Кафедра конструкцій із металу, дерева та пластмас - nadoest.com ))
Головна
Пошук за ключовими словами:
Схожі роботи
Кафедра конструкцій із металу, дерева та пластмас - сторінка №1/3


МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ПОЛТАВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІМЕНІ ЮРІЯ КОНДРАТЮКА

КАФЕДРА КОНСТРУКЦІЙ ІЗ МЕТАЛУ, ДЕРЕВА ТА ПЛАСТМАС

КУРСОВИЙ ПРОЕКТ


«ПРОЕКТУВАННЯ ЗАЛІЗОБЕТОННОГО ПЕРЕКРИТТЯ

ЦИВІЛЬНОЇ БУДІВЛІ»


З ДИСЦИПЛІНИ

«КОНСТРУКЦІЇ БУДІВЕЛЬ І СПОРУД»

06016 501-АБ КР Вик.студент.:

Руденко І.М.

Перевірив викладач:

Шкіренко С.В.

Полтава 2010

1 ЗМІСТ ЗАВДАННЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТУ
1.1 Вихідні дані для проектування

Курсовий проект із проектування перекриття у вигляді балкової клітки нормального типу виконано на основі індивідуального завдання, яке має такі вихідні дані для проектування:



  1. балкова клітка складається із трьох прольотів ( =7,2 м.) і трьох кроків ( =4,5 м.);

  2. по зовнішньому контуру перекриття опирається на цегляну стіну товщиною 520 мм;

  3. настил балкової клітки виконаний із збірних плоских пустотних залізобетонних плит;

  4. плити опираються на монолітний залізобетонний ригель прямокутного поперечного перерізу;

  5. ригель у прольоті опирається на трубобетонні колони, база яких знаходиться на позначці - 0,5 м;

  6. на залізобетонних плитах улаштовується 1-й тип конструкції підлоги (табл. 2);

  7. позначка найвищої точки підлоги (=10,0);

  8. на перекриття діє рівномірно розподілене по площі корисне навантаження (короткочасне навантаження 0,6, довготривале 0,4);

  9. для виготовлення збірної панелі, ригеля та заповнення трубобетонної колони використовується бетон заданого класу(В20);

  10. труба-оболонка для стояка виконана із сталі заданого класу(АІІ);

  11. в якості робочої арматури ригеля та плити прийнята стержнева арматура із сталі класу А-II;

  12. в якості поперечної арматури - стрижнева арматура класу А-I;

  13. зварні сітки виконуються із дротин класу Вр-I.

Індивідуальне завдання



Проліт ригеля

L, м

Крок колон В, м

По-значка підлоги

Н, м

Корисне наванта-ження

Рn, кН/м2

Ши-рина плити, м

Клас бето-ну

Клас арма-тури

Клас сталі

Тип під-

логи





























7,2

4,5

10,0

9,0

1,2

В-20

А-IІ

C285

1



























2 Розрахунок основних несучих конструкцій з підбором перерізів і необхідними конструктивними розрахунками деталей.

3 Розробка креслень конструктивної схеми перекриття: опалубкове креслення пустотної плити, схеми армування плити та ригеля, окремі арматурні каркаси й сітки, розрахункові схеми всіх конструкцій, специфікація арматури, необхідні примітки. Усі креслення виконані на трьох аркушах формату А3 (420297) .
2 Компонування конструктивної схеми перекриття
2.1 Конструктивна схема перекриття

Проектування перекриття у вигляді балкової клітки починається із компонування його конструктивної схеми. Вихідний матеріал – завдання до курсового проекту (табл.1).

Компонування конструктивної схеми складається з розроблення сітки колон, визначення габаритних розмірів основних несучих конструкцій.



