Файл: "Проектирование монолитного ребристого перекрытия с балочными плитами. Расчёт кирпичного простенка".docx
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 14
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
МЕЖДУНАРОДНАЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ КОРПОРАЦИЯ
КАЗАХСКАЯ ГОЛОВНАЯ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ
ФАКУЛЬТЕТ ОБЩЕГО СТРОИТЕЛЬСТВА
Курсовая работа
по дисциплине: “Железобетонные конструкции”
на тему: “Проектирование монолитного ребристого перекрытия с балочными плитами. Расчёт кирпичного простенка”
Выполнил:
Проверил:
Алматы, 2021г.
Содержание
Введение…………………………………………………………………….
-
Исходные данные…………………………………………………………
-
Расчёт и конструирование балочной плиты………………………….
2.1 Определение расчётных пролётов и нагрузок………………………
2.2 Определение усилий от нагрузок……………………………………
2.3 Характеристика прочности бетона и арматуры……………………
-
Проверка принятой толщины плиты…………………………………
-
Подбор сечения продольной арматуры……………………………
-
Армирование плиты…………………………………………………
-
Расчёт многопролётной второстепенной балки
3.1 Определение расчётных пролётов и нагрузок………………………
3.2 Определение усилий от нагрузок………………………………………
3.3 Характеристика прочности бетона и арматуры…………………
3.4 Проверка принятой высоты сечения балки…………………………
3.5 Расчёт прочности по нормальным сечениям………………………
3.6 Расчёт прочности по наклонным сечениям………………………
-
Пример расчёта каменного простенка наружной несущей стены
-
Пример
5. Список использованной литературы
Введение
Монолитное ребристое перекрытие состоит из плиты, второстепенных балок, являющихся опорой для плиты, и главных балок, которые воспринимают нагрузки от второстепенных балок и передают их на колонны или стены. Все элементы перекрытия бетонируются вместе и представляют собой единую конструкцию. Проектирование монолитного ребристого перекрытия включает в себя компоновку конструктивной схемы, расчёт плиты, второстепенных и главных балок, а также их конструирование. В компоновку конструктивной схемы входит выбор сетки и шага колонн, направление главных балок, шаг второстепенных балок. Компоновка производится с учётом назначения сооружения, архитектурно-планировочного решения, технико-экономических показателей и т.д. Главные балки можно располагать вдоль или поперёк здания. Их длина составляет L = 6÷8м, высота сечения – h = (1/8÷1/15)L, ширина сечения – b=(0,4÷0,5)h. Пролёт второстепенных балок L=5÷7м, высота сечения – h=(1/12÷1/20)L, ширина сечения – b=(0,3÷0,5)h. Размеры h и b принимаются кратными 5см. Пролёт плиты, равный расстоянию в свету между второстепенными балками, принимается L = 1,5÷2,8м. Толщину монолитных плит h
f, согласно нормам принимают не менее:
Для междуэтажных перекрытий жилых и общественных зданий – 50мм;
Для междуэтажных перекрытий производственных зданий – 60мм;
Для покрытий – 40мм.
При временных нагрузках до 15 кН/м2 толщину плит назначают обычно от 60 до 100мм. Пролёты балок и плиты должны приниматься равными или отличающимися не более 10% для балок и 20% для плиты. Глубина опирания на наружные стены составляет не менее 120мм для плит, 250мм для второстепенных балок. Элементы перекрытия рассчитывают и конструируют отдельно для плиты, второстепенных и главных балок. При этом придерживаются следующего порядка:
-
Производят компоновку конструктивной схемы здания; -
Принимают высоту и ширину расчётного сечения; -
Устанавливают расчётные схемы и пролёты; -
Вычисляют нагрузки; -
Определяют расчётные усилия – изгибающие моменты и поперечные силы; -
Задаются расчётными параметрами материалов – классом бетона и арматуры, выписывают из соответствующих таблиц их расчётные сопротивления; -
Рассчитывают площадь сечения продольной арматуры по изгибающим моментам; -
Проверяют наклонное сечение на действие поперечной силы и определяют количество поперечной арматуры; -
Производят конструирование рассчитанного элемента; -
Составляют рабочие чертежи.
-
Исходные данные.
Размеры здания в плане – 21×74;
Сетка колонн – 7×7,4;
Количество этажей – 8;
Нормативная временная нагрузка – 5 кН/м2;
Район строительства – г. Караганда;
Класс бетона – В15;
Класс арматуры – А-III, Вр-I;
Толщина наружной стены – 2,5 кирпича;
Марка кирпича – 100;
Марка раствора – 150;
Класс ответственности здания – II;
Размер сечения колонн – 30×30.
Принимаем поперечное расположение главных балок. Второстепенные балки разместим в осях колонн и в 1/4 частях пролёта главной балки. При этом пролёты между второстепенными балками будут равны 7,4/4=1,75м.
Компоновка конструктивной схемы монолитного ребристого перекрытия представлена на прилагаемом чертеже.
Для определения веса элементов перекрытия и расчётных пролётов предварительно задаёмся размерами поперечных сечений балок и плиты:
Главная балка:
Длина главной балки lгб=7.4м.
Высота сечения главной балки h=(1/11)lгб=67,3см. По требованиям унификации h =70 см.
Ширина сечения главной балки b=0,4h=0,4*70=28см. По требованиям унификации b=30см.
Второстепенная балка:
Длина второстепенной балки lвб = 7м.
Высота сечения второстепенной балки h=(1/18)lвб=700/18=38,9см. По требованиям унификации h =40 см.
Ширина сечения второстепенной балки b=0,5h=0,5*40=20см.
Плита перекрытия:
Длина плиты lпл=7.4/4=1,85м.
Толщина плиты перекрытия hf=60мм.
-
Расчёт и конструирование балочной плиты
Плиты монолитных перекрытий могут быть балочными или опёртыми по контуру. Балочные плиты характеризуются соотношением сторон, большим 2-х. В них изгибающие моменты, а также кривизна от нагрузки, в поперечном направлении значительно больше, чем в продольном. Поэтому изгибом в продольном направлении пренебрегают. В плитах, опёртых по контуру, учитывается изгиб в двух направлениях.
Для расчёта балочных плит выделяют полосу шириной 1м, и рассматривают её как неразрезную многопролётную балку, опёртую на второстепенные балки и наружные стены.
-
Определение расчётных пролётов и нагрузок
Расчётный пролёт равен расстоянию в свету между гранями рёбер:
Для средних пролётов: ly=l02=l1–bвб=1850–200=1650мм.
Для крайних пролётов: l01=l1–bвб/2–200+c/2=1850–100–200+60=1610мм.
В длинном направлении расчётный пролёт плиты равен расстоянию между гранями главных балок, т.е.
Для средних пролётов: lx=l2–bгб=700-30=670см.
Отношение пролётов lx/ly=670/165=4,06 ˃2, т.е. плиту рассчитываем как балочную, работающую в коротком направлении.
Определение нагрузок на 1м2 плиты:
Таблица 1
Нагрузка | Нормативная нагрузка, кН/м2 | Коэффициент надёжности по нагрузке | Расчётная нагрузка, кН/м2 |
Пол плиточный δ=15мм, ρ=2000кг/м3. 0,015×2,0×9,81=0,3 | 0,3 | 1,1 | 0,33 |
Цементный раствор δ=20мм, ρ=2200 кг/м3. 0,020×2,2×9,81=0,44 | 0,44 | 1,3 | 0,58 |
Вес плиты δ=60мм, ρ=2500кг/м3. 0,06×2,5×9,81=1,47 | 1,47 | 1,1 | 1,62 |
Итого постоянная: | 2,21 | – | 2,53 |
Временная | 5 | 1,2 | 6 |
Полная расчётная нагрузка на 1м2 плиты с учётом коэффициента по надёжности по назначению γn=0,95 составляет:
q=(g+v)×γn =(2,53+6)×0,95=8,1кН/м2.
Для расчёта плиты выделяем полосу шириной в 1м и рассчитываем плиту как многопролётную неразрезную балку прямоугольного сечения b×hf=1000×60мм. Полная расчётная нагрузка на 1п.м. выделенной полосы составляет:
q=8.1кН/м2×1м=8.1кН/м.
-
Определяем усилия от нагрузок
Изгибающие моменты определяем с учётом перераспределения усилий вследствие пластических деформаций.
В средних пролётах и на средних опорах:
В крайнем пролёте и на первой промежуточной опоре:
Рис.1.Неразрезная многоролетная балка.
-
Характеристика прочности бетона и арматуры
Бетон тяжёлый, класса B15. Призменная прочность Rb=8,5МПа, прочность при осевом растяжении Rbt=0,75МПа. Модуль упругости бетона Eb=2,3·104МПа. С учётом коэффициента условий работы бетона γb2=0,9 имеем: Rb=8,5·0,9=7,65МПа, Rbt=0,75·0,9=0,675МПа.
Задаёмся арматурой – проволока класса Вр-I диаметром от 3 до 5мм. Расчётные сопротивления в зависимости от диаметров:
При d=5мм Вр-I RS=360МПа;
При d=4мм Вр-I RS=365МПа;
При d=3мм Вр-I RS=375МПа.
-
Проверка принятой толщины плиты
ξ=0,1…0,2 для плит. Принимаем ξ=0,13. Тогда =0,121.
.
Принимаем толщину плиты равной 60мм.
-
Подбор сечения продольной арматуры
В средних пролётах и на средних опорах:
d=5мм,RS=360МПа.
Тогда ζ=0,95.
В крайнем пролёте и первой промежуточной опоре:
Тогда ζ=0,94.
-
Армирование плиты
Армирование многопролётной балочной плиты производим согласно рекомендациям СНиП’а. Сварные сетки конструируем в соответствии с требованиями ГОСТ 8478-81 «Сетки сварные для железобетонных конструкций».
Р ис. 2. Лёгкая сварная сетка по ГОСТ 23279-85. Тип 4.
В нашем случае с толщиной плиты 60мм будем использовать вариант непрерывного армирования рулонными сетками с продольной арматурой.
Диаметр и шаг рабочих сеток на 1п.м. плиты подбираем по таблице 2, а распределительных стержней – по таблице 3.
Между главными балками можно уложить от 2 до 4 сеток с нахлёсткой распределительных стержней на один шаг рабочей арматуры.
Таблица 2
Шаг стержней рабочей арматуры | Количество стержней на 1м ширины плиты | Площадь сечения рабочих стержней при их диаметрах | |||||
3 | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | ||
100 | 10 | 71 | 126 | 196 | 283 | 508 | 785 |
125 | 8 | 57 | 101 | 157 | 226 | 402 | 628 |
150 | 6,5 | 47 | 84 | 131 | 189 | 335 | 523 |
200 | 5 | 35 | 63 | 98 | 141 | 251 | 393 |