Расчет железобетонных конструкций жилого дома

Тип работы:
Курсовая
Предмет:
Строительство


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

ВВЕДЕНИЕ

Железобетон состоит из бетона и стальной арматуры, работающих совместно, благодаря сцеплению, возникающему между ними. Бетон — искусственный каменный материал, хорошо сопротивляется сжатию, а на растяжение работает в 15…20 раз слабее. Для повышения прочности бетона применяют арматуру, которая обладает значительно более высокой прочностью на растяжение и позволяет существенно повысить несущую способность строительных конструкций.

Основные достоинства бетона — высокая прочность, долговечность, огнестойкость, стойкость против атмосферных воздействий, возможность использования местных строительных материалов, простота формообразования, небольшие эксплуатационные расходы.

К недостаткам железобетона следует отнести большую плотность, высокую тепло- и звукопроводность, появление трещин вследствие усадки и силовых воздействий. Для снижения плотности и теплопроводности железобетона следует использовать легкие пористые заполнители, при этом массу конструкции можно уменьшить, применяя тонкостенные и пустотелые конструкции. Специальная технологическая обработка с помощью пропаривания, вакуумирования повышает трещиностойкость железобетона.

Бетон должен обладать необходимой прочностью, хорошим сцеплением с арматурой, достаточной плотностью для защиты арматуры от коррозии. Сцепление арматуры с бетоном — наиболее важное свойство железобетона, так как оно служит основой работы материалов, входящих в состав железобетона, прочностные и деформативные свойства конструктивных элементов.

Надежное сцепление арматуры с бетоном обеспечивается склеиванием геля с арматурой, трением, вызванным давлением от усадки бетона, зацеплением за бетон выступов и неровностей на поверхности арматуры.

Главенствующую роль для надежного сцепления арматуры с бетоном играют выступы и неровности на поверхности арматуры. При создании периодического профиля арматуры возрастает примерно в два раза.

1. Архитектурно — конструктивное решение здания

В соответствии с заданием и паспортом запроектирован 2-ух этажный жилой дом в г. п. Ветка Гомельской области. Высота этажа 2.8 м. Размер здания в осях 38. 400?14. 400 м. В здании предусмотрен подвал. Климатический район строительстваII-В.

Здание запроектировано с поперечными несущими стенами. Пространственная жесткость и устойчивость здания обеспечивается перевязкой вертикальных швов между кирпичами, армированием углов и мест примыкания внутренних стен к наружным и анкеровкой плит перекрытия со стеной (Г-образный анкер) и между собой (линейный анкер).

В проекте применены ленточные фундаменты. Глубина заложения фундамента 3 м. По долговечности здание относится к II степени, т. к. его конструктивные элементы рассчитаны на срок службы не менее 50 лет.

По огнестойкости в соответствии с СНБ 2. 02. 01−98 здание относится к III степени.

Класс ответственности здания- II степени по СНиП 2. 01. 07−85.

Здание размещается на участке со спокойным рельефом, характеризующийся горизонталями 108. 5−110,0.

В основании залегает грунт — песок мелкий=0,5; гII'= гII=19,8кН/м3; цII=29°.

Уровень грунтовых вод находится на отметке -3,5 м от дневной поверхности.

фундамент здание этаж кровля

2. Сбор нагрузок

2.1 Сбор нагрузки на 1 м2 чердачного перекрытия

Таблица 1

№ п/п

Нагрузка

Подсчет

Нормативная нагрузка gn

кН/м2

гYf

Расчетная нагрузка q, кН/ м2

1

1. 1

1. 2

1. 3

1. 4

1. 5

Постоянная нагрузка

Доски ходовые t=50мм, с=500кг/м3

Шлакоизвестковая коркаt=30мм, с=1800кг/м3

Плиты минераловатныеt=125мм, с=350кг/м3

Слой бикроста на битумной мастике t=3мм, с=400кг/м3

Плита перекрытия t=140мм, с=2500кг/м3

t?с?10/103=

=0. 05?500?10/103

t?с?10/103=

=0. 03?1800?10/103

t?с?10/103=

=0. 125?350?10/103

t?с?10/103=

=0. 003?400?10/103

t?с?10/103=

=0. 14?2500?10/103

0. 25

0. 54

0. 44

0. 012

3. 5

1,35

0. 34

0. 73

0. 59

0. 016

4. 73

всего:

gn = 4. 742

g = 6. 406

2

2. 1

Временная

Полезная

по табл.3 СНиП 2. 01. 07−85

pn = 0. 7

1,6

p = 1. 12

итого:

gn=5. 442

g = 7. 526

2.2 Сбор нагрузки на 1 м2 междуэтажного перекрытия

Таблица 2

№ п/п

Нагрузка

Подсчёт

Нормативная нагрузка g? кН/м?

гf

Расчётная нагрузка q, кН/м?

