Расчетно графическая работа по строительным конструкциям расчёт пустотной плиты

1 .Введение

Железобетон в  настоящее время является основным материалом при ведении работ  по строительству промышленных зданий, бункеров, домовых труб, так же широко применяются при строительстве  гидротехнических сооружений, электростанций и т.д.

Применение предварительно напряженного железобетона особенно возросло с появлением высокопрочных сталей и бетонов. Что позволяет перекрывать  большие проемы зданий и сооружений.

В последнее  время достигнут высокий уровень  сборности в промышленном и жилом  строительстве.

Преимущества  железобетона: благодаря высоким  физико- техническим свойствам он показывает значительное сопротивление  атмосферным воздействиям. Ему легко  может быть придана конструктивная и архитектурная форма.

Недостатки железобетона: сравнительно большая масса конструкций, повышенная тепло- и звукопроводность, сложность производства работ, потребность  в квалифицированных кадрах, специальном  оборудовании. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3.Общее решение  Здание представляет собой неполный  каркас, наружные стены кирпичные  несущие, и толщина 510мм. Фундаменты  под стены - ленточные, под колонны  стаканного типа. Колонны сборные  железобетонные сечением 300^х300мм. Ригели сборные железобетонные таврового сечения с полкой внизу. Плиты перекрытия и покрытия сборные железобетонные пустотные. Кровля четырехслойная рубероидная на битумной мастике по цементной стяжке (толщина 20мм). Утеплитель на покрытие толщиной 14см. Высота этажа Зм.

1. Пустотная плита ρ=2500кг/м³.
2. Лага Ϭ=40мм, g=1600кг/м³.
3. Доска Ϭ=37мм, g=1000ru/м³.

Методика расчета  пустотного настила.

Рассчитать  и законструировать пустотную плиту  В^н=1,4м l_н=5600мм. Рабочая арматура А-Ⅲ. Поперечная арматура и вспомогательная Вр-Ⅰ (А-Ⅰ). 

Сбор нагрузки на 1м² перекрытия.

Расчет конструкции  плиты перекрытия.

В^н=1,4м n=7 

b=B^H-n*d

b=1400-7*159=287 
Подобрать по сортаменту определенное количество стержней.

L_k=L_H-2* - 2*20=5440

L_p=L_k -2*40=5360 
 
 
 
 

Дано:

А_наг=g`*A_гр=6,4*1,4=8,96kH/м² 
 


        
 А_s -?

2. Статический расчет плиты:

Q== =24kH

M= = =32,2kH*м 


g=8,96

                 


Определяем  рабочею высоту

1. h₀=h-a=22-3=19см

Определяем  момент плеча

2. M_x=h_f`=R<sub>b</sub>*b<sub>f</sub>`*h_f`*(h₀-0,5x)=9924,4kH*M
3. M≤Mx=h_f    32,2≤9924,4kH*M
4. A₀===0,057
5. A₀=0,057>ή=0,97
6. As===4,79см

7ǿ10 А-lll (As^ф=5,5см²) 
 


Дано:  B=20  Rb=11,5МПа        Rbf=0,9 МПа                               A-lll        Bp-l(A-l)   aз=3см   b*h=1,4*22см   Q=24kH         M=32,2kH*M

Расчет наклонного сечения. 


                    1.Задоемся ǿ-ом поперечной     

                      арматуры из     

                      условий свариваемости                                                                  

                                             ǿ10=>ǿ3

                    2 Определим площадь поперечного  

                       сечения           

                       арматуры одного стержня.

                                          Aswi=0,071см²

                                     Asw=Aswi*n=0,071*7=0,497см²

                                 

                                     3 Задаёмся шагом арматуры.

            h≤450мм

      S1≤*220=110мм 


                                                   Принимаем S1=110мм

3 Определяем поправочный коффициенты φ_в1  и φ_ώ1 
 


φ_в1=1-0,01*Rb

φ_в1=1-0,01*11,5=0,885

φ _ώ11+S*d*=1,07

         

£=

==

8,75

4 Проверим достаточность  размеров поперечного сечения.

Q≤0,3*

φ _ώ1* φ_в1 *

Rb*b*h₀

24*10³           0,3*1,07*0,885*11,5*10²*28,7*19

24000≤178148

Да размеры сечения  достаточны.

6 Проверка необходимости  расчета наклонного сечения.

Q≤

 φ_в3*

 ή_bt*b*h₀

24*10³              0,6*0,9*10²*28,7*19

24000≤29446

Да расчет наклонного сечения не выполняется поперечная арматура ставиться конструктивно.

