эксплуатации………………………………………………..……33    

2.14 Расчет  по раскрытию трещин, нормальных к оси панели….…….34

2.15 Расчет  прогиба панели в стадии эксплуатации……………………35                                   

БИБЛИГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК……………………………………………37 
 
 

ВВЕДЕНИЕ

     Железобетонные  и каменные конструкции являются основной базой современного индустриального  наземного и подземного строительства, они применяются при возведении промышленных, жилых и общественных зданий, инженерных сооружений, а также  других объектов.

     При проектировании железобетонных конструкций  зданий основным нормативным документов является СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и  железобетонные конструкции».

     В данном курсовом проекте рассчитывается монолитное и сборное перекрытие многоэтажного здания.

     В первой части проекта рассчитывается монолитное перекрытие над подвалом, состоящее из плиты перекрытия второстепенных и главных балок. Сначала производится расчет монолитной плиты, подбираются  арматурные сетки. Затем рассчитывается главная балка с учетом перераспределения  усилий в ней и образования  пластических шарниров. В результате построения эпюры материалов подбирается  наиболее рациональное продольное армирование  главной балки.

     Во  второй части рассчитывается многопустотная панель перекрытия, которая представляет собой предварительно напряженную железобетонную конструкцию. Панель рассчитывается по двум предельным состояниям: по прочности (по несущей способности) и по деформациям. Также производится расчет в стадии транспортирования. В результате подбирается сечение и количество напрягаемой арматуры. Расчет по деформациям ведется исходя из архитектурно-эстетических требований. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1 РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ  ПЛИТЫ И ГЛАВНОЙ  БАЛКИ МОНОЛИТНОГО  РЕБРИСТОГО ПЕРЕКРЫТИЯ 

1. Исходные  данные

Размеры здания в плане по крайним осям 21,6х26(м).

Расстояние  между продольными осями l₁ = 7,2 м.

Расстояние  между поперечными осями l₂= 5,2 м.

Толщина (кирпичных) наружных стен - 51 см.

Привязка внутренней грани наружных стен к осям здания - 20 см.

Материалы:

а) Бетон  тяжелый класса В12,5: R_b=7,5 МПа; R_bt=0,66 МПа; γ_b2=0,9; плотность ρ=25000 Н/м³

б) Арматура рабочая продольная:

для плиты  – класса Вр-I;

для главной  балки – класса А-II;

в) Арматура рабочая поперечная для главной  балки класса А-I или A-III;

г) Арматура монтажная:

для плиты  – класса Вр-I;

для главной  балки – класса А-I;

Нагрузки (нормативные): временная (полезная) нагрузка на монолитное перекрытие V=13,0 кН/м²;  кратковременно действующая V_sh=2,5 кН/м²

Коэффициент надежности по назначению здания γ_n=0,95. 

2. Компоновка  перекрытия

Рис. 1.1 Фрагмент плиты перекрытия 
 
 
 

   Вдоль поперечных осей здания расположим главные балки перекрытия с

шагом l₂=5,2м, второстепенные балки параллельно продольным осям здания с шагом а по формуле (1):

                                           

                                            (1) 

     Предварительно    зададимся    размерами    поперечных    сечений    элементов перекрытия:

- высота главной балки ; принимаем h_r = 60см.

- ширина главной балки ; принимаем b_r = 20см.

- высота второстепенной балки ;

принимаем h_B = 30см

– ширина второстепенной балки b_B = (0,3...0,5)^. h_B = 9…15см;

принимаем b_B = 12см

- толщина плиты перекрытия назначается по формуле (2):

                                       

                                  (2) 

;

принимаем h_п = 9см

- глубина заделки главной  балки в наружную  стену здания С_r = 38см; второстепенной балки С_B = 25см; плиты С_п= 12см. 

1.3 Расчет и конструирование плиты 

1.3.1. Расчетная схема  плиты и нагрузок

Рис. 1.2 Расчетная схема плиты 

Так как  отношение сторон плиты

                                             

,                                              (3)

то плиту  следует рассчитывать как балочную, то есть, работающую в одном коротком направлении. Для этого вырезаем полосу плиты шириной 1м и рассчитываем ее по многопролетной неразрезной схеме. Расчетный пролет плиты для средних  пролетов вычисляется по формуле (4):

                                

                                  (4) 

Собственный вес  плиты вычисляется в соответствии с формулой (5):