Пояснительная записка

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

БОБРУЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ

КОЛЛЕДЖ

Кабинет: « Строительные конструкции»

              Пояснительная записка

ТЕМА: «Сборное балочное перекрытие в неполном железобетонном каркасе»

Разработал:                                                                                                   Ращеня А. И.

                                                                                                                  Группа 150-С

Руководитель:                                                                                           Дворецкая Г. М.  

Консультант:                                                                                         Дворецкая Г. М.  

Бобруйск 2009 г.

КП 2-7002. 01. 03. 150-09-ПЗ

Должность

Фамилия

Дата

Пояснительная

записка

Листов

Разработал

Консультант

БГАЭК

Руководитель

Н. контр.

КП2-700201. 03. 150-09-ПЗ

2. Расчет ребристой плиты перекрытия

         2. 1. Определение нагрузок и усилий.

Нагрузка на один квадратный метр покрытия

                                                                                                         Таблица 2. 1

               Погонную нагрузку на плиту собираем с ее ширины:

Q=Fd*BH=9510*1. 4=13. 97кН/м

КП2-700201. 03. 155-С. 09-ПЗ

 Лист

Изм.

2. 2 Определение расчетного пролета

и конструктивной длины плиты:

1) ℓ _к =ℓ -2× 10= 6800-20=6780мм

2) ℓ _d=ℓ c-2((220/2-10)/2) = 6780-100=6680 мм.

3) Изгибающий момент, действующий в плите:

Msd =g·ℓ d² /8=13. 97·6. 78² /8=80. 27 кН·м.

4) Поперечная сила действующая в плите:

Vsd=g·ℓ d/2=13. 97*6. 78/2=47. 36кН

2. 2 Определение параметров эквивалентного таврового сечения плиты.

    Определяем требуемую высоту плиты:

    H^тр =(7…9)  

КП2-700201. 03. 155-С. 09-ПЗ

 Лист

Изм.

   2. 4 Назначение поперечной арматуры, проверка прочности наклонных  сечений.   

КП2-700201. 03. 155-С. 09-ПЗ

 Лист

Изм.

     18) l_{inc, cr} < 2d; 0. 629< 2*0. 3=0. 6

принимаем l_{inc, cr} =0, 6м

     19) V_sd < V_Rd 42. 25< 46. 64

Прочность наклонных сечений обеспечена. Принимаем поперечную арматурыØ _w =7мм класса S240 S=150мм;

2. 5 Расчёт полки и поперечного ребра

               Таблица 2. 2                                 Нагрузка на 1м2 покрытия

КП2-700201. 03. 155-С. 09-ПЗ

 Лист

Изм.

   Находим полную нагрузку, приходящуюся на всю полку плиты:

1) P_d=F_d*l₁*l₂=10, 08*1, 1*1, 25=13, 86 кН;

                                                                                                                         Рисунок3

   Определяем усилия в полке:

        2)

        3)

   Рабочая высота сечения полки:       Арматурную сетку располагают посередине полки для того, чтобы она работала на восприятие изгибающих моментов разных знаков, тогда d_o=h'f/2=0, 06/2=0, 03м.

    Требуемое количество арматуры:

  - в пролете: A_s1 = M_sd/0, 9*f_yd*d=0, 248/410*10³*0, 9*0, 03=0, 0000224м²

  - на опорах: A_s2 = M_sd/0, 9*f_yd*d= 0, 587/410*10³*0, 9*0, 03=0, 0000522м²

                                                                          х

      Принимаем сетку из проволоки Ø 3мм, класса S500, с шагом S=150мм в обоих направлениях

КП2-700201. 03. 155-С. 09-ПЗ

 Лист

Изм.

Расчет прочности поперечных ребер.

Определяем расчётную нагрузку на поперечное ребро нагрузка передается с треугольных грузовых площадей. Наибольшая величина нагрузки от полки, действующей в середине пролете определяется по формуле:

   Q₁=q(l₁+b_p)

Где b_p- средняя толщина ребра

b_p =( b_p + b_н)/2(100+50)/2=75мм

Q₁=13. 97(1. 25+0. 075)=18. 51кН/м

  Определяем нагрузку от собственного веса:

     Q_св =b_p *(h_p-h_f`)*Y*Y_f=0. 075*(0. 2-0. 06)*25*1. 1=0. 28 кН/м

    Треугольную нагрузку от плиты заменяем эквивалентной равномерно распределенной. Эквивалентную нагрузку определяем по формуле:

      qэкв = 5/8*q1 = 5/8*18. 51*10³ = 11. 57кН*м

   Суммарная эквивалентная нагрузка на поперечное ребро:

         q = qсв +qэкв = 0. 28*10³+11. 57*10³= 11. 85кН*м               

Расчетный изгибающий момент в поперечном ребре определяем с учетом защемления его в продольных ребрах и перераспределения усилий:

       Msd = q*l_d²/16=11. 85*10³*1. 1²/16=0. 89кН*м

В пролете поперечное ребро имеет тавровое сечение с полкой в сжатой зоне. Вводимое в расчет значение принимается по указаниям пункта 7. 1. 2. 7. СНБ5. 03. 01-02 меньшим из двух величин:

   b'f = b_p +2*l2/6=75+2*1250/6=490мм;

   b_f`= b_p +2*l₁/2=75+2*1100/2=1175мм

Выбираем меньшее значение b´ f = 490мм

КП2-700201. 03. 155-С. 09-ПЗ

 Лист

Изм.

Подбираем растянутую арматуру в пролёте:

КП2-700201. 03. 155-С. 09-ПЗ

 Лист

Изм.

2. 9. Расчет на монтажные и транспортные усилия

       Объём бетона на плиту:

   Нагрузка от собственного веса плиты:

     Р = V* γ 1* γ d*ρ = 0, 877*25*1, 1*1, 6*10³ = 38, 58кН

  Усилие на одну петлю: N = P/2 = 38, 58/2 = 19, 29кН

 Площадь поперечного сечения петли:

A _s1^тр= N/fyd = 19, 23*10³/218*10⁶ = 0, 885 см²;

Принимаем: 1Ø 12; S240 с A_s1 =1, 131 см²                               

3 Расчёт колонны

Расчёт выполняем для колонны среднего ряда, считая её центрально сжатой. предварительно назначаем ее сечение 300х300 мм. Расчетная длина колонны принимаем равной расстоянию от обреза фундамента до низа ригеля чердачного перекрытия

L₀=H_эт+h_обр-h_риг

Где H_эт –высота этажа H_эт =3, 5м

h_обр -растояние от уровня чистого пола до отметки обреза фундамента, принимаем в пределах 0, 15…0, 2;

h_обр =0, 2м

h_риг-высота ригеля, h_риг =0, 5м

L₀=3, 5+0, 2-0, 5=3, 2м

Величину случайного эксцентриситета принимаем равной большему из трех значений е_а=max{L_o/600; h/30; 20мм}=20мм

3. 1 сбор нагрузок и определение усилий в расчетном сечении.

Сбор нагрузок на колонну осуществляется с грузовой площади(A_F), равной произведению размеров сетки осей.

A_F =L₁+L₂=6. 8*6=40. 8м²

КП2-700201. 03. 155-С. 09-ПЗ

 Лист

Изм.

                          Таблица 3- сбор нагрузок на колонну от покрытия

КП2-700201. 03. 155-С. 09-ПЗ

 Лист

Изм.

    Определяем нагрузки от собственного веса колонны:

N_{св, к}=b*h*l₀*γ = 0, 3*0, 3*3. 2*25*10³=7. 2кН

N_{св, д}=N_{св, к}* f=7. 2*1, 1=7. 92 кН

N_sk=N_sk^пок+N_sk^пер +N_{св, к}=47. 2+380. 1+7. 2=343. 5кН

      Длительно действующая нагрузка определяется:

N_sd= N_sd^пок+N_sd^пер +N_{св, д}=34. 7+456. 4+7. 92кН

N_{sd, lt} = N_{d, lt}^пок +N_{d, lt}^пер +N_{св, д}=29. 5+387. 9+7. 9=425. 3кН

3, 2 Определение размеров поперечного сечения колонны, подбор продольной рабочей арматуры.

1) N_sd=499; N_{sd, lt} =325, 3кН; f_cd=10, 67 МПа; f_yd=365 МПа; l_o=3. 5м; е_а=20мм

2) Задаемся φ = 1; принимаем рl = pb, opt=0, 0115;

3) А_с^тр =N_sd/(a*f_cd +f_yd* рl )= 499/(10, 67*10³+365*10³*0, 0115)= 0, 0367м²;

4) b = h =  , принимаем b х h=200х200мм.