1

1. 1

1. 2

1. 3

1. 4

Постоянная

Линолиумt=5мм, с=1800кг/м3

Мастика клеющаяt=5мм. с=1400кг/м3

Стяжка из цементно-песчаного раствора t=25мм, с=2000кг/м3

Плита перекрытия t=140мм, с=2500кг/м3

t?с?10/103=0. 005?1800?10/103

t?с?10/103=

0. 005?1400?10/103

t?с?10/103=

0. 025?2000?10/103

t?с?10/103=

0. 14?2500?10/103

0. 09

0. 07

0. 5

3. 5

1. 35

0. 12

0. 095

0. 675

4. 73

Итого:

gn=4. 16

g=5. 62

2

2. 1

Временная

Снеговая

Р-н llБ=0,8; µ=1

1. 5

1. 5

2. 25

Итого:

gn=5. 66

g=7. 87

2.3 Сбор нагрузки на 1 м2перектытия первого этажа

п/п

Нагрузка

Подсчёт

Нормативная нагрузка g? кН/м?

гf

Расчётная нагрузка q, кН/м?

1

1. 1

1. 2

1. 3

1. 4

1. 5

1. 6

1. 7

Постоянная

Доска t=28мм, с=500кг/м3

Пароизоляция «кровляэласт» t=98мм. с=2000кг/м3

Лаги 80?52мм. S=400мм, с=500кг/м3

Прокладка из бруса 100?80мм, с=500кг/м3, S= 400 мм.

Звукоизоляционная прокладка t=20мм, с=200кг/м3

Улеплитель-минераловатные плиты t=70мм, с=350кг/м3

Плита перекрытия t=140мм, с=2500кг/м3

t?с?10/103=0. 028?500?10/103

t?с?10/103=

0. 098?2000?10/103

b?h?с?10/S?103=

=0. 08?0. 052?500?

?10/0. 4?103

b?h?с?10/S?103=

=0. 1?0. 08?500?

?10/0. 4?103

t?с?10/103=

=0. 02?200?10/103

t?с?10/103=

=0. 07?350?10/103

t?с?10/103=

=0. 14?2500?10/103

0. 14

1. 96

0. 052

0. 1

0. 04

0. 245

3. 5

1. 35

0. 19

2. 65

0. 07

0. 135

0. 054

0. 331

4. 73

Итого:

gn=6. 037

g=8. 16

2

2. 1

Временная

Снеговая

Р-н llБ=0,8; µ=1

1. 5

1. 5

2. 25

Итого:

gn=7. 537

g=10. 41

2.4 Сбор нагрузки на 1 м2 покрытия в подвале

№ п/п

Нагрузка

Подсчёт

Нормативная нагрузка g? кН/м?

гf

Расчётная нагрузка q, кН/м?

1

1. 1

Постоянная

Стяжка из бетона t=100мм, с=2500кг/м3

t?с?10/103=

=0. 1?2500?10/103

2. 5

1. 35

3. 37

Итого:

gn=2. 5

g=3. 37

2

2. 1

Временная

Снеговая

по табл.3 СНиП 2. 01. 07−85

0. 7

1. 5

1. 05

Итого:

gn=3. 2

g=4. 4

2.5 Сбор нагрузки на 1 м2 покрытия кровли

№ п/п

Нагрузка

Подсчёт

Нормативная нагрузка g?

кН/м?

гf

Расчётная нагрузка q,

кН/м?

1

1. 1

1. 2

1. 3

1. 4

1. 5

Постоянная

Волнистые асбестоцементные листы, m=15кг, Ь=30?

Обрешетка

b?h=30?100мм, S=300мм.

Противоконденсацион

ная пленка.

Контробрешетка

b?h=50?25мм, S=300мм.

Стропильная нога

b?h=180?50мм, S=1100мм.

m?10/103?cosЬ=

15?10/103?cos30?

b?h?с?10/S?103?cosЬ=0. 03?0. 1?500?

?10/0. 3?103?cos30?

b?h?с?10/S?103?cosЬ=0. 05?0. 025?500?

?10/103?0. 3? cos30?

b?h?с?10/S?103?cosЬ=0. 18?0. 05?500?

?10/103?1. 1? cos30?

0. 173

0. 058

0. 5

0. 024

0. 047

1. 35

0. 234

0. 078

0. 675

0. 033

0. 064

Итого:

gn=0. 802

g=1. 084

2

2. 1

Временная

Снеговая

Р-н IБ=1. 2;µ=0. 86

S=S0?м=1. 2?0. 86

1. 032

1. 6

1. 651

Итого:

gn=1. 834

g=2. 735

3. Расчет многопустотной плиты перекрытия

Исходные данные:

Рассчитать и сконструировать многопустотную плиту перекрытия марки ПТМ 36. 12−8. Панель опирается на несущие кирпичные стены, здания — жилой дом. Расчетная равномерно распределенная нагрузка q=7. 265 кН/м2. Панели выполнены из бетона классаС20/25. Армируется стержневой продольной арматуройкласса S500, поперечной класса S400.

