Содержание
1. Исходные данные
. Выбор и обоснование конструктивной схемы здания
. Расчет монолитной плиты
.1 Выбор расчетной схемы и расчетного сечения
.2 Статический расчет плиты
.3 Конструктивный расчет плиты
.4 Конструирование плиты
. Расчет и конструирование второстепенной балки
.1 Выбор расчетной схемы и расчетного сечения
.2 Статический расчет второстепенной балки
.3 Конструктивный расчет сечений
. Расчет и конструирование главной балки
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
.1 Выбор расчетной схемы и расчетного сечения
.2 Статический расчет главной балки
.3 Конструктивный расчет главной балки
. Расчет второстепенных балок на отрыв
Список литературы
1. Исходные данные
2. Выбор и обоснование конструктивной схемы здания
Принимаем каркасно-оболочковую систему здания с шарнирным опиранием элементов перекрытия на наружные стены. При этом решении ветровая нагрузка воспринимается наружными стенами, а перекрытие воспринимает только вертикальные нагрузки. Направление главных балок принимаем поперечным ввиду преимуществ перед продольным расположением.
Ребристое перекрытие с балочными плитами состоит из плиты, работающей в коротком направлении, второстепенных и главных балок. Все элементы монолитно связаны между собой и выполнены из бетона В15.
Предварительно принимаем размеры элементов:
Колонна 400х400 (мм)
Длина главной балки lmb = 6300 (мм)
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
Длина второстепенной балки lsb = 6880 (мм)
Высота главной балки hmb = lmb = 600 (мм)
Высота второстепенной балки hsb = lsb = 400 (мм)
Ширина главной балки bmb = (0,3÷0,5) hmb = 300 (мм)
Ширина второстепенной балки bsb = (0,3÷0,5) hsb = 200 (мм)
Шаг второстепенных балокSsb.ср = 1520 (мм), Ssb.кр = 1540 (мм)
Опирание балок lsup,mb = 200 (мм), lsup,sb = 200 (мм)
Рис. 1. Компоновочная схема здания
3. Расчет монолитной плиты
.1 Выбор расчетной схемы и расчетного сечения
Плита перекрытия балочная, т.к. выполняется условие
Балочная плита работает в коротком направлении и рассчитывается как многопролетная неразрезная балка.
Для расчета плиты вырезаем полоску шириной bs =1м в крайнем и среднем пролетах здания и определяем необходимые геометрические данные.
Рис. 2. Определение расчетных длин
Принимаем толщину плиты hs = 60 (мм).
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
Плита загружена равномерно распределенной нагрузкой и рассчитывается на основное сочетание нагрузок.
Ширина грузовой площади А = 1 (м).
Таблица 1
Сбор нагрузок на плиту
3.2 Статический расчет плиты
Рис. 3. Эпюры моментов в крайнем и среднем пролетах здания
Для среднего пролета здания изгибающие моменты в средних пролетах плиты под влиянием распоров, возникающих за счет окаймления плиты по контуру монолитно связанными балками, уменьшаются на 20%.
Величину поперечных сил не определяем, ввиду того что тонкие плиты проектируем без постановки поперечной арматуры и выполняются требуемые условия.
3.3 Конструктивный расчет плиты
Расчетные характеристики материалов принимаем по таблицам [1]:
Класс бетона: В15
Арматура: В500
Проверяем высоту сечения плиты. Задаемся
Для плиты а = 15 (мм)
Принимаем
Определяем площадь арматуры.
Сечение 1-1
Сечение 2-2
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
Сечение 3-3
3.4 Конструирование плиты
Применяем непрерывное армирование. Плита армируется одной сеткой, которую подбираем по усилиям в средних пролетах. В крайних пролетах устанавливаем дополнительную сетку.
В крайнем пролете:
Аs, доп = Аs1тр — Аs, 1ф = 0,921 — 0,63 = 0,291 (см2)
В среднем пролете:
Аs, доп = Аs1тр — Аs, 1ф = 0,921 — 0,63 = 0,291 (см2)
Рис. 4. Армирование плиты
Рис. 5. Схема раскладки сеток
Раскладка сеток:
Для крайнего пролета здания:
Принимаем 1700х4 = 6800 (мм), тогда lнахл1 = 70 (мм), lнахл2 = 80 мм, lнахл3 = 70 (мм).