5) K_Lt = 1+Nsd, ld/N_sd=1+425, 3/499=1, 852;

6) leff = l₀·√ K_Lt = 3, 2 *  ;

7) λ i=l_eff/h = 4, 36/0, 2= 21, 78;   

8) е_а /h=20/200=0, 1; По таблице 7. 2 принимаем φ =0, 623;

9) As1, tot=(N_sd/(φ -α ·f_cd·A_c))/f_yd = (499/0, 632-10, 67*10³*0, 04)/365*10³=0, 000994м²;

Принимаем A_{S, tot min} = 10, 179cм², 4Ø 18 мм S400

 Определяем ρ l=As, tot/A_c=10. 179/400=0, 025; Сравниваем получившееся значение ρ l с допустимым:

        0, 003< 0, 025≤ 0, 03; условие удовлетворяется;

10) NRd=φ *(a*f_cd*A_c +f_yd*AS, tot)=0. 632*(1*10. 67*10⁶*0. 04+365*10³*10. 179)= 504. 55кН.

11) N_sd< N_Rd; 499кН < 504. 55 кН; Несущая способность обеспечена.

3. 3 Расчет поперечной арматуры колонны

Назначаем поперечную арматуру по конструктивным требованиям

Ø _w> Ø _max/3. 5=18/3. 5=5. 1 принимаем Ø =6мм, касса S240, шаг S=200мм

  3. 4 Расчет колонны на монтажные и транспортные усилия

       При перевозке и монтаже изменяется характер работы колонны. Она начинает работать на изгиб. Ее расчётная схема при перевозке принимает вид(Рисунок4)

КП2-700201. 03. 155-С. 09-ПЗ

 Лист

Изм.

Рисунок 4.

           L_col=l_o + h_зад=3, 2+0, 7=3, 9м; h_зад=700мм

     L₁=0, 2*l_col=0. 2*3. 9 м; l₂ =l_col- 2*l₁=3. 9-2*0. 78=2, 34м;                                                           Нагрузка от собственного веса колонны:

  Q_св=b_col*h_col*25*10³*1, 1*1, 6 =0. 2*0. 2*25*1. 1*10³*1. 6=1, 76кН/м

   М₁=q_св*l₁²/8=1, 76*10³*0. 78²/2=0, 54кН*м

   М₂=q_св*l₂²/8 - М₁=1, 76*10³*2, 34²/8-0, 54*10³=0, 66кН*м                      

   М₃=q_св*l₃²/8 - М₁/2=1, 76*10³*3. 12²/8-0, 54*10³/2=1. 87кН*м

При монтоже расчётная схема колонны принимает вид:

                                                                          Рисунок 5.

КП2-700201. 03. 155-С. 09-ПЗ

 Лист

Изм.

Проверку прочности производим по алгоритму 3:

1)М_sd = 1, 87кН*м; f_cd = 10, 67 МПа; f_yd = 365 МПа; b = 0, 2 м; h = 0, 2 м; c = 3см; A_S1 = 5, 0895см²; d = 170мм; ξ _lim = 0, 625

2) ξ = f_yd*A_S1/α *f_cd*b*d =365*10⁶*5, 0895*10^-1/1*10670*0, 2*0, 17=0, 512;

3) ξ ≤ ξ _lim   0, 512 ≤ 0, 625; условие удовлетворяется.

   4) α ₀ = ξ *(1-0, 5*ξ ) =0, 512*(1-0, 5*0, 512)=0, 384;

4)  М_Rd=α *f_cd*b*d²*α ₀1*10, 67*10³*0, 2*0, 172*0, 381=23, 5кН*м;

5)  М_sd ≤ M_Rd  1, 87 кН*м ≤ 23, 5 кН*м;

 несущая способность обеспечена.

При подъеме вес колонны может предаваться на одну петлю. Усилие составит:

N=q*Lcol=1. 76*3. 9=6. 86кН

Требуемая площадь сечения будет равна:

A_s1^тр=N/fyd=6. 86/365*10³=0. 000019м²

Принимаем Ø 12; S2400 c A_s1=1. 131см²

4. Расчет монолитного центрально-нагруженного

фундамента под колонну.

4. 1 Определение расчетных данных.