3.1 поперечное сечение плиты, схема армирования

-Поперечное сечение плиты, схема армирования

1- сетка, 2- продольная арматура

3.2 Определяем усилие возникающие в плите от расчётных и нормативных нагрузок

— Конструктивная длина панели Lk=L-0. 02 м, Lk=3300−20=3280мм=3. 28 м

— Расчетная длина панели L0=Lk-b/2-b/2= 3280−180= 3100мм= 3. 1 м.

b=180мм

L=3300мм

L0=3100мм

Lk=3280мм

Панель перекрытия рассчитывается как однопролетное свободнолежащая на опорах балка, загруженная нагрузкой от собственного веса, веса конструкции пола или покрытия и временной нагрузкой. Расчетное значение изгибающих моментов Msdи поперечных сил Vsdопределяют по формулам:

Msd=(q?L02/8)?B?гn=(7. 265?3. 12/8)?1. 2?1. 5=15. 709кНм;

Vsd=(q?L0/2)?B?гn=(7. 265?3. ½)?1. 2?1. 5=20. 269кНм;

3.3 Определяем геометрические характеристики

-Определяем геометрические характеристики сечения. Сечение многопустотной панели приводим к эквивалентному двутавровому профилю. Круглые отверстия заменяют квадратными с той же площадью, моментом инерции и положением центра тяжести.

-Высота эквивалентного квадрата h1=0,9•d. d=159 мм. Бетон растянутой зоны в работе не участвует.

h1=0. 9•159=143. 1мм=0. 1431 м

-Определяем высоту сжатой полки панели по формуле

h'?=220-h1/2=220−143. ½=38. 45мм=0. 3 845 м

-Проверяем условие > 0,1; Если условие выполняется, то в расчет вводится вся ширина полки b’f.

38. 45/220>0.1 0. 17>0. 1

-Определяем расчетную ширину ребра b = b'f — n• h1, где n — количество пустот, определяемое по формуле

n=B/200

b = b'f — n• h1=1160−6•143. 1=301. 4мм=0. 3014 м

n=B/200=1200/200=6

-Определяемрабочую высоту сечения d=h-c, с — защитный слой бетона 20 мм.

d=h-c=220−20=200мм=0. 2 м

3.4 Определяем характеристики прочности бетона и арматуры

Определяем необходимые характеристики для бетона по СНБ 5. 03. 01−02

-Нормативное сопротивление бетона осевому сжатию = 20МПа

-Нормативное сопротивление бетона осевому растяжению =1. 5МПа

-Коэффициент безопасности по бетону =1. 5

-Расчётное сопротивление бетона осевому сжатию=20/1. 5=13. 3МПа

-Расчётное сопротивление бетона осевому растяжению==1. 5/1. 5=1МПа

-Модуль упругости бетона при марке по удобоукладываемости СЖ2=39ГПа

Определяем необходимые характеристики арматуры

-Для продольной ненапрягаемой арматуры нормативное сопротивление =417МПа

— 0. 9500/0. 8=562.5 МПа

-Для поперечной арматуры расчётное сопротивление =333МПа для сварного каркаса из проволочной арматуры

-Модуль упругости арматуры всех классов ЕS=200•103 МПа.

3.5 Расчет плиты по нормальным сечениям

-Определяем положение нейтральной оси и проверяем условие:

Мsd? М?? =?cd•б? b?? • h???(d-0.5 h???)=13. 3·106·1·1. 16·38. 45·10-3·(0. 2−0. 5·0. 3 845)=107. 48кН·м;

Мsd=15. 709кНм? М??=107. 48кНм;

где б=1, коэффициент для бетона класса С50/60 и ниже

-Т. кМsd=15. 709кНм? М ??=107. 48кНм, то нейтральная ось проходит в полке, сечение рассчитываем как прямоугольное. (по деформационной модели).

-Определяем значение коэффициента бm, полагают что b= b??=1. 16 м.

бm= Мsd / б?

fcd•b•d2=15. 709·103/1·13. 3·106·1. 16·0. 22=15. 709·103/0. 61 712·106=0. 025;

-Определяем значение коэффициента о по формуле:

о=1-?1−2 бm=1-v1−2·0. 025=0. 03;

-Определяем придельное значение коэффициента оlimпо формуле:

оlimcucu+еsy=3. 5/3. 5+2. 02=0. 63;

где еcu=3. 5‰-предельная относительная величина деформации бетона,

еsy=fyd / Es =417·106/2. 06·105=2. 02‰

о< оlim; 0. 03<0. 63;

-Определяем придельное значение коэффициента бm, limпо формуле:

бm, lim = щc•оlim(1- k2•оlim)=0. 74·0. 63·(1−0. 81·0. 63)=0. 22

где щс= 0,85−0,008• fcd=0. 85−0. 008·13. 3=0. 74;

k2=0. 81 для тяжелого бетона.

бm< бm, lim; 0. 025<0. 22;

-Определяем значение коэффициента Ю по формуле:

Ю=0. 5+?0. 25-?бm/щс=0. 5+v0. 25−0. 81·0. 025/0. 74=0. 97

-Определяем площадь сечения арматуры:

Аs=Msd/Ю·fyd·d=15. 709·103/0. 97·417·106·0. 2=15. 709·103/81. 084·106=0. 194 м2=1. 94 см2

По сортаменту подбираем диаметр и количество стержней

Принимаем 5 стержней диаметром 7 мм. As=1. 92 см2;

-Выполняем проверку правильности подбора арматуры.