Для среднего пролета здания:
Принимаем 1700х4 = 6800 (мм), тогда lнахл1 = 70 (мм), lнахл2 = 80 мм, lнахл3 = 70 (мм).
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
4. Расчет и конструирование второстепенной балки
4.1 Выбор расчетной схемы и расчетного сечения
В расчетном отношении второстепенная балка представляет собой многопролетную неразрезную равнопролетную или с отличающимися пролетами менее 20% балку, загруженную равномерно распределенной нагрузкой. Ширина грузовой площади Агр = Ssb=1540 (мм).
Таблица 2
Сбор нагрузок на второстепенную балку
Расчетные сечения второстепенной балки принимаются: в пролете — таврового сечения, на опоре — прямоугольного, так как работа бетона в растянутой зоне не учитывается.
Рис. 6. Расчетные сечения второстепенных балок
4.2 Статический расчет второстепенной балки
Огибающую эпюру моментов второстепенной балки строят для двух схем загружения:
1) Полная нагрузка в нечетных пролетах и условная постоянная нагрузка в четных;
2) Полная нагрузка в четных пролетах и условная постоянная нагрузка в нечетных.
Огибающая эпюра моментов строится с учетом соотношения
Рис. 7. Эпюры усилий во второстепенных балках
Таблица 3
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
4.3 Конструктивный расчет сечений
Расчет продольной арматуры проводится по пяти сечениям, расположенных в двух пролетах.
Расчетные характеристики материалов принимаем по таблицам [1]:
Класс бетона: В15
Арматура: А400 , А240.
Рабочая высота сечения:
Проверяем высоту сечения балки. Задаемся
Принимаем
Подбираем рабочую арматуру в расчетных нормальных сечениях:
) в первом (I-I) и среднем (IV-IV) пролетах как для таврового сечения;
) на первой промежуточной опоре (II-II) и средних опорах (V-V) как для прямоугольного сечения;
) на действие отрицательного момента в средних пролетах (III-III) как для прямоугольного сечения.
Сечение I-I
Принимаем высоту сжатой зоны х = hf`. Момент, воспринимаемый полкой:
Нейтральная ось находится в полке: расчет ведем как для прямоугольного сечения с шириной .
Принимаем 2Ø14 Аs = 3,08 (см2), 2Ø12 Аs = 2,26 (см2). Аф = 5,34 (см2).
Сечение II-II
Принимаем 3Ø14 Аs = 4,62 (см2).
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
Сечение III-III
Принимаем 2Ø10 Аs = 1,57 (см2).
Сечение IV-IV
Принимаем 2Ø10 Аs = 1,57 (см2), 2Ø12 Аs = 2,26 (см2). Аф = 3,83 (см2).
Сечение V-V
Принимаем Ø14 Аs = 1,539 (см2), 2Ø12 Аs = 2,26 (см2). Аф = 3,799 (см2).
Расчет по наклонным сечениям на действие поперечной силы.
Расчет выполняем для наибольшей поперечной силы
Обеспечение прочности на действие поперечной силы по наклонной полосе между наклонными трещинами:
Условие выполняется.
Задаемся dsw из условия сварки:
; dsw ≥ 6 (мм)
Принимаем 2Ø6 А240.
Шаг стержней в приопорной зоне принимается Ssw < h/2 = 200 (мм), Ssw<300(мм).
В пролете: Ssw,пр < 3h/4 = 300 (мм).
Ssw, max = Rbt *b*h02/Q
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
Принимаем Ssw = 200 (мм).
Проверяем условие:
qsw ≥ 0,25Rbtb
Следовательно, поперечную силу учитываем в расчете.
Принимаем с0 = 0,72 (м).
Поперечная сила, воспринимаемая поперечной арматурой:
конструктивный каркасный оболочковый здание
Поперечная сила, воспринимаемая бетоном:
Условие выполняется.
Условие выполняется.
Построение эпюры материалов и расчет длины анкеровки
Сечение I-I
Принятая арматура: 2Ø14 Аs = 3,08 (см2), 2Ø12 Аs = 2,26 (см2). Аф = 5,34 (см2).
