Курсовая работа на тему «Железобетонные конструкции»

Для расчёта стены первого этажа по всей высоте здания выделяется полоса, ширина которой равна расстоянию между осями окон — 6м. Расчётная схема стены принимается в виде внецентренно сжатой колонны с шарнирными опорами на концах, роль которых выполняют междуэтажные перекрытия, фундамент и пол первого этажа.

Скачать пример Заказать работу Скачать пример Заказать работу

Содержание

Исходные данные

1. Расчёт предварительно напряжённой ребристой плиты

1.1 Расчёт ребристой плиты перекрытия по I группе предельных состояний

1.1.1 Расчётный пролёт и нагрузки

1.1.2 Определение внутренних усилий в плите от расчётной полной суммарной нагрузки

1.1.3 Установление размеров сечения плиты

1.1.4 Характеристики прочности бетона и арматуры

1.1.5 Расчёт по прочности сечений, нормальных к продольной оси

1.1.6 Расчёт по прочности сечений, наклонных к продольной оси, по поперечной силе

1.2 Расчёт ребристой плиты по предельным состояниям II группы

1.2.1 Геометрические характеристики приведённого сечения

1.2.2 Определение потерь предварительного напряжения арматуры

1.2.3 Расчет по образованию трещин, нормальных к продольной оси

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.

Цена курсовой

1.2.4 Расчет по раскрытию трещин, нормальных к продольной оси

1.2.5 Расчёт прогиба ребристой плиты

2. Расчёт ригеля

2.1 Расчётная схема и нагрузки

2.2 Вычисление изгибающих моментов в расчётных сечениях ригеля

2.3 Расчёт прочности ригеля по сечениям, нормальным к продольной оси

2.3.1 Определение высоты сечения ригеля

2.3.2 Расчёт сечения арматуры по поперечным изгибающим моментам

2.4 Расчёт прочности ригеля по сечениям, наклонным к продольной оси

2.4.1 Расчёт по наклонному сечению

2.5 Конструирование арматуры ригеля

3. Расчёт колонны первого этажа

3.1 Определение нагрузок на колонну

3.2 Размеры сечения колонны

Нужна помощь в написании курсовой?

Заказать курсовую

3.3 Определяем требуемую площадь сечения арматуры

3.4 Расчёт консоли колонны

3.5 Расчёт армирования консоли

3.6 Прочность консоли по наклонной сжатой полосе

3.7 Расчёт стыка колонн

4. Отдельный фундамент под колонну

4.1 Размеры подошвы фундамента

4.2 Проверка нижней ступени на восприятие поперечной силы без поперечной арматуры

4.3 Расчёт на продавливание

4.4 Расчёт арматуры фундамента

5. Стена первого этажа

Список литературы

ребристый плита ригель арматура

Исходные данные

Нужна помощь в написании курсовой?

Подробнее

Нормативная временная длительная нагрузка на перекрытие (входит в состав полной временной нагрузки) — 7кН/м2

Тип плиты перекрытия — ребристые

Класс тяжёлого бетона для ригелей перекрытия — В30

Класс тяжёлого бетона для колонны первого этажа — В35

Класс тяжёлого бетона для плиты перекрытия — В20

Класс предварительно напряжённой арматуры плиты перекрытия — А600

Пролёт l1 между разбивочными осями А, Б, В, Г, Д — 7,2м

Число этажей в здании — 5

Расчётное давление на грунт основания(Ro) — 0,35Мпа

Минимальная глубина заложения фундамента — 2,3м

Марка глиняного кирпича пластического прессования — 125

Марка тяжёлого цементно-известкового раствора для кладки наружных стен — 50

Нормативная кратковременная нагрузка на перекрытие (входит в состав полной временной нагрузки) — 1,5кН/м2

Расчётная величина опорной реакции конструкции покрытия — 600кН

Нужна помощь в написании курсовой?

Подробнее

Коэффициенты надёжности по нагрузке (γf >1): для постоянной нагрузки от веса железобетонных, каменных и армокаменных конструкций γf =1,1 для временной нагрузки на перекрытие γf =1,2

Расстояние l2 между разбивочными осями 1, 2,…,7 (шаг) — 6м.

Длина здания в осях 1-7 — 36м.

Высота этажей — 4,8м

Размеры оконных проёмов (b×h) — 3,2×2,4м.

Расстояние от отметки пола до низа оконного проёма — 0,9м. Расстояние от верха оконного проёма верхнего этажа до верха парапета — 3,1м.

Состав пола — керамическая плитка δ=13мм, ρ=1800кг/м3, γf =1,1 цементный раствор δ=20мм, ρ=2200кг/м3, γf =1,3

По степени ответственности здание имеет класс II. Соответствующий коэффициент надёжности по назначению — γn =0,95

В качестве ненапрягаемой арматуры следует применять:

для плиты перекрытия — А400 и B500;
для ригеля перекрытия — А400;
для продольной арматуры колонны и арматуры консоли — А400;
для поперечной арматуры колонны — А240;
для арматуры подошвы фундамента и продольной арматуры подколонника — А300;
для поперечной арматуры подколонника — А240.

Класс бетона фундамента по прочности на сжатие — В15

Толщина наружных кирпичных стен по теплотехническим требованиям — 51см

Влажность воздуха в здании — до 75%; соответственно γb2 =0,9

1. Расчёт предварительно напряжённой ребристой плиты

1.1 Расчёт ребристой плиты перекрытия по I группе предельных состояний

Нужна помощь в написании курсовой?

Подробнее

1.1.1 Расчётный пролёт и нагрузки

Для установления расчётного пролёта плиты предварительно задаёмся размерами сечения ригеля:==0,6м

Ширина ригеля — bp=0,3м

При опирании на ригель по верху расчётный пролёт:=l2 — bp/2=6 — 0,3/2=5,85м

Сбор нагрузок на 1м2 перекрытия

Таблица 1

Вид нагрузки	Нормативная Нагрузка Н/м2	Коэф-т надёжности по нагрузке γf	Расчётная нагрузка Н/м2
I.Постоянная
Ребристая плита	2500	1,1	2750
Слой цементного раствора, δ=20мм, ρ=2200кг/м3	440	1,3	570
Керамическая плитка, δ=13мм, ρ=1800кг/м3	240	1,1	264
Итого постоянная нагрузка	3180		3564
II. Временная полная	8500	1,2	10200
длительная	7000	1,2	8400
кратковременная	1500	1,2	1800
Итого суммарная нагрузка	11680		13764
В т.ч. постоянная + длительная временная	10180
кратковременная	1500

Расчётная нагрузка на 1 п.м. плиты перекрытия:

Постоянная: g=∑gпостbплγn=3,564∙1,4∙0,95=4,74кН/м

Временная полная: v=10,2∙1,4∙0,95=13,566кН/м

Полная суммарная: g+v=4,74+13,566=18,306кН/м

Нормативная нагрузка на 1 п.м. плиты перекрытия:

Постоянная: gn=3,18∙1,4∙0,95=4,23кН/м

Полная суммарная: gn,пост+vn=4,23+11,68=15,53кН/м

Постоянная + длительная временная: ,пост+vn,длит=10,18∙1,4∙0,95=13,54кН/м

Нужна помощь в написании курсовой?

Цена курсовой

1.1.2 Определение внутренних усилий в плите от расчётной полной суммарной нагрузки

От расчётной нагрузки:

Mmax=(g+v)lo2/8=18,306∙5,852/8=78,31кНм=(g+v)lo/2=18,306∙5,85/2=53,55кН

От нормативной полной суммарной нагрузки:

Mmax,n=(g+v)n∙lo2/8=15,53∙5,852/8=66,43кНм,n=(g+v)n∙lo/2=15,53∙5,85/2=45,43кН

От нормативной постоянной и временной длительной нагрузки:

Mmax,nпост+вр.дл=( gn,пост+vn,длит) lo2/8=13,54∙5,852/8=57,92кНм

1.1.3 Установление размеров сечения плиты

Высота сечения ребристой предварительно напряжённой плиты:

h=lo/20=585/20=29,25см ≈ 30см

Рабочая высота сечения:

ho=h-a=30-3=27см

ширина продольных рёбер по низу — 7см

ширина верхней полки — 136см

Нужна помощь в написании курсовой?

Цена курсовой

В расчёте по предельным состояниям I группы расчётная толщина сжатой

полки таврового сечения hꞋf =5см; отношение hꞋf /h =5/30=0,167>0,1

при этом в расчёт вводится вся ширина полки bꞋf =136см

ширина ребра равна удвоенной ширине ребер плиты b =2∙7=14см

Поперечные сечения ребристой плиты а — основные размеры; б — к расчёту прочности; в — к расчёту по образованию трещин;

1.1.4 Характеристики прочности бетона и арматуры

Проектируем ребристую предварительно напряжённую плиту, которую армируем арматурными стержнями класса А600 с электротермическим натяжением на упоры форм.

Плита относится к третьей категории по трещиностойкости.

Нормативное сопротивление арматуры растяжению Rsn=590МПа

Расчётное сопротивление арматуры растяжению Rs=510МПа

Модуль упругости арматуры Es=1,9∙105МПа

Бетон тяжёлый класса B20

Призменная прочность бетона (нормативное сопротивление при осевом сжатии) Rbn=15МПа

Расчётное сопротивление сжатию бетона Rb=11,5МПа

Нужна помощь в написании курсовой?

Цена курсовой

Нормативное сопротивление бетона растяжению Rbtn=1,4МПа

Расчётное сопротивление бетона растяжению Rbt=0,9МПа

Начальный модуль упругости бетона подвергнутого тепловой обработке Eb=24∙103МПа

Коэффициент условий работы бетона γb2 =0,9

Предварительное напряжение арматуры принимаем равным:

σsp=0,6∙Rsn=0,6∙590=354МПа

Напряжение обжатия бетона при электротермическом способе находим по эмпирической формуле:=30+360/l=30+360/6=90МПа

Суммарное напряжение:

σsp+ p=354+90=444МПа

Проверяем выполнение условия σsp+ p=444˂ Rsn=590 — условие выполняется.

Вычислим предельное отклонение предварительного напряжения при числе напрягаемых стержней np=2:

Δ γsp=0,5 ∙ ∙ ∙ = 0,22

Коэффициент точности натяжения арматуры:

γsp=1- Δ γsp=1- 0,22=0,78

Нужна помощь в написании курсовой?

Цена курсовой

Принимаем предварительное напряжение арматуры:

= γsp ∙ σsp=0,78 ∙ 354=276,12МПа

1.1.5 Расчёт по прочности сечений, нормальных к продольной оси

Максимальный изгибающий момент от расчётной нагрузки:=78,31кНм

Вспомогательный коэффициент:

am= = 0,0687

Из таблицы (приложение 3) находим: ξ=0,07

Определяем величину сжатой зоны бетона:

x= ξ ∙ ho=0,07 ∙ 27=1,89см

Так как х=1,89см˂ hꞋf =5см (где hꞋf -толщина сжатой верхней полки плиты), то граница сжатой зоны бетона находится в полке и арматуру можно рассчитать по формулам как для элемента прямоугольного сечения.

Требуемая площадь сечения рабочей растянутой арматуры:

As= = = 0,0004365м2

Где γs6 = η — (η — 1) =1,35 — коэффициент условий работы, учитывающий сопротивление напрягаемой арматуры выше условного предела текучести.

ξR=0,56 — граничное значение относительной величины сжатой зоны бетона

Нужна помощь в написании курсовой?

Заказать курсовую

η=1,2 для арматуры класса А600

Принимаем 2Ø18 A600 с площадью As=509мм2

Расчёт полки плиты на местный изгиб.

Изгибающий момент для полосы шириной 1м определяется с учётом частичной заделки в рёбрах:

М = 13,08∙1,182/11 = 1,66кН/м;

Нагрузка на 1м2 полки принимаем по формуле

(g+v)γn = 13,764∙0,95=13,08кН/м2

Расчётный пролёт при ширине рёбер вверху 9см составит:= 139 — 2∙9 = 118см

Рабочая высота сечения ho= 5 — 1,5 = 3,5см

Арматура Ø5 B500 с Rs = 410МПа;= = 1,23см2

Принимаем 12Ø5 B500 с площадью As=1,256см2

Принимаем сетку с рабочей арматурой Ø5 B500 с шагом s=10cм

1.1.6 Расчёт по прочности сечений, наклонных к продольной оси, по поперечной силе

Максимальная поперечная сила от расчётной нагрузки:=53,55кН

Нужна помощь в написании курсовой?

Заказать курсовую

Определяем коэффициенты, характеризующие работу сечения:

φn= = 0,37˂0,5

N — усилие обжатия с учётом всех потерь(P2) P2=127,37кН

Проверяем, требуется ли поперечная арматура по расчёту.

Условие первое:=53,55∙103Н˂2,5 =2,5∙0,9(100)∙14∙27=85,05∙103Н — условие удовлетворяется.

При q1 = g + = 11,523 кН/м = 115,23Н/см и поскольку 0,16∙ φb4(1+ φn) = 0,16∙1,5∙1,37∙0,9(100)∙14 = 414,3 Н/см > 115,23Н/см, принимаем с = 2,5∙h0 = 2,5∙27 = 67.5 см

Другое условие при Q = Qmax — q1∙c = 53,55∙103 — 115,23∙67,5 = 45,77∙103Н и значении = 27,96∙103 > 45,77∙103Н — не удовлетворяется, следовательно, поперечная арматура требуется по расчёту.

На приопорном участке длиной l/4 устанавливаем в каждом ребре плиты поперечные стержни Ø5 B500 с шагом s=h/2=15см, в средней части пролёта с шагом s=3h/4≈25см.=2∙0,196=0,392см2=290 МПа

qsw= =757,87 Н/см

Влияние свесов сжатых полок:

φf =2∙0,75∙3∙ hꞋf () =2∙0,75∙3∙5∙() = 0,3 ˂ 0,5

1+ φn+ φf =1+0,37+0,3=1,67>1,5 — принимаем 1,5

Qbmin = φb3(1+ φn+ φf)Rbt∙b∙ho =0,6∙1,5∙0,9(100)∙14∙27=30,62∙103 Н

Условие qsw =757,87 Н/см > = 567,04 Н/см — удовлетворяется.

Нужна помощь в написании курсовой?

Подробнее

Требование smax =25,73см > s =15см — удовлетворяется.

Для расчёта прочности вычислим:

Mb = φb2(1+ φn+ φf)Rbt∙b∙=2∙1,5∙0.9(100)∙14∙272=275,56∙104 Н∙см

Поскольку q1 = 115,23 Н/см ˂ 0,56qsw = 0,56∙757,87 = 424,41 Н/см, вычислим значение с по формуле:

с == 154см >3,33ho = 3,33∙27 = 90см — принимаем с=90см.

Тогда Qb = Qbmin = = =30,62∙103 Н

Поперечная сила в вершине наклонного сечения:

Q = Qmax — q1∙c = 53,55∙103 — 115,23∙90 = 43,18∙103Н

Длина проекции расчётного наклонного сечения:

со == 60,3см >2ho = 2∙27 = 54см — принимаем со = 54см.

При этом Qsw = qswco = 757,87∙54 = 40,92∙103 H

Условие прочности:+Qsw = 30,62∙103+40,92∙103 = 71,54∙103 H > Q = 43,18∙103 H — прочность обеспечивается.

Прочность проверяем по сжатой наклонной полосе:

μsw = =0.0019

Нужна помощь в написании курсовой?

Цена курсовой

α = = 7,917

φω1 = 1+5α μsw = 1+5∙7,92∙0,0019 = 1,075

β = 0,01

φb1 = 1 — βRb = 1 — 0,01∙11,5 = 0,885

Условие прочности:

0,3∙φω1∙ φb1∙Rb∙b∙ho = 0,3∙1,075∙0,885∙11,5(100)∙14∙27 = 124,07∙103 H > Qmax = 53,55∙103 — условие удовлетворяется.

1.2 Расчёт ребристой плиты по предельным состояниям II группы

1.2.1 Геометрические характеристики приведённого сечения

Отношение модулей упругости

α = =7,917

Площадь приведённого сечения

Ared = A+αAs = 136∙5+14∙25+7,917∙5,09 = 1070,3 см2

Статический момент площади приведённого сечения относительно нижней грани= 136∙5∙27,5+14∙25∙12,5+7,917∙5,09∙3 = 23195,9 см2

Расстояние от нижней грани до центра тяжести приведённого сечения

Нужна помощь в написании курсовой?

Заказать курсовую

= =21,67 см

Момент инерции = +14∙30∙72+7,917∙5,09∙192

= 86350,74см4

Момент сопротивления приведённого сечения по нижней зоне

Wred = =3984,81см3

Момент сопротивления приведённого сечения по верхней зоне

WꞋred = = 10366,24см3

Расстояние от ядровой точки, наиболее удалённой от растянутой зоны(верхней) до центра тяжести приведённого сечения

r = φ= 0,85= 3,16см

то же, наименее удалённой от растянутой зоны(нижней)

rint = φ= 0,85= 8,23 см;

где φ = 1,6 — = 1,6 — 0,75 = 0,85

Упругопластический момент сопротивления по растянутой зоне:

Wpl = γWred = 1,75∙3984,81 = 6973,42 см3

Нужна помощь в написании курсовой?

Подробнее

где γ = 1.75 — для таврового сечения с полкой в сжатой зоне.

Упругопластический момент сопротивления по растянутой зоне в стадии изготовления и обжатия элемента.Ꞌpl = 1,5∙10366,24 = 15549,36см3

где γ = 1.5 — для таврового сечения с полкой в растянутой зоне

при > 2 и ˂ 0,2

1.2.2 Определение потерь предварительного напряжения арматуры

Потери от релаксации напряжения в арматуре:

σ1 = 0,03 σsp = 0.03∙354 = 10,62 МПа

Потери от температурного перепада σ2 = 0 (изделие подвергается тепловой обработке вместе с силовой формой).

Усилие обжатия с учетом потери σ1:

P1 = As(σsp- σ1) = 5,09(354-10,62)100 =174,78 кН

Эксцентриситет этого усилия относительно центра тяжести приведенного сечения:
ор = yo — a = 21,67 — 3 = 18,67 см

Напряжение в бетоне при обжатии:

σbp = = = 9,82 МПа

Устанавливаем значение передаточной прочности бетона из условия:

Нужна помощь в написании курсовой?

Заказать курсовую

= 13,09 МПа ˂ Rbn = 15 МПа

Тогда = = 0,65

Сжимающее напряжение на уровне центра тяжести напрягаемой арматуры с учетом изгибающего момента от собственного веса плиты и передаточной прочности бетона.

σbp = = =5,45 МПа

где М = = 15 кНм

Определяем потери от быстронатекающей ползучести при = = 0,36 т.к. α > 0,33, следовательно σbp = 40∙0,36∙0,85 = 12,24 МПа

Первые потери:

σlos,1 = σ1+σ6 = 10,62+12,24 = 22,86 МПа

Потери от усадки бетона: σb = 35 МПа

Усилие обжатия с учетом всех первых потерь:

P1 = As(σsp- σlos,1) = 5,09(354-22,86)100 = 168550 Н

Сжимающее напряжение на уровне центра тяжести растянутой арматуры с учетом изгибающего момента от собственного веса плиты:

σbp = =5,27 МПа

= 0,35

Нужна помощь в написании курсовой?

Заказать курсовую

Потери от ползучести бетона:

σ9 = 0,85150 = 0,85∙0,35∙150 = 45,9 МПа

Вторые потери: σlos,2 = σb+σ9 = 35+45,9 = 80,9 МПа

Полные потери: σlos = σlos,1+σlos,2 = 22,86+80,9 = 103,76 МПа > 100 МПа — т.е. больше установленного минимального значения потерь.

Усилия обжатия с учетом всех потерь:

P2 = As(σsp- σlos) = 5,09(354-103,76)100 = 127,37 кН

1.2.3 Расчет по образованию трещин, нормальных к продольной оси

Расчёт производим для выяснения необходимости проверки по раскрытию трещин.= 66,43 кНм

Проверим выполнение условия M ≤ Mcrc

Вычислим момент образования трещин по приближённому способу ядровых моментов:
= Rbt,serWpl+Mrp;

Ядровый момент усилия обжатия при γ = 0,78 составляет:

Mrp= γP2(eop+r)=0,78∙127370∙(18,67+3,16)=2168779,94 Нсм ≈ 21,7 кНм

Mcrc= 1,4∙6973420 +2168779,94 = 31,5 кНм

Поскольку M = 66,43 кНм > Mcrc= 31,5 кНм — трещины в растянутой зоне в процессе эксплуатации образуются, следовательно необходим расчет по раскрытию трещин.

Нужна помощь в написании курсовой?

Цена курсовой

Проверку образования трещин в верхней зоне при ее обжатии проводим из условия:

γspP1(eop — rint) — M ˂ Rbtp WꞋpl при γsp = 1,22

М = 15 кНм — изгибающий момент от собственного веса плиты;

,22∙174780∙(18,67 — 8,23) — 1500000 = 726137,9 Нсм

,4∙15549,36(100) = 2176910,4 Нсм

,9 Нсм ˂ 2176910,4 Нсм — условие удовлетворяется, начальные трещины не образуются.

Здесь Rbp = 1,4 МПа — сопротивление бетона растяжению, соответствующее передаточной прочности бетона Rbp = 15 МПа

.2.4 Расчет по раскрытию трещин, нормальных к продольной оси

Значение предельно допустимой ширины раскрытия трещин в плите, относящейся к третьей категории трещиностойкости, с предварительно напряжённой арматурой класса A600:

непродолжительное acrc1 = 0,3мм

продолжительное acrc2 = 0,2мм

Изгибающие моменты от нормативных нагрузок:

полной суммарной M = 66,43 кНм

постоянной и длительной M = 57,92 кНм

Нужна помощь в написании курсовой?

Цена курсовой

напряжение в продольной растянутой арматуре определяем по формуле:

σs ==214,21 МПа

Где z1 — плечо внутренней пары сил:

z1=ho — 0,5hꞋf=27 — 0,5∙5 = 24,5 см

esp=0, т.к. усилие обжатия Р приложено в центре тяжести площади нижней напрягаемой арматуры.∙As = 5,09∙24,5 = 124,71 см3

Приращение напряжений от действия полной нагрузки:

σs ==282,45 МПа

Вычисляем ширину раскрытия трещин от непродолжительного действия полной нагрузки:

acrc1=δ∙φ1∙η =0,2 мм

где δ = 1, η = 1,2, φ1 = 1, μ = = 0,0135, d = 18 мм — диаметр продольной арматуры.

Вычисляем ширину раскрытия трещин от непродолжительного действия постоянной и длительной нагрузки:Ꞌcrc1= 1∙1,2∙1 =0,15 мм

Вычисляем ширину раскрытия трещин от постоянной и длительной нагрузок:=1∙1,2∙1,5 ≈ 0,2 мм

где φ1 = 1,5

Непродолжительная ширина раскрытия трещин:

Нужна помощь в написании курсовой?

Заказать курсовую

acrc = acrc1 — aꞋcrc1 + acrc2 = 0,2 — 0,15 + 0,2 = 0,25 мм ˂ 0,3 мм

Продолжительная ширина раскрытия трещин:

acrc = acrc2 = 0,2 мм.

1.2.5 Расчёт прогиба ребристой плиты

Расчет прогиба плиты проводим на действие постоянных и временных длительных нагрузок.

Предельно допустимый прогиб для рассчитываемой плиты:

fu==2,925 мм

Вычисляем параметры, необходимые для определения прогиба плиты с учётом трещин в растянутой зоне. Заменяющий момент равен изгибающему моменту от постоянной и длительной нагрузок М = 57,92 кНм; уммарная продольная сила равна усилию предварительного обжатия с учётом всех потерь и при γsp=1; Ntot=P2=127,37 кH;

Эксцентриситет: es,tot = =4,55 см

коэффициент φl = 0,8 — при длительном действии нагрузки

Коэффициент φm = ≤ 1

φm = = 2,16, принимаем φm = 1

коэффициент (ψs), характеризующий неравномерность деформаций растянутой арматуры на участке между трещинами:

ψs = 1,25-φlφm — ≤ 1,0

Нужна помощь в написании курсовой?

Заказать курсовую

ψs = 1,25-0,8∙1-0,45 ˂ 1 — условие выполняется

Определим кривизну оси при изгибе:

+ — ;

ho = 27 см; z1 = 24,5 см; Es=1,9∙105МПа; Eb=24∙103МПа; As = 509 мм2;

ψb=0,9; υ=0,15 — при длительном действии нагрузок;

Ab = bꞋf hꞋf = 136∙5 = 680 см2;

∙ + — = 5,1∙10 -5

Вычислим прогиб по формуле

f = s∙l2∙

где s = — для свободно опертой балки при равномерно распределённой нагрузке.= ∙ 585 2 ∙ 5,1∙10 -5 = 1,82 см ˂ fu = 2,925 см

В соответствии с методическими указаниями ригель перекрытия рассчитывается как четырёхпролётная неразрезная балка, проектируется постоянного прямоугольного сечения из тяжёлого бетона В30 без предварительного напряжения арматуры и рассчитывается на действие вертикальной расчётной (γf >1) распределённой нагрузки. Нагрузка, передаваемая плитами перекрытия на 1 м длины ригеля, вычисляется умножением расчётной нагрузки с 1 м2 на ширину грузовой полосы, равную шагу поперечных рам — 6 м, и на коэффициент надёжности по назначению γn=0,95. Подсчёт нагрузок на 1м2 перекрытия приведён в таблице 1

2.1 Расчётная схема и нагрузки

Вычислим расчётную нагрузку на 1 м длины ригеля:

постоянная от перекрытия с учётом коэффициента надёжности по назначению здания γn=0,95

Нужна помощь в написании курсовой?

Подробнее

3564∙6∙0,95=20,31 кН/м

постоянная от веса ригеля сечением 0,6х0,3м; ρ=25 кН/м3; γf=1,1;

0,6∙0,3∙25∙1,1 = 4,95 кН/м

Итого общая постоянная нагрузка:= 20,31+4,95 = 25,26 кН/м

Временная нагрузка:

ν = 10,2∙0,95∙6=58,14 кН/м

Полная нагрузка:

g + ν = 25,26+58,14 = 83,4 кН/м

2.2 Вычисление изгибающих моментов в расчётных сечениях ригеля

Максимальные пролётные () и минимальные опорные и пролётные () моменты определяются для нескольких точек каждого пролёта:

= γ(g+ν) = β(g+ν) ;

где γ и β — коэффициенты, принимаемые по приложению 8 МУ;и ν — расчётные распределённые постоянная (g) и временная (ν) нагрузки;- расчётный пролёт ригеля;

для крайних пролётов lp1=l1 — 127мм — = 7,2 — 0,127 — = 6,873 м

для средних пролётов lp2 = l1 — hk = 7,2 — 0,4 = 6,8 м- принимаемая предварительно высота сечения колонны;

Нужна помощь в написании курсовой?

Заказать курсовую

х — индекс, показывающий отношение расстояния от начала пролёта до рассматриваемого сечения к длине пролёта lp1 или lp2 и принимаемый равным 0, 0.15, 0.2, 0.4,…, 1.0 (по приложению 8 МУ)

Первый пролёт Положительный момент

= 0

= 0,065∙83,4∙6,8732 = 256,08 кНм

= 0,09∙83,4∙6,8732 = 354,57 кНм

= 0,091∙83,4∙6,8732 = 358,51 кНм

= 0,075∙83,4∙6,8732 = 295,47 кНм

= 0,02∙83,4∙6,8732 = 78,79 кНм

Отрицательный момент

=2,3

По приложению 8 МУ: ξ=0,26; 1-ξ=0,74

= -0,0715∙83,4∙6,8732 = -281,69 кНм

Второй пролёт Положительный момент

Нулевая точка: 0,15∙= 0,15∙6,8 = 1,02 м

Нужна помощь в написании курсовой?

Цена курсовой

= 0,018∙83,4∙6,82 = 69,42 кНм

= 0,058∙83,4∙6,82 = 223,67 кНм

= 0,0625∙83,4∙6,82 = 241,3 кНм

= 0,058∙83,4∙6,82 = 223,67 кНм

= 0,018∙83,4∙6,82 = 69,42 кНм

= 0

Отрицательный момент

= -0,0715∙83,4∙6,22 = -275,73 кНм

= -0,045∙83,4∙6,82 = -173,54 кНм

= -0,03∙83,4∙6,82 = -115,69 кНм

= -0,029∙83,4∙6,82 = -111,84 кНм

= -0,04∙83,4∙6,82 = -154,26 кНм

= -0,0625∙83,4∙6,82 = -241,03 кНм

Максимальные поперечные силы на опорах:

Нужна помощь в написании курсовой?

Подробнее

= 0,43(g+ν)lp1 = 0,43∙83,4∙6,873 = 246,48 кН

= -0,57(g+ν)lp1 = -0,57∙83,4∙6,873 = -326,73 кН

= 0,5(g+ν)lp2 = 0,5∙83,4∙6,8 = 283,56 кН

= -0,5(g+ν)lp2 = -0,5∙83,4∙6,8 = -283,56 кН

2.3 Расчёт прочности ригеля по сечениям, нормальным к продольной оси

2.3.1 Определение высоты сечения ригеля

Высоту сечения подбираем по опорному моменту у оси Б при ξ=0,35 и am=0,289, приложение 3 МУ.

Рабочая высота сечения:

hр = = = 47 см = hр + 60 = 514 + 60 = 574 мм

Принимаем сечение ригеля: h x b = 600 x 200 мм

2.3.2 Расчёт сечения арматуры по поперечным изгибающим моментам

В первом пролёте:

Максимальный положительный момент = 358,51 кНм

аm = = 0,336; ζ = 0,785(по приложению 3)= = 22,34 см2

Нужна помощь в написании курсовой?

Цена курсовой

По приложению 5 МУ принимаем 4Ø28 с площадью As=24,63 см2

Во втором пролёте:

Максимальный положительный момент = 241,03 кНм

аm = = 0,226; ζ = 0,87

As = = 13,55 см2

Принимаем 4Ø22 с площадью As=15,20 см2

Расчёт арматуры для восприятия отрицательных моментов

На опоре Блев:

Максимальный отрицательный момент = 281,69 кНм

аm = = 0,264; ζ = 0,845

As = = 16,31 см2

Принимаем 2Ø36 с As=20,36 см2

На опоре Бправ:

Максимальный отрицательный момент = 275,73 кНм

Нужна помощь в написании курсовой?

Заказать курсовую

аm = = 0,259; ζ = 0,847

As = = 15,93 см2

Принимаем 2Ø32 с As=16,09 см2

На опоре Влев:

Максимальный отрицательный момент = 241,03 кНм

аm = = 0,226; ζ = 0,87

As = = 13,55 см2

Принимаем 2Ø32 с As=16,09 см2

2.4 Расчёт прочности ригеля по сечениям, наклонным к продольной оси

Максимальная поперечная сила = 326,73 кН

Диаметр поперечных стержней устанавливается, из условия сварки с продольной арматурой

dsw ≥ d/4; d=36 мм, dsw=9 мм, следовательно, принимаем Ø10 А240

Asw=0,785 см2 (по приложению 5МУ)

Число каркасов 2, при этом 2Asw=2∙0,785=1,57 см2.

Нужна помощь в написании курсовой?

Цена курсовой

Шаг поперечной арматуры:

в приопорных участках sоп=h/3=18,7 см, принимаем sоп=15 см

в средней части sср=(2…3) sоп = 2∙15 = 30 см

Усилие, воспринимаемое одним поперечным каркасом:

qsw==1831,7 H/см

где Rsw=175 МПа; (по приложению 2)

Поперечная сила, воспринимаемая бетоном:

Qb=φb3Rbtbho=0,6∙1,2(100)∙20∙56=80640 Н

Проверяем условие qsw >; =720 Н/см ˂ qsw=1831,7 H/см

Условие выполняется, сечение подобрано правильно.

Максимальный допустимый шаг арматуры:

smax==34,55 см

smax=34,55 см > sоп=15 см — условие выполняется.

2.4.1 Расчёт по наклонному сечению

Нужна помощь в написании курсовой?

Заказать курсовую

Прочность обеспечивается из условия (Qb+Qsw) ≥ Q; = qswco — поперечная сила, воспринимаемая всей поперечной арматурой;

Находим длину проекции наиболее опасного наклонного сечения

со = = 90,65 см

Тогда Qsw = 1831,7∙90,65 = 166,043 кН

Поперечная сила, воспринимаемая бетоном

Qb= = = 166,054 кН

Qb+Qsw = 166,043+166,054 = 332 кН > Q = 326,73 кН

Условие (Qb+Qsw) ≥ Q выполняется.

Прочность по cжатой полосе между наклонными трещинами проверяем из условия:

Q ≤ 0,3φw1φb1Rbbho ; Q=326,73 кН

где φw1 = 1+5νμw = 1+5∙6,9∙0,00523 = 1,18

φb1 = 1 — 0,01Rb = 1 — 0,01∙17 = 0,83

ν = = 6,9

μw = = 0,00523

Нужна помощь в написании курсовой?

Заказать курсовую

0,3φw1φb1Rbbho = 0,3∙1,18∙0,83∙17(100)∙20∙56 = 559,43 кН

,73 кН ˂ 559,43 кН — условие выполняется.

2.5 Конструирование арматуры ригеля

Для построения эпюры материалов определяем изгибающие моменты, воспринимаемые сечениями ригеля.

В первом пролёте

По максимальному положительному моменту = 297,79 кНм принята арматура 4Ø28 с площадью As=24,63 см2

Определяем коэффициент армирования продольной рабочей арматурой:

μ = =0,02199

ξ = = = 0,472; ζ = 0,764

Изгибающий момент, воспринимаемый сечением, армированным 4Ø28

M = RsAsζho = 365(100)∙24,63∙0,764∙56 = 384,63 кНм

В месте теоретического обрыва двух стержней:

μ = 0,011; ξ = 0,236; ζ = 0,882;

M = 365(100)∙12,32∙0,882∙56 = 222,11 кНм

Нужна помощь в написании курсовой?

Цена курсовой

По эпюре материалов определяем Q графически: Q = 147 кН

Поперечные стержни Ø10 A240 в месте теоретического обрыва стержней 2Ø28 сохраняем с шагом s=15 см

Длина анкеровки:

W1 = + 5d =+ 5∙2,8 =54,13 см ˂ 20∙2,8 = 56 см

W1 = 56 см

Значение поперечной силы справа Q = 136,3 кН

W2 = + 5d =+ 5∙2,8 =51,21 см ˂ 20∙2,8 = 56 см

W2 = 56 см

На опоре Блев:

Максимальный отрицательный момент = 281,69 кНм

Арматура 2Ø36 с As=20,36 см2

μ = =0,01818; ξ = = = 0,39; ζ = 0,805= RsAsζho = 365(100)∙20,36∙0,805∙56 = 335,01 кНм

В месте теоретического обрыва арматура 2Ø16 A400 с As= 4,02 см2

μ ==0,00359; ξ = 0,077; ζ = 0,962

Нужна помощь в написании курсовой?

Подробнее

M = 365(100)∙4,02∙0,962∙56 = 79,05 кНм

Поперечная сила в этом сечении Q = 219,5 кН

Поперечные стержни Ø10 A240 в месте теоретического обрыва стержней 2Ø36 сохраняем с шагом s=15 см

Длина анкеровки:=+ 5∙3,6 =77,92 см > 20∙3,6 = 72 см= 78 см

Во втором пролёте

Максимальный положительный момент = 241,03 кНм

Принятая арматура 4Ø22 с As=15,20 см2

μ ==0,01357; ξ = = 0,291; ζ = 0,855

M = RsAsζho = 365(100)∙15,20∙0,855∙56 = 265,64 кНм

Обрываем два стержня и определяем коэффициент армирования:

μ ==0,00679; ξ = = 0,146; ζ = 0,923

M = 365(100)∙7,6∙0,923∙56 = 143,38 кНм

Значение поперечной силы слева и справа Q = 115,8 кН

Длина анкеровки:=+ 5∙2,2 =42,61 см ˂ 20∙2,2 = 44 см= 44 см

Нужна помощь в написании курсовой?

Подробнее

На опоре Бправ:

Максимальный отрицательный момент = 275,73 кНм

Арматура 2Ø32 с As=16,09 см2

μ = =0,01437; ξ = = = 0,309; ζ = 0,845= RsAsζho = 365∙16,09∙0,845∙56 = 277,9 кНм

В месте теоретического обрыва арматура 2Ø25 A400 с As= 9,82 см2

μ ==0,00877; ξ = 0,188; ζ = 0,905

M = 365(100)∙9,82∙0,905∙56 = 181,65 кНм

Поперечная сила слева Q = 179,1 кН

Поперечные стержни Ø10 A240 в месте теоретического обрыва стержней 2Ø32 сохраняем с шагом s=15 см

Длина анкеровки:=+ 5∙3,2 =64,9 см > 20∙3,2 = 64 см= 65 см

На опоре Влев:

Максимальный отрицательный момент = 241,03 кНм

Арматура 2Ø32 с As=1609 мм2

μ = 0,01437; ξ = 0,309; ζ = 0,845; M = 277,9 кНм

Нужна помощь в написании курсовой?

Подробнее

В месте теоретического обрыва арматура 2Ø25 A-III с As= 9,82 см2= 181,65 кНм

Поперечная сила справа Q = 205,9 кН

Поперечные стержни Ø10 A240 в месте теоретического обрыва стержней 2Ø32 сохраняем с шагом s=15 см

Длина анкеровки:=+ 5∙3,2 = 72,2 см > 20∙3,2 = 64 см; W6 = 73 см

3. Расчёт колонны первого этажа

Характеристики прочности бетона и арматуры

Бетон тяжёлый класса В35, расчётные сопротивления: при сжатии Rb=19,5МПа, при растяжении Rbt=1,3МПа; модуль упругости Eb=31000 МПа.

Арматура продольная рабочая класса A400, расчётное сопротивление Rs=365 МПа, модуль упругости Es=200000 МПа

Поперечная арматура колонны — А240

3.1 Определение нагрузок на колонну

Необходимо найти длительную расчётную нагрузку (N1) и полную расчётную нагрузку (N), в каждой из которых учитываются расчётные постоянные и расчётная временная длительная нагрузки; в полной нагрузке N ещё и расчётная временная кратковременная нагрузка.

Расчётная постоянная, расчётная временная длительная и расчётная временная кратковременная нагрузки на колонну первого этажа от перекрытий получаются умножением соответствующих значений нагрузки на 1м2 из расчёта плиты (таблица 1) на грузовую площадь колонны и число междуэтажных перекрытий в здании. Так как задано пятиэтажное здание, нагрузку собираем с 4 этажей.

Грузовая площадь колонны — площадь перекрытия, с которой нагрузка передаётся на колонну: l1 ∙ l2 = 7,2 ∙ 6 = 43,2 м2

Нужна помощь в написании курсовой?

Подробнее

Расчёт ведём для колонн первого этажа, расчётная длина колонны (lo) равна максимальному расстоянию между закреплёнными от смещения из её плоскости точками — от обреза фундамента (-0,15м) до верха плиты перекрытия (+4,70м). Соответственно lo=4,85м

Высота этажей — 4,8м

Высота от обреза фундамента до верха ригеля перекрытия под последним этажом — 19,25 м

Сечение ригеля 600мм х 200мм; удельный вес конструкции — 25 кН/м3

Сечение колонны предварительно принимаем 400мм х 400мм

Длительная расчётная нагрузка:=((3,56∙43,2+8,4∙43,2+0,6∙0,2∙25∙7,2∙1,1)∙4+0,4∙0,4∙19,25∙1,1)∙0,95=2134,69кН

Полная расчётная нагрузка: N1=Nld+1,8∙43,2∙4∙0,95=2430,18кН

3.2 Размеры сечения колонны

(hc и bc) предварительно вычисляются при φ=1 и μ = = 0,01 по формуле:

hc = bc = =33,86см

Принимаем: hc = bc = 350мм

В соответствии со значениями = 0,878; = 12,125

по приложению 9 МУ определяем: φb = 0,865; φsb = 0,889

Находим: φ = φb+2(φsb — φb) = 0,865+2(0,889-0,865) = 0,875

Нужна помощь в написании курсовой?

Подробнее

φ = 0,875 < φsb = 0,889

3.3 Определяем требуемую площадь сечения арматуры

As,tot = — A = — 122500= 1536мм2

где А = 350х350 = 122500мм2

Принимаем продольную арматуру 4Ø25 А400 с As=1963 мм2

Проверяем условие μ = ≥ μmin = 0,004

μ = = 0,016 > μmin = 0,004

Поперечная арматура принимается диаметром не менее d продольной арматуры. В сварных каркасах хомуты ставятся на расстояниях не более 15d

s ≤ 15d = 15∙25 = 375мм

Назначаем арматуру Ø8 А240 с шагом 300мм

Проверяем условие:

N1 ≤ φ(RbA+RscAs,tot)

N1=2430,18Н ˂ 0,875(19,5∙1225+365∙19,63) = 2436,4кН

Прочность колонны обеспечена.

Нужна помощь в написании курсовой?

Заказать курсовую

3.4 Расчёт консоли колонны

Минимальный вылет консоли, из условия смятия под опорной площадкой, с зазором в 50 мм для замоноличивания между торцом ригеля и гранью колонны:= l1+ 50мм, где l1 =

где b — ширина ригеля; α=0,9 для В35;

Опорная реакция ригеля Q = 0,95= 282,44 кН= = 107мм, lc = l1 + 50 = 157мм

Консоль колонны для опирания ригеля с учётом унификации проектируем с вылетом lс = 200мм

Требуемая рабочая высота сечения консоли по грани колонны определяется, как максимальная из двух условий:

ho ≥ = = 248,3мм≥ = 246,2мм

где а = lc — = 200 — = 146,5мм

Конструктивная высота сечения h = ho + 30мм = 248,3 + 30 = 278,3мм

Принимаем h = 300мм

Угол наклона сжатой грани γ = 450

Высота свободного конца консоли h1 = h — lc = 300 — 200 = 100мм при этом h1 ≥ = = 100мм

3.5 Расчёт армирования консоли

Площадь сечения арматуры, воспринимающей изгибающий момент в сечении консоли по грани колонны:

Нужна помощь в написании курсовой?

Цена курсовой

M = 1,25Qa = 1,25∙282,44∙14,65 = 5,17кНм

аm = = 0,115; ζ = 0,94

As = = 5,58 см2

По приложению 5 МУ принимаем:

Арматура 2Ø20 A400 с As=6,28 см2

Так как h = 30см < 2a = 36,63см, поперечное армирование коротких консолей выполняем хомутами, наклонными под углом 450, по всей высоте консоли.

Шаг хомутов (s) должен быть не более =7,5см; принимаем s=5см

Площадь сечения наклонных хомутов одного направления должна быть не менее 0,004bcho = 0,004∙35∙27 = 3,78см2

Принимаем 7Ø10 A400 с As=5,5 см2

3.6 Прочность консоли по наклонной сжатой полосе

Проверяем условие:

Q ≤ 0,8(1+5αμw1)Rbγb2 ∙ bc(l1 — 50мм)sin2Θ, где

α = = = 6,45

μw1 = = = 0,0314

Нужна помощь в написании курсовой?

Подробнее

sin2Θ = = = 0,65

0,8(1+5∙6,45∙0,0314)19,5∙0,9∙350(107 — 50)0,65 = 688кН= 282,44 кН < 688кН

Правая часть условия принимается не более 3,5Rbtbcho

,5∙0,9∙350∙270 = 387кН

Прочность консоли обеспечена

3.7 Расчёт стыка колонн

Рассчитываем стык колонн между первым и вторым этажом. Колонны стыкуют сваркой стальных листов, между которыми устанавливается при монтаже центрирующая прокладка толщиной 5мм. Расчётное усилие в стыке принимаем по усилиям второго этажа: Nст = 1918,38кН.

Длительная расчётная нагрузка:=((3,56∙43,2+8,4∙43,2+0,6∙0,2∙25∙7,2∙1,1)∙3+0,4∙0,4∙13,25∙1,1)∙0,95=1696,76кН

Полная расчётная нагрузка: ст=N2+1,8∙43,2∙3∙0,95=1918,38кН

Концы колонны усиливают сварными сетками косвенного армирования, т.к. продольная арматура колонн в зоне стыка обрывается.

По конструктивным соображениям у торцов колонны устанавливают не менее 4 шт. сеток на длине не менее 10d,

где d — диаметр продольных рабочих стержней.

Находим коэффициент косвенного армирования

μs,xy =

Нужна помощь в написании курсовой?

Заказать курсовую

Где — соответственно количество стержней, площадь сечения и длина стержня вдоль осей x и y (т.е. в продольном и поперечном направлениях).

Определяем шаг и сечение сварных сеток в торце колонны под центрирующей прокладкой.

При размерах сечения hк(bк) шаг сеток должен удовлетворять соотношению

60мм ≤ s ≤ hк ≤ 150мм

При hк =350мм шаг (60 ≤ s ≤ 350 =117мм)

Учитывая, что 10d = 220мм (d=22мм), принимаем s = 60мм

Размер ячеек сетки принимаем из соотношения:

45мм ≤ а ≤ hк ≤ 100мм

При hк = 350мм (45 ≤ а ≤ 350 = 87,5мм), принимаем а = 80мм

Назначаем предварительно сетки из стержней Ø6 A400 с As = 28,3 мм2, размер стороны ячейки а =80мм, количество стержней в сетке n =4; шаг сеток s=60мм, длина стержня (считая выступы по 10мм)равна lx = ly =330мм, при этом Aef = 3102 = 96100мм2 — внутри контура сеток

Находим коэффициент косвенного армирования:

μs,xy = = 7,22∙10-3

Коэффициент эффективности косвенного армирования φ=

где φ== 0,09→ϕ = = 48,3

Нужна помощь в написании курсовой?

Заказать курсовую

Приведённая призменная прочность бетона:

Rb,red = Rb+ϕ ∙ μs,xy ∙ Rs = 19,5+48,3 ∙ 7,22∙10-3 ∙ 375 = 150,3МПа = 15,03кН/см2

Площадь сечения смятия площадки(пластинки) определяется из условия прочности на смятие:

Nст ≤ Rb,red ∙ A→A = = = 127,6см2

Для квадратной пластинки bпл = = = 11,3см

Принимаем пластинку 12 х 12 х 0,5см, А = 122 = 144см2ст = 1918,38кН ˂ 15,03 ∙ 144 = 2164,32кН

Условие соблюдается, прочность торца колонны достаточна.

4. Отдельный фундамент под колонну

Характеристики бетона арматуры и основания(грунта)

Бетон тяжёлый класса В15, расчётные сопротивления: при сжатии Rb=8,5МПа, при растяжении Rbt=0,75МПа; модуль упругости Eb=20500 МПа.

Арматура подошвы фундамента и продольная арматура подколонника А300

Расчётное сопротивление Rs=280 МПа, модуль упругости Es=210000 МПа

Поперечная арматура подколонника — А240

Расчётное давление на грунт основания(Ro) — 0,25Мпа

Нужна помощь в написании курсовой?

Цена курсовой

Минимальная глубина заложения фундамента — 2,3м

Hзал = H1 + 0,25 = 2,3 + 0,25 = 2,55м — глубина заложения фундамента

4.1 Размеры подошвы фундамента

l1 = b1 = =2,658м,

где Nn — нормативное усилие, передаваемое колонной на фундамент;= = 2113,2 Н; 1,15 — усреднённый коэффициент надёжности по нагрузке; γ = 20кН/м3 — усреднённый вес единицы объёма бетона фундамента и грунта на его обрезах.

Принимаем l1 = b1 = 2700мм (кратно 300мм)

Плитную часть проектируем ступенчатой из трёх ступеней. Размеры ступеней и подошвы кратны 300мм, высота каждой ступени 300мм

Глубина стакана под колонну квадратного сечения со случайным эксцентриситетом определяем, как большее из двух значений:с+50мм = 350+50 = 400мм и 15d+50мм = 15∙25+50 = 425мм

где hc — минимальная глубина заделки колонны в фундамент, равная высоте сечения колонны;- максимальный диаметр продольной арматуры колонны(15d — минимальная глубина заделки арматуры в фундамент)

Принимаем глубину стакана 450мм

4.2 Проверка нижней ступени на восприятие поперечной силы без поперечной арматуры

Проверка выполняется по условию Q ≤ Qb,min

где Q — расчётная величина поперечной силы в сечении V-V

Qb,min = 0,6 γb2Rbtb1h01 = 0,6∙0,9∙0,75∙2700∙250 = 273,4кН= hcтуп — 5 = 25cм

Нужна помощь в написании курсовой?

Цена курсовой

Отпор грунта р = = 333,36 кН/м2= h1∙p∙c1 = 0,3∙333,36∙0,3 = 30кН= 30кН < Qb,min = 273,4кН

Условие прочности удовлетворяется.

.3 Расчёт на продавливание

P ≤ Rbtumh01,

Rbtumh01 = 0,75∙7∙0,25 = 1312,5кН= 4= 700см — полусумма периметров верхнего и нижнего оснований пирамиды продавливания- рабочая высота рассчитываемой ступени

Р = N — pA = 2430,18 — 333,36∙4 = 1096,74кН — продавливающая сила

Р = 1096,74кН ˂ 1312,5кН — условия прочности выполняются.

4.4 Расчёт арматуры фундамента

Под действием реактивного давления грунта р плитная часть фундамента работает на изгиб. Величина изгибающих моментов определяется по формуле:

Mi-i = pb1, где

p — отпор грунта- размер подошвы фундамента- расстояние от края подошвы до сечения i-i

Моменты вычисляем для сечений по граням второй и третьей ступени (I-I, II-II), а также для сечений по граням подколонника и колонны (III-III,IV-IV).I = 333,36 ∙2,7∙= 40,5кНмII = 333,36 ∙2,7∙= 162кНмIII = 333,36 ∙2,7∙= 364,53кНмIV = 333,36 ∙2,7∙= 621,3кНм

Определяем площадь сечения арматуры для каждого сечения:

Asi =

Нужна помощь в написании курсовой?

Цена курсовой

AsI = = 11,69cм2= = 17,02cм2= = 10,96cм2

Шаг арматуры принят 200мм

Принимаем сетку 14Ø14 A300 с As=15,83 мм2 с ячейкой 200х200мм

Армирование подколонника и его стаканной части согласно МУ условно назначается без расчёта.

5. Стена первого этажа

Исходные данные

Марка глиняного кирпича пластического прессования — 125

Марка тяжёлого цементно-известкового раствора — 50

Упругая характеристика кладки — α = 1000

Плотность кладки — ρ = 18кН/м3

Оконный проём — 3,2 х 2,4м(b x h)

Ширина простенка — 2,8м

Толщина стены — 0,51м

Расчётное давление конструкций покрытия — 600кН

Нужна помощь в написании курсовой?

Заказать курсовую

Расчётное сопротивление кладки сжатию — R = 1,9МПа

Нагрузку от вышележащих этажей считаем приложенной в центре тяжести поперечного сечения стены. Нагрузку от перекрытия, находящегося непосредственно над расчётным простенком — с эксцентриситетом. Величина эксцентриситета подсчитывается, принимая расстояние от опорной реакции ригеля до внутренней грани стены, равным 1/3 длины заделки ригеля.

Опасными являются сечения II-II под перемычкой и сечение III-III, в котором коэффициент φ достигает минимальной величины, а изгибающий момент сохраняет существенное значение.

Расчётные нагрузки, передаваемые на рассчитываемый участок стены в сечении II-II:

от балки покрытия — 600кН;

от одного перекрытия с площадью А = 6∙0,5∙7,2 = 21,6м2 будет равна: 10,616∙21,6 = 257,92кН

нагрузка от ригеля сечением 600х200мм будет равна: 0,6∙0,2∙25∙∙1,1= 15,79кН

нагрузка от кирпичной кладки на отметке 3,3м:

[(4,8∙4+3,1)∙6 — 3,2∙2,4∙4]∙0,51∙18∙1,1= 1040,9кН

Суммарная нагрузка, действующая центрально с учётом коэффициента надёжности по назначению γn = 0,95

N1 = (600+(257,92+15,79)∙2+1040,9)∙0,95 = 2157,6кН

Нагрузка от перекрытия и ригеля над первым этажом, действующая внецентренно с учётом γn = 0,95

N2 = (257,92+15,79)∙0,95 = 329,32кН

Нужна помощь в написании курсовой?

Цена курсовой

Суммарная нагрузка в сечении II-II:

Nc = N1+N2 = 2157,6+329,32 = 2486,92кН

Нагрузка N2 создаёт момент относительно оси простенка в сечении I-I:

Изгибающий момент в сечении II-II:

MII-II = MI-I ∙= 56,36∙0,87= 49,03кНм,

где 0,5 — расстояние между сечениями I-I и II-II; H = 3,8м — расчётная высота стены, равная расстоянию от пола первого этажа (±0,000) до низа ригеля над первым этажом: H = 4,8 — 0,1 — 0,6 — 0,3 = 3,8м; 0,1 — суммарная высота пола(100мм)

Эксцентриситет его силы Nc относительно оси сечения II-II:

ео = = = 0,017м = 17мм

Несущую способность элементов каменных конструкций при внецентренном сжатии считают обеспеченной, если соблюдается условие:

Nc ≤ mgφ1RAω, где mg = 1, при h = 51см > 30см

φ1 = ,

где φ и φс — определяем по приложению 11 МУ,

при величинах гибкости элемента для всего сечения:

λh = = = 7,45; φ = 0,946

Нужна помощь в написании курсовой?

Цена курсовой

для сжатой части сечения:

λhс = = = 7,98; φс = 0,94, при hc = h — 2eo

φ1 = = = 0,943 — для средней трети расчётной высоты этажа

Сечение II-II находится за пределами этого участка на расстоянии 0,77м от его верхней точки, для него:

φ1 = 0,943+ = 0,974

А = 2800∙510 = 1428000мм2

ω = 1+= 1+= 1,03 ˂ 1,45

mgφ1RAω = 1∙0,974∙1,4∙1428000∙1,45 = 2823470,16Н= 2486,92кН ˂ 2823,47кН

Прочность простенка в сечении II-II обеспечена.

Список используемой литературы

. Байков В.Н. Сигалов Э.Е. «Железобетонные конструкции» Стройиздат

. Бондаренко В.М. Суворкин Д.Г. «Железобетонные и каменные конструкции» Изд. Высшая школа

. Бондаренко В.М. Римшин В.И. «Примеры расчёта железобетонных и каменных конструкций» Изд. Высшая школа

. Торяник М.С. «Примеры расчёта железобетонных конструкций» изд. Стройиздат

Нужна помощь в написании курсовой?

Заказать курсовую

. СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия»

. СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения»

. СНиП II-22-81 «Каменные и армокаменные конструкции»

. Вахненко П.Ф. «Расчёт и конструирование частей жилых и общественных зданий» Справочник проектировщика

. МУ «Железобетонные и каменные конструкции» Изд. МГОУ.

Предыдущий пример

Следующий пример