Определяем коэффициент о по формуле:

о=Аs•?yd/ б? fcd? b?d=1. 92·10-

4·417·106/1·13. 3·106·1. 16·0. 2=800. 64·102/3. 0856·106=0. 026

Опрелеляем коэффициент бmпо формуле:

бm= о (1-о/2)=0. 026·(1−0. 026/2)=0. 0257;

Определяем несущую способность Mrdпо формуле:

МRdm•б? fcd? b?d2=0. 0257·1·13. 3·106·1. 16·0. 22=15. 859кНм.

Mrd=15. 859кНм? Msd=15. 709кНм.

Несущая способность обеспечена.

-Армирование производится сеткой С1, в которой продольные стержни являются рабочей арматурой принятой по расчету по нормальным сечениям (по деформационной модели). Продольные стержни расположены по всей длине плиты, общее количество которых составляет 4 стержня диаметром 9 мм, площадью Аs=2. 54 см2, с шагом S=370мм.

Поперечные стержни сетки принимаем 11 стержней диаметром 9 мм, с шагом S=321мм, класс арматуры S500

3.6 Расчет прочности по наклоннымсечениям

1. Для поперечного армирования принимаем конструктивно короткие каркасы, устанавливаемые в приопорных четвертях пролета панели = 0,25L. Каркасы устанавливаются в крайних ребрах и далее через 2−3 пустоты.

L=0. 25?3. 3=0. 825 м.

1.1 Примаем поперечную арматура: 12 стержней диаметром 8 мм, класс арматкрыS500, с шагом S=75мм., Аsw=6. 04 см2

1.2 Принимаем продольную арматуру: 5 стержней диаметром 8 мм, класс арматуры S500, с шагом 230 мм, As=2. 51, с выпуском арматуры 120 мм.

3.7 Обеспечение прочности по наклонной трещине

1. Определяем длину проекции наиболее опасного наклонного сечения на продольную ось элемента

2.

= 2·1. 5·1·106·1. 16·0. 22/0. 5·20. 269·103=13. 7 м

Где;.

3. Определяем величину поперечной силы, воспринимаемой бетоном

=2·1. 5·1·1. 16·0. 04/13. 7=10. 16кН;

4. Определяем усилие в хомутах на единицу длины элемента для приопорного участка

=333·106·6. 04·10-4/0. 075=2681. 76кН;

=6. 04 см2 — площадь поперечного сечения поперечной арматуры для одного приопорного участка.

S=75мм — шаг стержней приопорного участка;

5. Определяем длину проекции опасной наклонной трещины на продольную ось элемента

= 0. 228 м

6. Определяемпоперечнуюсилувоспринимаемуюхомутами

=2681. 76·0. 228=611. 44кН;

7. Определяем поперечное усилие воспринимаемое сечением

= 10. 16+611. 44=621. 6кН;

20. 269кН==621. 6кН;

Прочность обеспечена.

3.8 Расчет прочности по наклонной полосе между наклонными трещинами

1. Определяем коэффициент по формуле

=1−0. 01·13. 33=0. 87

2. Определяем коэффициент по формуле

;

=1+5·0. 513·69. 43·10-4=1<1. 3;

Где =0. 513

=6. 04·10-4/1. 16·0. 075=69. 43·10-4

3. Находим максимальное поперечное усилие, воспринимаемое наклоным сечениям

4.

=0. 3·1·0. 87·13. 33·106·1. 16·0. 2=807. 16кН;

20. 269кН==807. 16кН

Прочность обеспечена.

3.9 Проверка плиты на монтажное усилие

Плита армируется 4 монтажными петлями расположеными на растоянии 365 мм от торцов панели.

1. Определяем изгибающий момент с учетом пластических деформаций

=6. 2475·0. 365/2=0. 416кН;

2. Определяем коэффициент

0. 416•103/1•13. 3•106•0. 22•1. 16=0. 67

3. Определяем коэффициент о:

=1-=0. 67

4. Определяемкоэффициент:

==0. 59;

Где 0. 744

Проверяем условие

5. Определяем необходимое количество арматуры на восприятие отрицательного момента

As=0. 013 см2

Принимаем диаметр стержней монтажной арматуры 3 мм.

3. 10 Расчет плиты на действие изгибающего момента возникающего при подъеме и монтаже

1. Определяем нагрузку от собственного веса плиты

=6. 25•3. 28=20. 05кН;

2. Определяем усилие на петлю при условии передачи нагрузки от панели на 3 петли:

N=P/3=20. 05/3=6. 83кН;

3 Определяем площадь поперечного сечения одной петли из арматуры класса S240 по формуле

As=N/fyd=6. 83•103/218•106=0. 313 см2

Принимаем диаметр монтажной петли 7 мм, при классе арматуры S240 и As=0. 385 см2

Конструирование плиты перекрытия

Многопустотная плита перекрытия запроектирована в соответствии с рабочими чертежами, утвержденными РУП «Стройтехнорм» от 03,09,2008 г.

Запроектирована плита ПТМ33. 12. 22−5. 0, продольной и поперечной арматурой класса S500 и бетоном класса С16/20.