Момент, воспринимаемый 4 стержнями арматуры:
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
Обрываем 2 стержня Ø12.
Момент, воспринимаемый оставшимися стержнями арматуры:
Обрываемая арматура анкеруется в бетон на величину:
Принимаем Wл = 295 (мм).
Принимаем Wпр = 330 (мм).
Сечение II-II
Принятая арматура: 3Ø14 Аs = 4,62 (см2).
Момент, воспринимаемый 3 стержнями арматуры:
Обрываем 1 стержень Ø14.
Момент, воспринимаемый оставшимися стержнями арматуры:
Обрываемая арматура анкеруется в бетон на величину:
Принимаем Wл = 660 (мм).
Принимаем Wпр = 500 (мм).
Сечение III-III
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
Принятая арматура: 2Ø10 Аs = 1,57 (см2).
Момент, воспринимаемый стержнями арматуры:
Обрываем 2 стержня Ø14.
Обрываемая арматура анкеруется в бетон на величину:
Принимаем Wл = 565 (мм).
Принимаем Wпр = 380 (мм).
Обрываем 2 стержня Ø14.
Обрываемая арматура анкеруется в бетон на величину:
Принимаем Wл = 417 (мм).
Принимаем Wпр = 422 (мм).
Сечение IV-IV
Принятая арматура: 2Ø10 Аs = 1,57 (см2), 2Ø12 Аs = 2,26 (см2). Аф = 3,83 (см2).
Момент, воспринимаемый 4 стержнями арматуры:
Обрываем 2 стержня Ø10.
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
Момент, воспринимаемый оставшимися стержнями арматуры:
Обрываемая арматура анкеруется в бетон на величину:
Принимаем Wл = 250 (мм).
Принимаем Wпр = 246 (мм).
Сечение V-V
Принятая арматура: Ø14 Аs = 1,539 (см2), 2Ø12 Аs = 2,26 (см2). Аф = 3,799 (см2).
Момент, воспринимаемый 4 стержнями арматуры:
Обрываем стержень Ø14.
Момент, воспринимаемый оставшимися стержнями арматуры:
Обрываемая арматура анкеруется в бетон на величину:
Принимаем Wл = 570 (мм).
Принимаем Wпр = 382 (мм).
5. Расчет и конструирование главной балки
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
5.1 Выбор расчетной схемы и расчетного сечения
Расчетная схема главной балки представляет собой неразрезную равнопролетную балку. Нагрузку, передаваемую второстепенными балками на главную, учитывают в виде сосредоточенных сил без учета неразрезности второстепенных балок.
Агр = lsb* Ssb = 6,88*1,54 = 10,6 (м2)
Таблица 4
Сбор нагрузок на главную балку
Рис. 8. Расчетная схема главной балки
Расчетные сечения главной балки принимаем в пролете таврового сечения с шириной полки , а на опоре — прямоугольного сечения.
5.2 Статический расчет главной балки
Выполняется по таблицам Менша.
5.3 Конструктивный расчет главной балки
Расчет продольной арматуры проводим по четырем сечениям, расположенным в двух пролетах.
Расчетные характеристики материалов принимаем по таблицам [1]:
Класс бетона: В15
Арматура: А400, А240.
Проверяем высоту сечения балки по усилию, действующему по грани колонны:
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
Задаемся
Принимаем
Рис. 9. Расчетные сечения главных балок
Арматуру для пролетных участков, где действуют положительные моменты, рассчитываем как для таврового сечения с полкой в сжатой зоне.
Ширина сжатой зоны полки:
Подбираем рабочую арматуру в расчетных нормальных сечениях.
) В пролете как для таврового сечения.
Нейтральная ось находится в полке: расчет ведем как для прямоугольного сечения с шириной .
Принимаем 2Ø16 Аs = 4,02 (см2), 2Ø18 Аs = 5,09 (см2). Аф = 9,11 (см2).
На действие отрицательного момента:
Принимаем 2Ø14 Аs = 3,08 (см2).
Так как hmb > 700 (мм), то устанавливаем дополнительную арматуру площадью:
Принимаем 2Ø10 Аs = 1,57 (см2).