2.2 Визначення складових перекриття
Складові типу підлоги приймаються відповідно до завдання згідно з [10, табл. 5.1] .
Таблиця 2–складові перекриття


Тип підлоги

Склад перекриття



Нормативне навантаження, кН/м2

n

[1,табл.1]



Розрахункові навантаження, кН/м2

1

2

3

4

5

1

1 Мозаїчне покриття

=21 кН/м3, =0,02 м



0,42

1,3

0,546




2 Цементна стяжка

=18 кН/м3, =0,02 м



0,36

1,3

0,468




3 Шар утеплювача (керамзитобетон)

=16 кН/м3, =0,06 м



0,96

1,3

1,248




4 З /б пустотна плита, =0,22 м

3,0

1,1

3,3

 = 4,74  = 5,562

3 РОЗРАХУНОК ЗАЛІЗОБЕТОННОЇ ЗБІРНОЇ ПУСТОТНОЇ ПАНЕЛІ ПЕРЕКРИТТЯ


3.1 Збір навантажень на плиту
Поряд із постійним навантаженням, яке враховує вагу елементів підлоги і плити перекриття, існує тимчасове навантаження, що складається з короткочасно та тривало діючого навантаження.
Таблиця 3 – Навантаження, що діє на перекриття

Вид навантаження



Нормативне

навантаження qn, кН/м2



f

[1, п.3.7]




Розрахункове

навантаження q, кН/м2



Постійне навантаження

(всього за табл. 2)



4,74




5,56

Тимчасове навантаження:










короткочасне (60% від призначеного)

5,4

1,2

6,48

тривале (40% від призначеного)

3,6

1,2

4,32

Усього:

9,0




10,8

Повне навантаження:










постійне та тривале

qn=8,34




q=9,88

короткочасне

pn=5,4




p=6,48

Усього:

13,74




16,36



3.2 Визначення розрахункової схеми плити
Номінальна довжина панелі з круглими пустотами призначається відповідно до кроку колон . Відповідно до завдання (табл. 1) = 4,5м. Ширина плити пов’язана з довжиною ригеля (=7,2м.) умовами кратності і згідно із завданням (табл. 1) дорівнює 1,2 м .Висота плити призначається відповідно до існуючого типового розміру 220 мм.

Розрахунковий проліт плити l0 призначається в допущенні спирання однією стороною плити на ригель, другою стороною – на несучу стіну.



,

де B – крок колон, який відповідає номінальній довжині плити;



– величина спирання плити на стінову огорожу, дорівнює 200 мм;

– величина спирання плити на ригель, дорівнює 100 мм.

У нашому випадку розрахунковий проліт плити становить



м.




Рисунок 2 – До визначення розрахункового прольоту плити


3.3 Визначення навантажень та зусиль
На 1 м довжини плити шириною 1,2 м діють навантаження (за даними табл. 3):

– нормативне короткочасне: Pnn= 5,4 кН/м2  1,2 м = 6,48 кН/м;

розрахункове короткочасне: Pп = 6,48 кН/м2  1,2 м = 7,776 кН/м;

– нормативне постійне та тривале: qnn = 8,34 кН/м2 1,2 м = 10,008 кН/м;

розрахункове постійне і тривале: qп = 9,882 кН/м2 1,2 м = 11,858 кН/м;

– усього нормативне повне:∑ qnn = qnn + Pnn = 10,008 + 6,48 =16,488 кН/м;

розрахункове повне: ∑qn = qп + Pп = 11,858+ 7,776 = 19,634 кН/м.

Згинаючий момент від повного навантаження дорівнює



M = ∑qn l02 n / 8 =19,634 кН/м  4,352 м  1/8 = 46,441 кНм,

n = 1 – коефіцієнт надійності за призначенням (для цивільної будівлі) [1, с. 34].

Згинаючий момент від повного нормативного навантаження складає

Mn = ∑qnn l02 n / 8 = 16,488 кН/м  4,352 м  1/8 = 38,905 кНм.

Згинаючий момент від нормативного постійного і тривалого навантаження становить



Mnld = qnn l02 n / 8 = 10,008 кН/м  4,352 м  1/8 = 23,672кНм.

Згинаючий момент від нормативного короткочасного навантаження дорівнює



Mncd = Pnn l02 n / 8 = 6,48 кН/м  4,352 м  1/8 = 15,327 кНм.