 

Конструирование сетки С1(нижняя сетка)

С-выпуск арматуры

           С=15   а

_з=15мм 


S=300мм

5540	300
5400	18
140

5600-2*а_з-2*С=5600-30-30=

 


1330
1323
7

Вн-2*5-2* а_з-2*С=1400-10-30-30= 
 


189*7=1323 


Конструирование сетки С2(верхняя сетка)

S=150мм                                                                                                                                         

1360-2* а_з-2*С=1360-60=

1300	189
1134	6
166
5540	150
5400	36
140

 


Конструирование коркаса КР1(4шт)

Lкар=1360мм       1360-2*а_з=1330-2С=1300

S=110мм

 
 
 
 
 
 


1300	110
1210	11
90

220-30=190-30=160 
 
 
 


                                    Расчет колонн.

Агр - грузовая площадь

Агр=L1*L2 где L1-шаг

                         L2-пролет

Агр=5,6*6=33,6м²

m=Vp*q*10

Vp=Sp*Lp

Sp=S1+S2+S3

S1=*0,1=0,0295м²

S2=0,32*0,12=0,0384м²

S3=0,12*0,22=0,0264м²

Sp=0,0295+0,0384+0,0264=0,0943м²

Vp=0,0943*5,6=0,528м³

M=0,528*2500*10=13202 


Ульяновск lll-район

p₀=p_кр+p_дл=700+300=1000 
 
 


Конструктивный  элемент, вид нагрузки	Нормативна  я нагрузка.	Коэффициент надежности по нагрузке.	Расчетная нагрузка.
Зхслойный рубероидный ковер.	3024	1,3	3931,2
Цементн. стяжка	12096	1,3	15724,8
Утеплитель	16934,4	1,3	22014,72
Пароизоляция  (1слой рубероида)	1008	1,3	1310,4
Ж.Б.П.	84000	1,1	92400
Ригель	13202	1.1	14522,2
Длительно действующая (снеговая нагрузкахАГ0)	10080	1,4	14112
Итого длительно действующая	£=140344,4	-	£=164015,32
Кратко  временная (снеговая нагрузках Аго)	23520	1,4	32928
Полная  нагрузка	£=163864,4	-	£=196943,32

                  Сбор нагрузки на колонну с  покрытия (Таблица №2) 
 
 


      Сбор нагрузки на колонну с  одного перекрытия.(Таблица №  3) 
 
 


Конструктивные  элементы	Нормативна  я нагрузка	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка
1 .Доска.	12432	1,2	14918,4
2. Лага.	21504	1,2	25804,8
3. Ж.Б. плита	84000	1,1	92400
4. Ригель	13202	1,1	14522,2
5. Длительно действующая.	10080	1,2	12096
6.Итого	£=141218	-	£=159741,4
7Кратковременно  нагрузках Агр	50400	1,2	60480
8.Итого:	£=191618	-	£=220221,4

 


      Сбор нагрузки на колонну каждого  этажа.(Таблица 4) 


Колонна	Длительно действующая расчетная нагрузка.	Кратковременная расчетная нагрузка.	Полная нагрузка.
3 этаж.	164,015+7,2=171,215	33	204,215
2 этаж.	171,215+7,2+160=331,215	33+60,5=93,5	424,715
1 этаж.	331,215+10,2375+220,2=561,6525	93,5+60,5=154	715,6525

 


Высота этажа -3,2м

Число этажей -3

Глубина золожения  фундамента -1,6м 


1. Определение веса колонны:

Р_к=b_k*h_k*H_k*g*10

Где b_k* h_k –размеры сечения колонны

Н_к –высота колонны 1го этажа 


Hk=Hэт+(Нф-250)=3,2+(1,6-0,25)=4,55

Рк¹=0,3*0,3*4,55*2500*10=10237,5=10,2375кН

Р^2-3=b_k*h_k*Hэт*g*10=0,3*0,3*32*2500*102=7200H=7,2kH

2. Определяем расчетную длину колонны первого этажа:

L₀=0,8*Hk

L₀=0,8*4,55=3,64H 


Расчет колонны  со случайным экцентриситетом. 


Дано: N=715,6525Kh. NKp =154 Кн.  Nдл=561,6525Кн. bxh=300x300MM.  £0=3,64м. В30 Rb=l 7x0,85=14,45(Мпа). AIII Rsk=365(Mna).

                                   Решение.

1.Определяем  полную нагрузку:

N=Nкр+Nдл=154+561,6525=715,6525кН

2. Задаемся % армирования:

µ%=1%

3.Определения  коэфицыента  


 

£=µ*=0,1*14,45*10=0,25 


µ===0,01

4.Определение гибкости колонны

                                £===12,1

   5.Определения соотношения нагрузок

                                         

==0,78

             6. Определение поправочных коэффициентов

φв  и φж метод  линейной интерполяции. 
 
 


	£=12,1
0,5	0,88
1	0,86
0,5	0,02

 


0,78≤ 


                                                         

φв=0,88-=0,8688

      φж=0,9-=0,8888 


	£=12,1
0,5	0,9
1	0,88
0,5	0,02

 


0,78 
 


7. Определяем  коэффициент продольного изгиба.

