Расчет железобетонных конструкций

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего  профессионального образования

Пятигорский государственный технологический  университет 
 

Кафедра ПГС 
 
 

Пояснительная записка

к курсовой работе. 
 

По дисциплине: Железобетонные и каменные конструкции. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Студент группы ПГС-52                                       Атасунцев Т.

Преподаватель                                                     Гончарова Е. В. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Пятигорск 2009

 Содержание: 

Ведение  и  цель работы…………………………………………………………с.4-6

Компоновка здания, определение габаритов и расчётных

  пролётов  конструкции……………………………………………………...….с.8-9

Расчёт и конструирование  панелей перекрытия…………………………......с.10-14

Расчет и конструирование  ригеля ………………………………………...…..с.15-19 

Расчёт и конструирование  колонны…………………………………………...с.19-22 

Ведомость расхода  стали ,спецификация……………………………………..с.23-24 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение  и цель работы

  Многоэтажными бывают не только жилые дома, но также здания производственного, административно-бытового и общественного назначения. Подобные здания чаще всего выполняют каркасными из сборного железобетона. Конструкция данных видов зданий состоит из следующих частей:

 Каркас  - это пространственный остов, несущий вертикальные и горизонтальные нагрузки и собираемый из отдельных элементов: колонн, ригелей, панелей перекрытий и связей жесткости.

  Панели (плиты) перекрытий - непосредственно воспринимают нагрузки на каждом этаже от веса пола, оборудования и людей. Эти нагрузки, вместе с собственным весом панелей, передаются на ригели; последние опираются своими концами на выступы (консоли) колонн. Причем колонна каждого этажа воспринимает нагрузку от колонн вышележащих этажей. Следовательно, самые нагруженные — колонны первого этажа, их устанавливают на фундаменты, через которые и передается на основание (грунт) вся нагрузка от здания.

  Кроме вертикальных на здание действуют и горизонтальные нагрузки: ветровое давление, от торможения внутрицехового транспорта, а также случайные воздействия, не всегда поддающиеся учету. Совместное действие вертикальных и горизонтальных нагрузок может привести к потере общей устойчивости здания, если не обеспечить пространственную жесткость, т. е. жесткость в трех плоскостях: двух вертикальных и горизонтальной. Сделать это можно двумя способами:  
Первый- создать жесткие узлы сопряжения ригелей с колоннами, которые в отличие от шарнирных способны воспринимать не только продольные и поперечные силы, но и изгибающие моменты. Такие каркасы называют рамными                                                                                                                                                         Второй - соединить часть колонн специальными связями жесткости, сохранив шарнирное опирание ригелей на консоли колонн. Роль таких связей могут выполнять межкомнатные железобетонные перегородки - их называют диафрагмами жесткости. Подобный тип каркасов получил название связевого.

 В обоих случаях горизонтальными связями являются панели перекрытий которые образуют жесткие диски либо за счет приварки их к ригелям, либо за счет плотно замоноличенных продольных и поперечных швов между конструкциями. У каждой системы есть своя область применения. Например, рамные каркасы более трудоемки и материалоемки, но зато этажные пространства в них не перегораживаются диафрагмами, поэтому они предпочтительны для производственных зданий. Связевые каркасы применяют там, где по соображениям планировки перегородки не являются помехой: учреждения, школы, больницы, некоторые промышленные предприятия. В таких зданиях нагрузки на перекрытия сравнительно небольшие, поэтому и конструкции здесь более легкие — в них можно применять так называемые «скрытые консоли колонн, не выступающие за габариты ригелей, что увеличивает объем помещений и улучшает их интерьер (и1).                   