Максимальна поперечна сила на опорних ділянках від розрахункового повного навантаження складає



Q =qn l0 n / 2 = 19,634 кН/м  4,35 м  1/2 = 42,704 кН.

Максимальна поперечна сила від нормативного повного навантаження становить



Q =qnn l0 n / 2 = 16,488кН/м  4,35 м  1/2 = 35,861 кН.

Максимальна поперечна сила від нормативного постійного і тривалого навантаження дорівнює



Qld =qnn l0 n / 2 = 10,008 кН/м  4,35 м  1/2 = 21,767 кН.

3.4 Визначення характеристик арматури та бетону
Для виготовлення плити використовується:

– поздовжня арматура із сталі класу:



А-II

Rs = 280 мПа [2, табл. 22];

– поперечна арматура із сталі класу А-I



Rs = 225 мПа [2, табл. 22];

Rsw = 175 мПа [2, табл. 22];

–зварні сітки із дротин класу Вр-I



Rs = 375 мПа, Rsw = 270 мПа для d= 3 мм [2, табл. 23];

Rs = 365 мПа, Rsw = 265 мПа для d= 4 мм [2, табл. 23];

Rs = 360 мПа, Rsw = 260 мПа для d= 5 мм [2, табл. 23];

– бетон класу В20:






В20

Ев [2, табл. 18]

27103 мПа

Rb [2, табл. 13]

11,5 мПа

Rbt [2, табл. 13]

0,9 мПа

Rb.ser [2, табл. 12]

15 мПа

Rbt.ser[2, табл. 12]

1,4 мПа

– коефіцієнти :

b1 =0,85 – враховує вплив короткочасної повзучості бетону (для важкого, дрібнозернистого або легкого при щільному заповненні);

b2 =0,9 – враховує вплив тривалої повзучості при розрахунках за деформаціями (b2 =2,0 – для важкого бетону при розрахунках похилого перерізу);

b3 =0,6 – для важкого та дрібнозернистого бетону;

b4 =1,5 – для важкого і дрібнозернистого бетону;

b2 =0,9 – для умов роботи при тривалому навантаженні.

1 Бетон класу В20 згідно із завданням (табл. 1)

= 27103 мПа , = 11,5 мПа , = 0,9 мПа ,

= 15 мПа , = 1,4 мПа.

2 Поздовжня арматура із сталі класу А-II відповідно до завдання (табл. 1)



= 280 мПа.

3 Поперечна арматура із сталі класу А-I



= 225 мПа , = 175 мПа.

4 Зварні сітки із дротин класу Вр-I



= 375 мПа, = 270 мПа для = 3 мм;

= 365 мПа, = 265 мПа для = 4 мм;

= 360 мПа, = 260 мПа для = 5 мм.

3.5 Розрахунок міцності нормального перерізу
Плита розраховується як балка. При ширині плити = 1200 мм проектуємо плиту із 6-ма пустотами . Приводимо поперечний переріз пустотної плити до еквівалентного двотаврового перерізу.

Рисунок 3 – Приведення перерізу панелі


Замінивши площу круглих пустот на аналогічну площу квадратів із тим же моментом інерції, вилучаємо площу пустот із поперечного перерізу. Сторона приведеного квадрата визначається за формулою

.

За типовим діаметром пустот мм:



мм.

Відповідно висота полички двотавра дорівнює



,5мм.

Приведена товщина ребер становить



мм,

мм - розрахункова ширина стиснутої полички двотавра;

n=6 – кількість пустот.

Попередньо перевіримо висоту перерізу плити з умов забезпечення міцності при виконанні умов жорсткості [6, (3.12)]



де с =18 20 – для пустотних плит перекриття;

 =2 – коефіцієнт, який ураховує збільшення прогинів при тривалому навантаженні.

Таким чином, попередньо прийнята висота плити не потребує збільшення.

Приймаємо = 220 мм.

Висота стиснутої полиці відповідно дорівнює



мм.