) На промежуточной опоре как для прямоугольного сечения.
Принимаем 2Ø20 Аs = 6,28 (см2), 2Ø22 Аs = 7,6 (см2). Аф = 13,88 (см2).
Расчет по наклонным сечениям на действие поперечной силы.
Расчет выполняем для наибольшей поперечной силы
Обеспечение прочности на действие поперечной силы по наклонной полосе между наклонными трещинами:
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
Условие выполняется.
Задаемся dsw из условия сварки:
; dsw ≥ 6 (мм)
Принимаем 2Ø8 А240.
Шаг стержней в приопорной зоне принимается Ssw < /2 = 370 (мм), Ssw<300(мм).
В пролете: Ssw,пр < 3/4 = 555 (мм).
Ssw, max = Rbt *b*h02/Q
Принимаем Ssw = 300 (мм).
Проверяем условие:
qsw ≥ 0,25Rbtb
Следовательно, поперечную силу учитываем в расчете.
Принимаем с0 = 1,48 (м).
Поперечная сила, воспринимаемая поперечной арматурой:
Поперечная сила, воспринимаемая бетоном:
Условие выполняется.
Условие выполняется.
Построение эпюры материалов и расчет длины анкеровки
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
Сечение I-I
Принятая арматура: 2Ø16 Аs = 4,02 (см2), 2Ø18 Аs = 5,09 (см2). Аф = 9,11 (см2).
Момент, воспринимаемый 4 стержнями арматуры:
Обрываем 2 стержня Ø16.
Момент, воспринимаемый оставшимися стержнями арматуры:
Обрываемая арматура анкеруется в бетон на величину:
Принимаем Wл = 1185 (мм).
Принимаем Wпр = 1090 (мм).
Верхняя арматура: 2Ø14 Аs = 3,08 (см2).
Сечение II-II
Принятая арматура: 2Ø20 Аs = 6,28 (см2), 2Ø22 Аs = 7,6 (см2). Аф = 13,88 (см2)
Момент, воспринимаемый 4 стержнями арматуры:
Обрываем 2 стержня Ø20.
Момент, воспринимаемый оставшимися стержнями арматуры:
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
Обрываемая арматура анкеруется в бетон на величину:
Принимаем Wл = 1954 (мм).
Принимаем Wпр = 1954 (мм).
Обрываем 2 стержня Ø22.
Обрываемая арматура анкеруется в бетон на величину:
Принимаем Wл = 1966 (мм).
Принимаем Wпр = 1965 (мм).
6. Расчет второстепенных балок на отрыв
На главную балку нагрузка передаётся через сжатую зону на опоре второстепенной балки в средней части высоты главной балки. Эта местная сосредоточенная нагрузка воспринимается поперечной арматурой главной балки и дополнительными сетками в местах опирания второстепенных балок.
Расчет на отрыв производится по формуле:
F = G + V = 44,11 + 63,6 = 107,71 (кН).
Длина зоны, в пределах которой устанавливается дополнительная сетка:
а = bsb + 2h1 = 200 + 2*393 = 986 ≈ 1000мм
h1 -расстояние от уровня передачи отрывающей силы на элемент до центра тяжести сечения продольной арматуры;
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
— сумма поперечных усилий, воспринимаемых хомутами, устанавливаемыми дополнительно по длине зоны отрыва.
Подбираем поперечную (рабочую) арматуру:
; 6Ø8 А240
Список литературы
1. СП 52.101.2003 Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры.
2. СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия.
. Халап Н.Н. Проектирование монолитного ребристого перекрытия многоэтажного промышленного здания с балочными плитами. Методические указания к курсовому проекту.― Волгоград, 2003.
. Байков В.Н. Железобетонные конструкции: общий курс. ― М.: Стройиздат, 1991.
5. Улицкий И.И. Железобетонные конструкции: расчет и конструирование. ― Киев, 1972.
6. Мандриков А.П. Примеры расчета железобетонных конструкций. ― М.: Стройиздат, 1989.
. Евстифеев В.Г. Железобетонные и каменные конструкции. В 2 ч.Ч.1. Железобетонные конструкции — М.: Издательский центр «Академия», 2011.