   Целью моей работы является проектирование несущих конструкций связевого каркаса трехпролетного пятиэтажного  здания. В проекте мы рассчитываем только некоторые, наиболее характерными элементами: рядовую панель перекрытий, ригель среднего пролета и среднюю колонну первого этажа. Каждую конструкцию нужно рассчитать по прочности (а панель перекрытий также по жесткости и трещиностойкости) и разработать чертежи.  
Исходными данными для проектирования являются: размеры здания в плане по наружным осям L и L, расстояния между продольными и поперечными разбивочными осями l Х l (сетка колонн), количество и высота этажей, полезная нормативная нагрузка на 1 м2 покрытия и перекрытий (включая постоянную, длительную и кратковременную) и классы рабочей арматуры. Перечисленных данных, однако, недостаточно для того, чтобы непосредственно приступить к разработке конструкций. Вначале необходимо скомпоновать здание, определить габариты каждой конструкции и расчетные пролеты. Чертежи выполняем с учетом требований Системы проектной документации для строительства — СПдС [6, 7].  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Компоновка  здания, определение  габаритов и расчётных 

                            пролётов конструкции.

  Требуется определить габаритные размеры несущих конструкций трёхэтажного, трёхпролётного каркасного здания связевого типа и вычертить схему расположения элементов каркаса: план перекрытия первого этажа, поперечный разрез, узлы и спецификацию.

  Исходные данные: размеры в плане по наружным осям 18,3×51 м , сетка колонн 6,1×5,1 м , высота этажей в осях 3,3 м, панели перекрытий пустотные, район строительства г. Улан-Уде ( VI снеговой район [2] 0,7 кпа 70кгс/м2 ), нагрузки на перекрытие приведена в табл.1, на покрытие табл. 2, здание нормального уровня надёжности.

  Решение. Для назначения размеров сечения колонн приближено, без учёта собственного веса ригелей и колонн, определяем усилие от расчётной нагрузки в колонне первого этажа. По табл.1 расчётная нагрузка на перекрытие равна 10,62 кПа. При четырёх междуэтажных перекрытиях и грузовой площади колонны 6,1×5,1=31,11 м² усилие в колонне составит 4*10,62*31,11 = 1321,6 ≈ 1321 кН. По таб.2 расчётная нагрузка на покрытие – 6,84 кПа, усилие в колонне от неё 6,84*31,11 = 212,8 ≈ 213 кН. Полное усилие в колонне : 1321 + 213 = 1534 кН, что меньше 2000 кН. Принимаем сечение колонн 300×300.

   Так как привязка крайних колонн осевая, проектная длинна ригелей

l = 6100-300-40=5760. Размеры сечения ригелей назначаем b×h = 200×500 мм, с шириной полки b_f = 400 мм. Тогда проектная длина панелей с учётом зазоров l= 5100 - 200 - 20 = 4880 мм. При расстоянии между продольными (буквенными) осями колонн 6100мм номинальную ширину рядовых назначаем равной 1200мм, средних межколонных панелей – 1850мм,  а крайних межколонных – 750мм (фактическая проектная ширина с учётом допусков будет на 10мм меньше – 1190, 1840 и 740 мм соотвецтвенно). Колонны принимаем с поэтажной разрезкой, стыки колонн располагаем на расстоянии 650мм от верха ригелей.

 Вычерчиваем схемы расположения элементов скомпонованного каркаса, включая план первого этажа, поперечный разрез, узлы и спецификацию (чертеж КП1. ЖБК. 03 – 1 – КЖ). При этом предусматриваем в колоннах по осям А и Г одну консоль, в отличие от двух консолей в колоннах по осям Б и В; колонны, расположенные у торцевых стен, нагружены меньше остальных, поэтому всем им присваиваем разные марки — от К1 до К4. Ригели имеют две марки — однополочные у торцевых стен (на них опираются панели только с одной стороны) и двухполочные остальные. По-разному маркируем также панели перекрытий — рядовые, межколонные средние и межколонные крайние. диафрагмы жесткости, лестничные клетки, наружные стеновые панели и другие элементы на схеме условно не показываем. Спецификацию заполняем после подсчета собственной массы конструкций, то есть после завершения их рабочих чертежей.  

                                           Нагрузки на перекрытие

                                               Нагрузки на покрытие