1) Нагрузка на обрез фундамента:

- Нормативная N_sk =434, 5кН;

- Расчетная N_sd=499кН

2) Колонна: сечение b х h=0, 2 х 0, 2м, арматура 4Ø 18 мм, A_{s1, tot}=10. 179см²

3) Расчетное сопротивление грунта основания: R_o=160кПа;

Уровень обреза фундамента h_обр=0, 2м, уровень грунта h_гр=0, 15м;

Бетон С¹²/₁₅; f_cd=8МПа; f_ctd=0. 73МПа;

Арматура класса S400, f_yd=365МПа;

4. 2 Определяем базовые размеры фундамента:

 Определяем требуемую длину анкеровки колонны в теле фундамента:  

        F_bd =η ₁* η ₂*η ₃*f_ctd=0, 7*1*2, 25*0, 73*10⁶=1, 15МПа

   L_bd=a₁*a₂*a₃*a₄*l_b*( A_{s1, req}/ A_{s1, prof})=1*1*0, 7*1*1428/1017, 9 =

    =976, 1 мм

    L_b= Ø /4*f_yd/f_bd=(0, 018/4)*(365/1, 15)=1, 428м

КП2-700201. 03. 155-С. 09-ПЗ

 Лист

Изм.

  Определяем требуемую высоту фундамента:

         H_ф =l_bd+250=976+250=1217мм

 Принимаем h_ф=1250мм;        

Находим глубину заложения фундамента:

        D=h_ф+h_обр- h_гр=1, 25+0, 2-0, 15=1250мм> 1100мм

Определяем требуемую площадь подошвы фундамента:

        А_ф =Nsk/(Ro-γ md*d) =434, 5*10³/(160-20*1, 25)=3, 22м²  

Принимаем размеры подошвы фундамента а_фхb_ф=1, 8х1, 8м,

С А_ф=3, 24м², высоту фундамента h_ф=1, 25м

4. 3 Расчет тела фундамента

b_обр=2*h₂+b_col=2*0, 65+0, 2=1, 5м

Определяем изгибающие моменты, действующие в расчетных сечениях:

М_sd1=0, 125*р*(b_ф-b_обр)*b_ф=0, 125*154*(1, 8-1, 5)²*1, 8=3, 12кН*м

М_sd2=0, 125*р*(b_ф-b_col)*b_ф=0, 125*154*(1, 8-0, 2)2*1, 8=88, 7кН*м

  Определяем требуемую площадь арматуры:

AsI = Msd1/(0, 9*f_yd*d₁) = 3, 12/0, 9*365*10³*0, 52=0, 18 см²;

AsII = Msd2/(0, 9*f_yd*d) = 88, 7/0, 9*365*10³*1, 17= 0, 23см²;

Определяем минимальную площадь арматуры по конструктивным требованиям:

  AsI, min1 = ρ I, min*b₁*d₁ = 0, 0015*1, 6*0, 52= 11, 7см²;

  AsI, min2 = ρ I, min*b_col*d= 0, 0015*0, 2*1, 17= 3, 5 см².

Требуемую площадь сечения арматуры рабочего сечения принимаем большое:

AsI, min1 =11, 7см²      

Проектируем рабочую сетку:                         

КП2-700201. 03. 155-С. 09-ПЗ

 Лист

Изм.

                                                                     х

Принимаем сетку из арматуры диаметром 12 мм, класса S400, с шагом    S = 150мм

 Армирование стаканной части принимаем конструктивно 3сетками из стержней Ø 6мм класса S240.

КП2-700201. 03. 155-С. 09-ПЗ

 Лист

Изм.

5. Список литературы

1. СНиП 1. 01. 01. – 82 «Основные положения».

2. СНиП 2. 01. 07 – 85 «Нагрузки и воздействия».

3. СНБ 5. 03. 01. – 02 «Бетонные и железобетонные конструкции».

4. ГОСТ 21. 503 – 80 «Бетонные и железобетонные конструкции».

5. Цай Т. Н. Строительные конструкции, т. 2, - м. Стройиздат. 1985г.

6. Голышев А. Б. Проектирование железобетонных конструкций. Киев, Стройиздат.

7. Барашков А. В. Железобетонные конструкции. Киев, Высшая школа. 1985г.

8. Н. Н. Попов “Проектирование и расчет железобетонных и каменных конструкций” – Стройиздат, 1994г.

КП2-700201. 03. 150-09-ПЗ

 Лист

Изм.

© helpiks.su При использовании или копировании материалов прямая ссылка на сайт обязательна.