Файл: Курсовой проект по дисциплине Железобетонные и каменные конструкции.docx

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИВЕТ»
Архитектурно-строительный факультет
Кафедра «Строительные конструкции»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по дисциплине «Железобетонные и каменные конструкции»

ОГУ 270800.62.4115.156 ПЗ

Руководитель работы:

старший преподаватель ________________ В.И. Рязанов «____» ______________ 2016 г.
Исполнитель:

студент группы 13Стр(б)ПГС-2 _________________С.В.Манукян «____» ______________ 2016 г.
Оренбург 2016

Содержание

1 Расчет монолитного ребристого перекрытия с балочными плитами 5

1.1 Конструктивная схема 5

1.2 Расчет монолитной плиты перекрытия 6

1.2.1 Вычисление расчетных пролетов и нагрузок на плиту 6

1.2.2 Характеристика прочности бетона 8

1.2.3 Подбор сечений продольной арматуры сеток 8

1.3 Расчет и проектирование второстепенной монолитной балки 11

1.3.1 Сбор нагрузок и определение усилий во второстепенной балке 11

1.3.2 Характеристики прочности бетона и арматуры 13

1.3.3 Расчет прочности второстепенной балки по сечениям, нормальным к продольной оси 13

1.3.4 Расчет сечения второстепенной балки по наклонным сечениям 16

2 Расчет балочного сборного перекрытия 18

2.1 Компоновка конструктивной схемы балочного сборного перекрытия 18

2.2 Расчет полки ребристой плиты перекрытия 19

2.3 Расчет поперечных ребер плиты 22

2.4 Расчет продольного ребра 25

2.6 Потери предварительного напряжения арматуры 31

2.7 Проверка образования трещин 33

2.8 Расчет по раскрытию трещин. 34

2.9 Расчет прогиба плиты 38

3 Расчет разрезного ригеля 41

3.1 Задание геометрических размеров и сбор нагрузок на ригель 41

3.2 Расчет ригеля на прочность по нормальному сечению 42

3.4 Построение эпюры материалов 46

4 Расчет центрально сжатой колонны 49

5 Расчет центрально нагруженного фундамента под колонну 52

6 Расчет кирпичного столба с сетчатым армированием 56

7 Расчет ребристой плиты по СП 60

7.1 Расчет ребристой плиты по предельным состояниям I группы 60

7.2 Расчет поперечных ребер плиты 62

7.3 Расчет продольного ребра плиты 65

7.4 Расчет ребристой плиты по предельным состояниям II группы 69

7.5 Потери предварительного напряжения арматуры 70

7.6 Проверка образования трещин 72

7.7 Расчет по раскрытию трещин, нормальных к продольной оси плиты 73

7.8 Расчёт плиты по деформациям 75

Список использованных источников 79

1 Расчет монолитного ребристого перекрытия с балочными плитами

1.1 Конструктивная схема

Компоновка конструктивной схемы монолитного ребристого перекрытия с балочными плитами.

Рисунок 1– Конструктивная схема монолитного ребристого перекрытия
Главные балки располагаются в продольном направлении здания. Привязка наружных кирпичных стен равна 200 мм от разбивочных осей до внутренних граней стен, ширина полосы опирания плиты на стену равна 120 мм.

Шаг второстепенных балок равен 2000 мм.
Назначаем предварительно следующие значения геометрических размеров элементов перекрытия:

высота и ширина поперечного сечения второстепенных балок

высота и ширина поперечного сечения главных балок

Толщину монолитной плиты перекрытия назначаю 70 мм

1.2 Расчет монолитной плиты перекрытия

1.2.1 Вычисление расчетных пролетов и нагрузок на плиту

Рисунок 2 – Схема определения расчетных пролетов плиты
Определяем расчетные пролеты плиты:

в коротком направлении

в длинном направлении

Поскольку отношение пролетов

, то плита балочного типа.