Рисунок 4 – Приведений переріз панелі з арматурою
Відношення , тому в розрахунок уводиться вся ширина полиці мм.
Розраховуємо значення коефіцієнта [6, (2.40)]

,

де – робоча висота перерізу при захисному шарі =30 мм (15 мм≤а≤30 мм);



мм.

Користуючись додатком А, знаходимо коефіцієнти



= 0,112 та = 0,944.

Висота стиснутої зони приведеного перерізу становить



мм < = 38,5 мм.

Згідно із розрахунком , тому ми робимо висновок, що нейтральна вісь знаходиться у межах стиснутої полиці. На підставі цього можливий розрахунок як для прямокутного перерізу (у випадку подальший розрахунок виконується як для таврового перерізу із шириною за [2, (31)]).

Потрібна площа поперечного перерізу поздовжньої арматури складає

см2 .

Приймаємо 7 стрижнів = 14 мм класу А-II.

Загальна площа 714 А-II- A S = 10,77 см2 (додаток Б).

Стрижні розташовують у 7-ми каркасах К-1. Кожний каркас складається з одного стержня поздовжньої робочої арматури, який знаходиться у розтягнутій зоні бетону (14 мм А-ІI), і одного стрижня поздовжньої конструктивної арматури, розміщеного у стиснутій зоні бетону (10 мм А-IІ). Між собою поздовжні стрижні з’єднуються поперечною арматурою, яка водночас сприймає дію поперечної сили. Розташування та розміщення поперечної арматури визначається розрахунками на міцність похилого перерізу.


3.6 Розрахунок міцності похилого перерізу
У багатопустотних збірних плитах мм і менше допускається поперечну арматуру не встановлювати. Розрахунок елементів без поперечного армування на дію поперечної сили виконується з умов:

а) (71 [4]),

де – максимальна поперечна сила у грані опори (= = 47,59 кН)

42,704кН < 2,5  0,9  0,09  31,2  19 = 120 кН;

б) [4, (72)],

де – поперечна сила в кінці похилого перерізу;

– коефіцієнт, що визначається за [4, табл.21], = 1,5;

– довжина проекції похилого перерізу, приймається не більше ніж 2,5.

При розрахунках елементів на дію розподіленого навантаження, якщо виконується умова [4, (74)],



,

значення C приймається таким, що дорівнює.

При ∑qn = 19,634 кН/м (повне навантаження) і Cmax / h0 =2,5 перевіряємо умову

19,634 кН/м < = 60,65 кН/м.

Приймаємо Cmax = 2,50,19 = 0,475 м,

42,704 – 19,6340,475 = 33,38 кН,

33,38 кН = 28,81 кН.

Перша умова виконується,друга – з урахуванням конструктивної арматури теж виконується.

Згідно з конструктивними вимогами передбачаємо поперечну арматуру, яка розташовується з кроком = 220 / 2 = 110 мм, S повинно бути  150 мм. Призначаємо поперечні стрижні діаметром 6 мм класу А-I через 110 мм біля опор на ділянках довжиною 1/4 прольоту. В середній частині прогону плити для зв’язку поздовжніх стрижнів каркаса за конструктивними міркуваннями встановлюємо поперечні стрижні з кроком S не більше ніж 500 мм [2, п.5.27].

При довжині плити l ПЛ = 4470 мм (l ПЛ = В – 30 мм) приймаємо довжину каркаса К-1 рівною 4460 мм (l К1=l ПЛ -10 мм =4460 мм). Відстань між поздовжніми стрижнями призначається 160 мм (150 мм).

За результатами розрахунків призначаємо схему К-1.



1.– 14 A-II, l=4460 мм; 2.– 10 A-II, l=4460 мм; 3.– 6 A-I, l=160 мм.


Рисунок 5 – Конструктивна схема каркаса К-1
Згідно з вимогами конструювання відношення діаметрів, при d1 > d2.
Значення U приймається за умов: U ≥ 10 мм і U d max =16 мм.

наступна сторінка >>