По таблице определяем сетку С1, которая принята для проектируемой плиты в количестве 1 штука. Данная сетка запроектирована из продольной рабочей арматуры O9 мм с шагом 370 мм; и поперечной арматуры O9 мм с шагом 321 мм. Также в этой таблице узнаём массу плиты и объем бетона.

Также по данной таблице конструктивно принимаем сетку С2, в количестве 2 штук, расположенных на приопорных участках в верхней части плиты. Данная сетка запроектирована из продольной арматуры O8 мм., с шагом 230 мм и поперечной арматуры O8мм, с шагом 75 мм.

Для поднятия и перемещения плиты выполняются 4 монтажные петли O7 мм. из арматуры класса S240. Петли выполняются на расстоянии 365 мм. от торцов плиты.

4. Расчет лестничного марш

Исходные данные: Рассчитать и сконструировать железобетонный ребристый марш двухмаршевой лестницы жилого дома, марки ЛМ28. 12. 14−4. Ширина марша В = 1200 мм, длина L = 2820 мм, высота Н = 1400 мм. Высота этажа Нэт = 2.8 м, ступени размером 1428 см. Масса лестничного марша равна 1,520 т, объем бетона 0,607 м3.

Длина горизонтальной проекции марша L1 = мм. Угол наклона марша =25?. cos=0. 906.

Уклон марша tg =H/L1= 1400/2448 = 0,6

Временная нормативная нагрузка на лестничную клетку жилого дома pn= 3,0 кПа, коэффициент надежности по нагрузке f = 1,5.

Лестничный марш выполнен из бетона класса С20/25, продольная рабочая арматура лобового ребра класса S800, рабочая арматура плиты класса S400.

4.1 Определение прочностных характеристик материалов

Для бетона класса С20/25:

— нормативное сопротивление бетона осевому сжатию fck =20 МПа и осевому растяжению fctk = 2.9 МПа;

— коэффициент безопасности по бетону с = 1,5 (для железобетонных конструкций);

— расчетное сопротивление бетона осевому сжатию fcd = fck/с = 20/1,5 =13,3 МПа, осевому растяжению fctd = fctk / с = 2. 9/1,5 = 1. 93 МПа;

— модуль упругости бетона при марке по удобоукладываемости Ж2=39103 МПа.

Продольная рабочая арматура S800:

— расчетное сопротивление fyd = 640 МПа.

Поперечная арматура класса S400:

— расчетное сопротивление fyd = 367 МПа.

— расчетное сопротивление fywd = 290 МПа.

— модуль упругости арматуры Es = 20 0103 МПа.

4.2 Определение нагрузок, действующих на марш

Таблица 1. Сбор нагрузки на 1 м2 горизонтальной проекции марша

Нагрузка

Подсчет

Нормативная нагрузка qn кН/м2

f

Расчетная нагрузка, q кН/м2

1

1. 1

1. 2

Постояная

От собственной массы марша

От ограждения

m·10/L·B

4. 49

0. 2

1. 15

1. 05

5. 17

0. 21

Итого:

4. 69

5. 38

2

2. 1

Временная

Полезная

3

1. 5

4. 5

Итого:

7. 69

9. 88

Расчетный пролет при длине площадки опирания с = 9 см.

L0 = L — = 2820 -= 2622 — 60 = 2760 мм

Расчетный пролет в горизонтальной проекции марша

l0 = L0 cos = 2760 0,906 = 2500,56 мм

Расчетная нагрузка на 1 метр погонной длины марша

q1 = q1B = 9. 88 1,2 = 11,856 кН/м

Расчетный изгибающий момент в середине пролета марша

=12. 507 кНм

Расчетная поперечная сила на опоре

=18. 13 кН

4.3 Определяем геометрические характеристики сечения

Действительное сечение марша заменяем на расчетное тавровое с полкой в сжатой зоне

Принимаем толщину защитного слоя с=25мм.

Определяем ширину ребра b = 2·(100+20)=240мм.

Определяем высоту ребраh’f=30мм.

Определяем расчетную ширину полки

b’f=b+12·h'f=240+12·30=600мм.

b’f=b+2·L0/6=240+2·2332/61 017. 3 мм

Принимаем наименьшее сечение b’f=600мм

Определяем рабочую высоту сечения d=h-c=187−25=162мм.

4.4 Расчет прочности нормальных сечений

1. Определяем положение нейтральной оси и проверяем условие

MsdM’f=;

M’f=1·13. 3·106·0. 6·0. 03·(0. 162--0. 5·0. 03)=35. 2кН;

Msd=12. 507кНM'f=35. 2кН;

Нейтральная ось проходит в полке сечения и элемент расчитывают как прямоугольник. Считаем что b=b'f.