 

φ= φв+2(φж- φв)*d=0,8688+2(0,888-0,8688)*0,25=0,8788 


8. Определяем площадь сечения сжатой арматуры.

As`= -=

4ǿ22A-lll(As=15,2см²)

9. Проверим условия  прочности:

N≤m*φ*(Rb*A+Rsc*As)

715,6525*10³                10,8788(14,45*10²*900+365*10²*15,2)

715652,5≤1630437,64

Условия выполняются, прочность обеспечена. 
 
 
 
 
 
 
 


 
 
 
 

 
 


а_з

=25 4550-2*25=4500-2*25=4450

4450	400
4400	11
50

С=25 

d=22

S≤20d

22*20=440

S должен быть кратен 50мм и округляется в меньшую сторону S=400мм 


Расчет и  конструирование монтажных петель плиты перекрытия.

1. Определение веса плиты.

P=V*g где V-оббьем плиты (м³)

                  g=2500кг/м³

V=(Bн*h*

*

n)*Lk=(1,4*0,22-

м

³

P=0,91*2500=2275кг/м³

2. Определим  вес плиты с учетом динамичности.

Kg-коэффициент динамичности=1,4

P`=Kg*P=1,4*2275=3185кг=3,185т

3. Определяем  нагрузку приходящеюся на одну  петлю.

P₁=

n-количество петель при неблагоприятных условиях.

4. Подбор марки  и диаметра монтажной петли.

Марка петли  П-4

      

ǿ12Ac-ll

      

h=15d=180

      

m=75мм

   
Длина: 180+75=255

     

255*2=510мм 


     

                                       Расчет фундамента.

     

Произвести  расчет и законструировать фундамент  под колонну. 


N=715,6525kH B20,Rbt=0,9MПа=900kH/м2 A-ll,Rs=280MПа bk*hk=300*300мм колон.,армир.,4ǿ22A-ll R0=0,19 MПа=190kH/м2 Hф=1,6м gcр=2000кг/м3=20кН/м3

1.Определение  площади подошвы.

Aф=

м

²)

При квадратной подошве а=в=

2.Определим  максимальную высоту фундамента  из условия продавливания.

h₀=-

Pгр=

3. Проверка конструктивных  требований

  Глубина заделки колонны hз

                                                  Основное тр-ис: hз=hk   hk=300

                                                  Дополнительное тр-ис: hз немение 25d колонны

                                                   25*22=550 прин., макс:

                                                  Толщина стенки стакана и Б  ст

                                                   Бст=0,2hk=300*0,2=60мм

                                                   Бст≥200мм

                                                   Бст-? Бст=h₂=450мм

                                                   Высота фундамента.

                                                   h=hст+200=600+200=800мм

                                                   hст=hз+50=550+50=600мм

Применяем фундамент  высотой h=900мм у которого h1=450мм и h2=45мм

 
  
 
 
 
 


 


750	2
750	375
0

2100-1350= 
 
 


h₀=900-35=865мм

h₁=450-35=415мм

4. Проверка на  продавливания:

F≤Um*Rbt+h₀

F-продавливающая сила

F=N-Pгр*(2h₀+hk)²

F=715,6525-158*(2*0,865+0,3)²=64,55

Um-периметр средней линии пирамиды продавливания

 Um=4(h0+hk)=4(0,865+0,3)=4,66м

64,55          4,66*900+0,865

64,55≤4194,865

Условия выполняются.

5. Определения  момента всечении 1-1 и 2-2

M_1-1=0,125*p_гр*(a-h_k)²*b=0,125*158*(2,1-0,3)²*2,1=134,379kH*м

M_2-2=0,125*p_гр*(a-а₁)²*b=0,125*158*(2,1-1,35)²*2,1=23,33kH*м

6. Определения  площади сечения арматуры в  сечении 1-1 и 2-2.

   
 


As^1-1=

==6,16

см² 


As^2-2=

=см

²

Из 2 значений принимаем  большее As=6,16см²

7. Конструирование сетки и определение диаметра арматуры.

a=b=2100

a₃=20

c=200

2060	100
2000	20
60

2100-2*20= 
 
 


2100-2*20-2*20=2020

Принимаем размер ячейки 100 ,  22 стержня.

 


As^max=

1ǿ6A-lll(As^фак=0,283см²)

Площадь сечения 1-го стержня

Опалубочный чертеж фундамента.

М1:200 
 


 


 
 


      

     1-1 


      

   С-4

                                                      2-2

С=10мм

450+2*10=470

1350-2*10=1330

 
   


          

12 стержне

 hср-35-7-10=1600-35-7-10=1548

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


                                         

Чертеж плиты  перекрытия