Для расчета плиты в плане перекрытия условно выделяем полосу шириной 1 м (см рис. 1). Плита будет работать как неразрезная балка, опорами которой служат второстепенные балки и наружные кирпичные стены. При этом нагрузка на 1м плиты будет равна нагрузке на 1м² перекрытия. Подсчет нагрузок на плиту дан в табличной форме (Таблица 1).
Таблица 1 – Нагрузки на 1 м плиты монолитного перекрытия

Вид нагрузки	Норм. нагр. q^н, кН/м	γ_f	Расч. нагр. q^р, кН/м
Постоянная: от массы плиты от массы пола: 0,5	1,75 0,5	1,3 1,3	2,275 0,65
Итого	2,25		2,925
Временная : 6	6	1,2	7,2
Всего	8,25		10,125

Коэффициент надежности по назначению для II класса ответственности зданий и сооружений γ_n = 0,95.

С учетом коэффициента надежности по классу ответственности здания

Рисунок 3 – Расчетная схема плиты и эпюра изгибающих моментов

Определяем изгибающие моменты:

в первом пролете

где q – расчетная распределенная нагрузка;

l_пл^кр – расчетный пролет крайней плиты в коротком направлении.

на первой промежуточной опоре

где l_пл^ср – расчетный пролет средней плиты в коротком направлении.

в средних пролетах и на средних опорах

где l_пл^ср – расчетный пролет средней плиты в коротком направлении.

1.2.2 Характеристика прочности бетона

По СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции» определяем прочностные и деформативные характеристики бетона и арматуры заданного класса с учетом влажности окружающей среды.

Бетон тяжелый, класса В25 естественного твердения. По таблице 13 /СНиП 2.03.01-84/ принимаю прочность при осевом сжатии R_b=14,5 МПа, прочность при осевом растяжении R_bt=1,05 МПА. По таблице 15 /СНиП 2.03.01-84/ принимаю коэффициент условия работы бетона γ_b₂=0,9. По таблице 18 /СНиП 2.03.01-84/ принимаю модуль упругости Е_b= 30·10³ МПа.

Прочность на осевое сжатие и растяжение с учетом коэффициента условий работы соответственно

1.2.3 Подбор сечений продольной арматуры сеток

В средних пролётах, окаймленных по контуру балками, и на промежуточных опорах принимаю арматуру Bр-I, d=4 мм. По таблице 23 /1/ принимаю расчетное сопротивление арматуры R_s = 365 МПа.
Рабочую высоту сечения определяю с учетом защитного слоя бетона для рабочей арматуры. В соответствии с пунктом 5.5 /1/ принимаю защитный слой 10 мм.

Рисунок 4 – Расчетное сечение плиты

в первом пролете

по приложению 4 /2/ нахожу η=0,968151.
на первой промежуточной опоре

по приложению 4 /2/ нахожу η=0,974055.
в среднем пролете и на средней опоре

по приложению 4 /2/ нахожу η=0,977017.

где

– характеристика сжатой зоны бетона, определяемая по формуле

где α − коэффициент, принимаемый для тяжелого бетона 0,85;

σ_sR − напряжение в арматуре, принимаемое для класса A-III равным расчетному сопротивлению арматуры;

σ_sс,u− предельное напряжение в арматуре сжатой зоны, принимаемое для

равным 500 МПа.

Принимаю 8 стержней Ø4 мм с площадью рабочей арматуры

Шаг стержней сетки в поперечном направлении 200 мм.
Подбор сечения рабочей арматуры доборной сетки

В первом пролете:

Принимаю арматуру Bр-I, d=4мм. По таблице 23 /СНиП 2.03.01-84/ принимаю расчетное сопротивление арматуры R_s=365МПа.

По таблице 3.1 /Байков, Сигалов/ нахожу η=0,96815.

В качестве дополнительного слоя арматуры для крайнего пролета принимаю 4 стержня ø4 мм с площадью рабочей арматуры A_S=50,2 мм². Шаг стержней сетки в поперечном направлении 500 мм.

На первой промежуточной опоре принимаю арматурную сетку аналогично первому пролету, состоящую из двух слоев, первый из 8 стержней ⌀4мм с площадью рабочей арматуры A_S=100,5 мм², второй - 4 стержня ⌀4мм с площадью рабочей арматуры A_S=50,2 мм².

Проверим выполнение условия