2. Определяем значение коэффициента бm

бm= Мsd / б? fcd? b?d2=12. 507/1·13. 3·106·0. 6·0. 1622=0. 059;

3. Определяем значение коэффициента о по формуле

о=1-=1-=0. 061;

4. Определяем придельное значение коэффициента оlimпо формуле

оlimcucu+еsy=3. 5/3. 5+3. 11=0. 53

где еcu=3. 5‰-предельная относительная величина деформации бетона,

еsy=fyd / Es =640·106/2. 06·105=3. 11‰

о< оlim; 0. 061<0. 53;

5. Определяем придельное значение коэффициента бm, limпо формуле

бm, lim = щc•оlim(1- k2•оlim)=0. 744·0. 53·(1−0. 81·0. 53)=0. 23

где щс= 0,85−0,008• fcd=0. 85−0. 008·13. 3=0. 744;

k2=0. 81 для тяжелого бетона.

бm< бm, lim; 0. 059<0. 23;

6. Определяем значение коэффициента Ю по формуле

Ю=0. 5+=0. 5+=0. 93;

7. Определяем площадь сечения арматуры

Аs=Msd/Ю·fyd·d=12. 507·103/0. 93·640·106·0. 162=12. 496·103/96. 422·106=1. 297 см2

По сортаменту подбираем диаметр и количество стержней

Принимаем 3 стержня диаметром 8 мм. As=1. 51 см2;

8. Выполняем проверку правильности подбора арматуры:

-Определяем коэффициент о по формуле

о=Аs•?yd/ б? fcd? b?d=1. 51·10-

4·640·106/1·13. 3·106·0. 6·0. 162=966. 4·102/1. 29·106=0. 075

-Опрелеляем коэффициент бmпо формуле

бm= о (1-о/2)=0. 075·(1−0. 075/2)=0. 072;

-Определяем несущую способность Mrdпо формуле

МRdm•б? fcd? b?d2=0. 072·1·13. 3·106·0. 6·0. 1622=15. 1кНм.

Mrd=15. 1кНм? Msd=12. 496кНм.

Несущая способность обеспечена.

4.5 Расчет прочности лестничного марша по наклонному сечению

Лестничный марш армируется рабочим каркасом Кр1 с поперечной арматурой класса S400, диаметром 4 мм, с шагом 200 мм.

1. Определяем длину проекции наиболее опасного наклонного сечения на продольную ось элемента

=2·1. 5·1. 93·106·0. 6·0. 1622/0. 5·18. 13·103=10. 1 м

2. Определяем величину поперечной силы, воспринимаемой бетоном

= 2·1. 5·1. 93·106·0. 6·0. 162/10. 1=9. 03кН;

3. Определяем усилие в хомутах на единицу длины элемента для приопорного участка

=290·106·1. 758·10-4/0. 2=254. 91кН;

4. Определяем длину проекции опасной наклонной трещины на продольную ось элемента

== 0. 597 м.

5. Определяем поперечную силу воспринимаемую хомутами

=254. 91·0. 597=152. 18кН;

6. Определяем поперечное усилие воспринимаемое сечением

= 9. 03+152. 18=161. 21кН;

18. 13кН==161. 21кН;

Прочность обеспечена.

4.6 Расчет прочности лестничного марша по наклонной полосе между трещинами

1. Определяем коэффициент по формуле

=1−0. 01·13. 33=0. 87;

2. Определяем коэффициент по формуле

;

=1+5·0. 513·14. 65·10-4=1<1. 3;

Где =0. 513

=1. 758·10-4/0. 6·0. 2=14. 65·10-4

3. Находим максимальное поперечное усилие, воспринимаемое наклоным сечениям

=0. 3·1·0. 87·13. 33·106·0. 6·0. 162=337. 41кН;

18. 13кН==337. 41кН

Прочность обеспечена.

Таким образом плита лестничного марша армируется тремя продольными стержнями диаметром 8 мм, класс арматуры S800, и десятью поперечными стержнями диаметром 4 мм, класс S400.

4.7 Расчет прочности поперечных ребер

Поперечные ребра армируются двумя плоскими каркасами в котором продольная растянутая арматура принята такой же как и в плите лестничного марша, продольная сжатая принята конструктивна;

Поперечные крайние стержни приняты диаметром 4 мм, класс арматуры S400. Поперечную арматуру необходимо рассчитать по наклонным сечениям, учитывая шаг напри опорном участке с шагом 90 мм, в середине пролета шаг 290 мм.

Lребра=(1200−50)·0. 25=287. 5 мм.

Принимаем 9 стержней диаметром 4 мм.

Расчет прочности по наклоному сечению:

1. Определяем длину проекции наиболее опасного наклонного сечения на продольную ось элемента

=2·1. 5·1. 93·106·1. 2·0. 192/0. 5·18. 79·103=26. 61 м

2. Определяем величину поперечной силы, воспринимаемой бетоном

= 2·1. 5·1. 93·106·1. 2·0. 19/26. 61=9. 43кН

3. Определяем усилие в хомутах на единицу длины элемента для приопорного участка

=290·106·1. 13·10-4/0. 09=364. 1кН;

4. Определяем длину проекции опасной наклонной трещины на продольную ось элемента

== 0. 830 м.

5. Определяем поперечную силу воспринимаемую хомутами

=364. 1·0. 83=302. 2кН;

6. Определяем поперечное усилие воспринимаемое сечением

= 9. 43+302. 2=311. 63кН;

18. 79кН==311. 63кН;

Прочность обеспечена

Расчет прочности по наклонной полосе между трещинами:

1. Определяем коэффициент по формуле

=1−0. 01·13. 33=0. 87;

2. Определяем коэффициент по формуле

;

=1+5·0. 513·10. 46·10-4=1<1. 3;

Где =0. 513

=1. 13·10-4/1. 2·0. 09=10. 46·10-4

3. Находим максимальное поперечное усилие, воспринимаемое наклоным сечениям

=0. 3·1·0. 87·13. 33·106·1. 2·0. 19=791. 45кН;

18. 79кН==791. 45кН

4.8 Конструирование лестничного марша

Плита лестничного марша армируется пространственным каркасом КП1, состоящим из каркаса КР1 с продольной арматурой 8 мм. S400 с шагом 200 мм., принято по расчету. Поперечной арматурой4 мм. S500с шагом на приопорных участках 90 мм., в остальной части 200 мм., принято по расчету; из каркаса Кр2 с продольной арматурой 4 мм., S500 с шагом 200 мм., принято конструктивно, с поперечной арматурой 4 мм., S500 с шагом 200 мм., принято конструктивно; из каркаса Кр3 с продольной арматурой 4 мм., S400 и поперечной арматурой 4 мм., S500 с шагом 90 мм на при опорных участках 210 мм., принято конструктивно.

Плита лестничного марша армируется сеткой С1 из стержней 8 мм класса S800 с шагом 560 мм в продольном направлении и стержней 4 мм класса S400 шагом 200 мм в поперечном направлении, принято конструктивно.

Закладные детали приняты в соответствии с рабочими чертежами серии 1. 151. 1−6 «Марши лестничные железобетонные плоские для жилых зданий с высотой этажа 2.8 м. (выпуск 1)»

5. Расчет ленточного фундамента под внутреннюю стену

Исходные данные: Рассчитать и запроектировать ленточные фундамент под внутреннюю стену по оси- B, 2-ух этажного жилого дома. Марка фундамента ФЛ14. 30−2. Кровля скатная, присутствует чердак, подвал с полом по грунту. Строительство осуществляется в городском поселкеВетка, уровень грунтовых вод на отметки 3.5 м от дневной поверхности. Глубина заложения фундамента 3 м. Грунт — песок мелкий, со следующими характеристиками:

ь Коэффициентпористости;

ь Удельное сцепление грунта Cn=2кПа;

ь Угол внутреннего трения ??т=32°;

ь Модуль деформации Е=20МПа;

ь Удельный вес грунта, залегающего выше подошвы фундамента кН/м3;

ь Удельный вес грунта, залегающего ниже подошвы фундамента кН/м3;

ь Полезная нагрузка на перекрытие жилого дома pn=1. 5МПа; (табл.3 СНиП 2. 01. 07−85)

Бетон, арматура класса S500.

5.1 Сбор нагрузки на фундамент

Нагрузка от массы 1 м погонного стены от отметки -0. 400, до отметки +5. 300 составляет:

Hстен=0. 4+5. 3=5. 7

==0. 38·1800·5. 7·10/103=38. 99кН/м;

Nст=·=38. 99·1. 35=52. 63кН/м;

Определяем грузовую площадь

Определяем нагрузку от массы фундаментных блоков

Полная нагрузка на 1 м пог. фундамента по обрезу фундаментной плиты

5.2 Определение ширины подошвы фундамента

Для предварительного определения ширины фундаментной плиты пользуемся табличными значениями сопротивления грунта (табл. 5.4 ТКП)

Для супеси

Принимаем коэффициент б=0. 053. (табл.5. 10 ТКП), исходя из значения коэффициента з и о.

Где — средний удельный вес материала фундамента и грунта на его уступах.

q-усредненная нагрузка от пола

N-полная расчетная нагрузка

Q-нагрузка от веса фундамента и грунта на нем.

mиl- масса и длина фундаментных блоков.

m1 и l1— масса и длина фундаментной плиты

б- коэффициент затухания напряжения

8,96/0,6=29,87

z=0,2pzq=0,2·44,8=8,96

pzq — вертикальное давление от собственного веса грунта

pzq==16·2,6+16·0,2=44,8

— толщина слоя грунта (0,5)

Принимаем b= 1,4 м.

Определяем расчетное сопротивление грунта с учетом поправок на ширину фундамента и глубину заложения по формуле

Определяем ширину фундамента при R=315. 93кПа

Принимаем b= 1. 4 м, длиной 2980 мм.

Определяем расчетное сопротивление грунта основания по формуле

319,78кПа

Определяем нормативную нагрузку по подошве фундамента с учетом собственной массы фундаментной плиты Рфи массы грунта Ргр.

Определяем среднее давление по подошве фундамента

Проверяем условие:

Проверяем условие;

Принимаем b=1. 4 м, L=3. 0 м, H=0. 3 м. Марка фундамента ЛФ14. 30−1.

Так как здание имеет подвал определяем активное давление грунта на стену подвала:

Определяем равнодействующую активного давления грунта на 1 м стены

=(10*2. 6+16*3. 38)*0. 55=44. 04;

Определяем момент равнодействующей относительно центра тяжести поверхности фундамента:

M=T*d/3=44. 04*2. 6/3=38. 17 кН м

Находим эксцентриситет:

e=;

Определяем максимальное давление по подошве фундамента

= 182. 91кПа<R=319,78кПа

Условие выполняется, принимаем ширину фундамента b= 1. 4 м

5.3 Расчет тела плитной части фундамента

Принимаем толщину защитного слоя фундамента с=45мм; d=h-c=300−45=255мм.

Определяем расчетную нагрузку:

= 1. 1*11. 4=12. 54кН/м

=1,1*14. 72=16. 19кН/м

Q=26. 12 кН/м3

Давление под подошвой фундамента от действия расчетных нагрузок определяем по формуле

= 82. 58кПа<R=319,78кПа

Поперечную силу и изгибающий момент в сечении фундамента у грани стены от отпора грунта определяем по формулам

5.4 Расчет площади продольной арматуры плит фундамента

Определяем коэффициенты

Определяем коэффициент о

о==1=0. 006

Определяем коэффициент

;

;

Определяем коэффициент

;

0. 744

Так как условие выполняется, находим ?

=0. 993;

Тогда требуемая площадь растянутой продольной арматуры составит

Принимаем стержни диаметром 7 мм. Аst=0. 77 см2

Проверка

;

;

;

— условие выполняется.

Арматура подобрана верно.

Армирование производим сеткой С1, расположеной в нижней части плиты. Сетка состоит из продольной рабочей арматуры диаметром 14 мм, класса S400, с шагом 200 мм и 170 мм., и поперечной арматуры класса S400 диаметром 6 мм, с шагом принятым 300 мм и 210 мм.

5.5 Расчет на продавливание

Определяем расстояние от низа плиты до центров тяжести арматуры для каждого направления:

Ах=50мм. Ау=55мм.

Определяем рабочую высоту фундаментной плиты в каждом направлении

; и;

Определяем рабочую высоту сечения

;

Определяем коэффициенты армирования в обоих направлениях, класса S500 диаметром 7 мм Аst=0. 77 см2

;

0. 0016<0. 2- минимальное значение коэффициента армирования регламентированное СНБ2. 03. 01−02.

Расчетный коэффициент армирования

;

Определяем значение критического периметра исходя их длины закругленных секторов

l=0,01745Rn0=0,584,

где n0 =900, r=1,5d=0,372 м.

;

Определяем погонную поперечную силу, вызванную местной сосредоточенной нагрузкой, принимая коэффициент так как эксцентриситет приложения нагрузки отсутствует

;

Где — местная поперечная сила с вычетом силы отпора грунта в пределах расчетной критической площади

;

Определяем коэффициент учитывающий влияние масштабного фактора

K=1+=1+=1. 898;

Определяем погонное усилие которое может воспринять сечение при продовливании

Vrd==118. 32кН;

Где

Vrd==106. 64кН.

Vrd=118. 32кН>Vrd=106. 64кН>Vsd=24. 78кН;

Условие выполнено. Прочность на продавливание обеспечена.

Конструирование ленточного фундамента

В соответствии с заданием на проектирование запроектирован ленточный фундамент ФЛ14. 30−4 изготовленный из бетона марки С20/25 и арматуры класса S500.

Фундамент армируется сеткой расположенной в нижней части плиты. Сетка состоит из продольной рабочей арматуры класса S5008O7 мм. с шагом 200 мм и 170 мм. принятой по расчету и поперечной арматуры класса S500 O6 мм. с шагом 300 мм и 210 мм принятым конструктивно.

Для поднятия плиты устраиваются 4 монтажные петли из арматуры класса S240 O7 мм. Петли располагаются на расстоянии 200 мм от торцов плиты, и 150 мм от боковых граней.

Заключение

Согласно заданию на курсовое проектирование, рассчитаны и запроектированы элементы:

— многопустотная предварительно не напреженная плита перекрытия ПТМ33. 12. 22−8.

— лестничный марш ЛМ28. 12. 14−4.

— ленточный фундамент ФЛ14. 30−4

В ходе курсового проекта я закрепил свои знания по предмету «Строительные конструкции».

Библиография

1. Берлинов М. В., Ягупов Б. А. Строительные конструкции. — М. :Агропромиздат, 1990.

2. Павлова А. И. Сборник задач по строительным конструкциям. — М. :ИНФРА-М, 2005.

3. СЕтков В.И., Сербин Е. П. Строительные конструкции. М.: ИНФРА-М, 2005.

4. Веселов В. А, Проектирование оснований и фундаментов. — М.: Стройздат, 1990.

5. Методическая инструкция. Курсовое проектирование. — Гомель.: УО ГГДСТ, 2005.

6. ГОСТ 21. 501−93. Правила выполнения архитектурно-строительных чертежей.

7. ГОСТ 21. 101−93. Основные требования к рабочей документации.

8. СНБ 5. 01. 01. -99. Основания зданий и сооружений.

9. СНБ 5. 03. 01. -02 Бетонные и железобетонные конструкции.

10. СНБ 2. 04. 01−97. Строительнаятеплотехника.

11. СНиП2. 01. 07−85. Нагрузки и воздействия.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой