КУРСОВОЙ ПРОЕКТ по дисциплине: «Строительные конструкции и изделия» Расчётно-пояснительная записка Разрабатываемый тип здания –Пансионат

СКАЧАТЬ:  Kursovoy_po_konstruktsiam.zip [307,6 Kb] (cкачиваний: 77)  

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине: «Строительные конструкции и изделия»

Расчётно-пояснительная записка

Тема: «////»

Содержание

Состав проекта…………………………………………………………………………………………………….……….…

Введение………………………………………………………………………………………………..…………………….…….….

1. Обоснование конструктивных размеров и принятой компоновки………….………….……...….

1.1. Колонна среднего ряда…………………………………………….……………….……..….…………………..

1.2. Ригель среднего ряда……………………………………..………………………………..………….…..…….

1.3. Многопустотная плита перекрытия………………………………………..………………….….….…..

2. Расчёт многопустотной плиты перекрытия……………..………………..………………….….………..

2.1. Расчётные данные…………………………………………………..…….………………………………..…….…

2.2. Сбор нагрузок на 1 м² плиты перекрытия………………………………..……………….………..….

2.3. Определение расчетных усилий……………………….…………….………..……………..….…………..

2.4. Вычисление размеров эквивалентного сечения…………….………….….……….……..….…….

2.5. Подбор сечения арматуры………….………………………………………….………………….……...…...

2.6. Расчёт прочности наклонных сечений на действие поперечной силы….……..…………

2.7.Расчёт монтажной арматуры……………………………………….…………………………………………..

2.8. Расчёт монтажных петель……………………..………………….…………………………………………..

3. Расчет колонны………………………………………………………………………………………………………….…

3.1. Сбор нагрузок………………………………..…………………………………………………………………...…..

3.2. Выбор материалов……………………………….………………………………………………………

3.3. Расчёт тела колонны…………………….………………………………………………………………….…...

3.4. Расчет консоли колонны……………………………………………………………………………………….….

4. Расчет фундамента……………………………………………….……………………………………………………....

4.1. Расчётные данные…………………………………………………………………………………….………….......

4.2. Определение глубины заложения фундамента………………………………..……………………….

4.3. Определение размеров подошвы фундамента……………………..……………………………………

4.4. Определение высоты фундамента…………………………….……………………………………………...

4.5. Расчет рабочей арматуры…………………………………………………………………………………………

4.6.Расчет высоты фундамента на продавливание……………………………………………………………………………….

4.7.Расчет монтажных петель……………………………………………………………………………………………………..

4.8. Конструирование……………………………………………………………………………………………………………………….

Литература……………………………………………………………………………………………….……………………………………………

Состав проекта

Введение

Город строительства - г.Поставы. Разрабатываемый тип здания –Пансионат. Шаг х пролёт = 6,0х6,0 м. Ширина здания24,00м. Длина здания 60,00м. Количество этажей 5. Высота этажа составляет 3,0 м. Конструктивная схема - здание с неполным каркасом, толщина стен 510 мм. Класс бетона С³⁰/₃₇ , арматуры S400. Грунт –супесь. Глубина заложения фундамента составляет 1,40 м. Глубина промерзания грунта 142 см.

1. Обоснование конструктивных размеров и принятой компоновки

1.1.Колонна среднего ряда

H _col= H _эт+ 1,1 + 0,65 = 3 + 1,1 + 0,65 = 4,75м

V = b· h· H _col + 0,15 · 0,15 · 0,4,

V = 0,4 · 0,4 ·4,75 +2·0,15 · 0,15 · 0,4 = 0,77 м ³,

р = 2500 кг/м³,m=V·р =0,77 · 2500=1925кг

1.2. Ригель среднего ряда

Конструктивная длина ригеля

L_р = L - 2 ·h/2 - 2 · а_з = 6000 – 2 · 400/2 – 2·20 = 5660 мм

l_о =l_р- 2 ·l_sup /2 = 5660 –2 · 130/2 = 5430 мм

l_sup = l_к - а_з = 150 – 20 = 130 мм

V_риг = А ·l_риг = 0,189 · 5,660 = 1,05 м³

m= V_риг·p = 1,05· 2500 = 2625 кг

1.3.Многопустотная плита перекрытия

Конструктивная длинна плиты

l_k=I– 2· b_p /2- 2a_s = 1200–2· 300/2 – 2·25 =850мм

Расчетная длина плиты

L_о =l_k- 2· lsuп/2=850 – 2· 127.5/2=722,5 мм

-----------------------------------------------

Lоп=127,5 – 25=102,5 мм

V=bплxhxl_kxkп=1,2х0,22х5,65х0,5=0,81 м³

m=Vxρ=0.81x2500=2.025 кг

-----------------------------------------------------

2. Расчёт многопустотной плиты перекрытия

2.1. Расчётные данные

Для плиты принимаем класс бетона С³⁰/₃₇ , рабочей арматуры S400.

S400 f_yd= 365 МПа, Es= 200ГПа- модуль упругости арматуры п.6.2.1.4 [4]

Монтажная и поперечная арматура класса S240

f_yd= 218 МПа-расчетное сопроивление не напрягаемой арматуры т.6.5 [8] , f_ywd= 174 МПа–расчетное сопротивление поперечной арматуры таб. 6.5 [9].

Для армирования плиты принята рулонная сварная сетка из проволочной арматуры S500 ( 4-5).

S500 f_yd= 417 МПа - таб. 6.5 [8]

С ²⁰/₂₅f_cd= 30/1,5= 20 МПа- расчетное сопротивление бетона сжатию f_ctd= f_ctк / Y_c = 2/1,5 = 1,2 МПа,E_cm= 29 ГПа-модуль упругости бетона т.6.2 [4]

f_ctк-нормативное сопротивление бетона осевому растяжениютаб. 6.1. и 6.2 [4]

2.2.Сбор нагрузок на 1м² плиты перекрытия

Конструкция пола

Таблица 1.Нагрузки на 1м² плиты перекрытия

Расчётная нагрузка на 1 мп плиты при ширине b= 1200 мм,

g =g₁·b= 6,36· 1,2 = 7.64 кН/м

2.3.Определение расчётных усилий

Расчётная схема плиты

g=7.64кПа

l₀

М_sd=28кН·м

ЭП «М»

V_sd=17,35кН

ЭП «Q»

Определяем расчётные усилия

Выбор материалов

f_ctd=p_ck/y_c=30/1.5=20 Мпа

f_ctd=f_ctk/y_c=2.0/1.5=1.33

2.4. Вычисление размеров эквивалентного сечения

Определяем количество пустот:

п = В/200 = 1200/200 = 6

Определяем h эквивалентного квадрата:

h₁ = 0,91 ·d = 0,91 · 159 = 143 мм

Определяем длину полок:

h´_f=h_f = (h - h₁) /2 = (220 -143) /2 = 38, 5 мм

Определяем количество пустот:

п = В/200 = 1200/200 = 6

Ширина полки плиты:

в´_f = в_к- 2 · 15 = 1190 – 2 · 15 = 1160 мм

Определяем ширину ребра:

в_w = в´_f–n·h₁ = 1160 – 6 · 143 = 302 мм

2.5. Подбор сечения арматуры

При подборе продольной арматуры сечение плиты рассматривают, как тавровое, максимальная расчетная ширина полки в´_f ограничивается определенными пределами, т.к. её совместная работа с ребром в предельной стадии может быть не обеспечена вследствие местной потери устойчивости полки и её чрезмерного прогиба. Согласно СНБ п. 7.1.2-7 вводимая в расчёт ширина полки принимается при отношении:

и равной ширине плиты в´_f = 1160 мм.

Определяем рабочую высоту плиты: d = h-c = 220-25 = 195 мм

Определяем где проходит граница сжатой оси

М_Rdf= α· f_cd·b_f^' ·h_f^' ·(d-0,5 h_f^') = 0,85 · 20·10³ · 1160· 38,5 (195 – 0,5· 38,5) = 133,43кН·м

= 70

М_sd= 28,15 кН ·м < М_Rdf,133,43кН ·м , следовательно, нейтральная ось проходит в пределах полки и тавровое сечение рассчитываем как прямоугольное.

ω= k_с -0,008 · f_cd = 0,85 - 0,008 · 20 = 0,69

= (1- 0,5 * )=0,54(1- 0,5 * 0,54)=0,394

η= 0,98

Принимаем арматуру 7φ10S400 А_s1 = 5,5 см².

Продольные стержни располагаем в каждое ребро и объединяем в сварную сетку. Поперечные стержни в сетке принимаем φ4 S500 с шагом S=200 мм.

В верхней части плиты по конструктивным соображениям располагаем сетку сварную рулонную марки

А_s1 = 0,88 мм²/м.п

2.6. Расчет прочности наклонных сечений

на действие поперечной силы

Определяем процент армирования

Определяем коэффициент ,

принимаем К=2

Определяем поперечную силу воспринимаемую плитой без поперечной арматуры:

Поперечная арматура по расчету не требуется, но ставим ее конструктивно. Армирование выполняем короткими каркасами на приопорных участках длиной

Арматуру в каркасах принимаем Шаг поперечных стержней принимаем

.

2.7 Расчет монтажной арматуры

Монтажные петли располагаем на расстоянии а=600 мм от края плиты.

Определяем нагрузку от собственного веса плиты с учетом коэффициента динамичности -12.1.1.4 [4], ;

-частный коэффициент безопасности для воздействий т.А2 [4]

Определяем отрицательный момент консольной части плиты

;

Определяем необходимое количество арматуры на восприятие отрицательного момента

т.6.5 [8]

В верхней сетке в продольном направлении расположены 7 S400, их площадь составляет ,что значительно больше необходимой площади , следовательно, прочность плиты на монтажные усилия обеспечена.

2.8 Расчет монтажных петель

Определяем нагрузку от собственного веса плиты

Определяем усилие на одну монтажную петлю, при условии передачи на три петли.

Определяем площадь сечения одной монтажной петли

Принимаем 1 S240,

3. Расчет колонны среднего ряда

3.1. Сбор нагрузок

Конструкция кровли

Снеговая нагрузка Р_сн=1,2 кПа т. 3 [9],_Yf- А2 [4],

Таблица 2.Нагрузки от покрытия

Нагрузка от перекрытия принята из таблицы 2.1 g_пер=4,12 кПа;

ВременнаяР_пер=2,85 кПа.

Таблица 3. Нагрузки от перекрытия

Грузовая площадь колонны

Определяем собственный вес колонны

Определяем усилия в колонне в пределах первого этажа

- от постоянных нагрузок

- от переменных нагрузок

;

Составим расчетные комбинации

т. А1[4]

Наиболее невыгодной является первая комбинация

Определяем длительную часть переменной нагрузки

=0,35 т. А1 [4]

Выберем длительную часть для первой комбинации

–полное усилие в колонне первого этажа

- длительная часть усилия в колонне первого этажа

3.2 Выбор материалов

Для колонны принят бетон С ²⁰/₂₅ ,f_cd=20 МПа,

Рабочая арматуры S500, f_yd= 417 МПа, т.6.5 [8]

Еs= 200 ГПа; п.6.2.1.4 [4]

Монтажная и поперечная арматура класса S240 f_yd= 218 МПа, т.6.5 [8]f_ywd= 174 МПа. т.6.5 [9]

3.3 Расчет тела колонны

Определяем расчетную длину коллоны

-коэффициент, учитывающий условие закрепления концов п. 7.1.2.15 [4]

;

Определяем случайный эксцентриситет

- случайный экцентриситет п. 7.1.2.11 [4]

Определяем гибкость колонны и необходимость учета влияния продольного изгиба следует учитывать влияние гибкости.

Определяем эффективную расчетную длину коллоны

Определяем гибкость через h

;

По таблице 7.2 [4] определяем коэффициент учитывающий закрепление гибкости

Определяем площадь сечения арматуры

-п. 6.1.5.4[4]

По расчету арматура не нужна но армируем колону конструктивно

Принимаем арматуру конструктивно, принимаем 4 стержня.

4φ12, A_s1 =4,52 см²

Определяем коэффициент армирования

Для обеспечения устойчивости рабочих стержней от бокового выпучивания устанавливаем хомуты S240, с шагом

3.4 Расчет консоли колонны

Собираем нагрузку на 1 м2 ригеля с грузовой площади

Таблица 3.2 Сбор нагрузок на 1мп ригеля

Определяем поперечную силу на опоре ригеля

;

Определяем длину плщадиопирания

Определяем расстояние от точки приложения силы до грани колонны

Определяем изгибающий момент возникающий в консоле от ригеля

Определяем требуемую площадь арматуры при с´=30 мм

Принимаем , . Армирование консоли выполняем двумя стержнями соединными между собой листовой сталью и объединёнными в закладную деталь.

4. Расчет фундамента

4.1. Расчётные данные

Для фундамента принимаем бетон С ²⁰/₂₅;f_cd= 30/1,5= 20 МПа

f_ctd= f_ctк / Y_c = 2/1,5 = 1,2 МПа, т.6.2 [4]

f_ctк -таб. 6.1. и 6.2 [4] и рабочую арматуру S500; f_yd= 417 МПа - таб. 6.5 [8]

Размеры центральнонагруженной колонны bxh=400 х4ОО мм. Расчетное усилие = 1185,712 кН. Вид грунта – песок крупный. Глубина сезонного промерзания составляет h_пром= 1,42 м. Район строительства г.Бобруйск.

4.2. Определение глубины заложения фундамента.

Для определения глубины заложения фундамента определяем min высоту фундамента из условия заделки колонны в стакан фундамента.

Н = 1,5 h + 50 + 250 = 1,5 400 + 250 = 850 мм

Принимаем Н = 900 мм

Тогда глубина заложения фундамента составляет:

d_f = H + 500 = 900 + 500 = 1400 мм

4.3. Определение размеров подошвы фундамента

Определяем расчетные характеристики грунта. Грунт –песок крупный, следовательно, коэффициент пористости составляет е = 0,45, с_n = 2.0 кПа, ϕ_n = 43⁰, R₀ = 500 кПа - расчетное сопротивление грунтов т.46 [6]

Определяем расчетную нагрузку на фундамент с коэффициентом надежности по нагрузке _f = 1.

Определяем площадь подошвы фундамента

Вносим поправку на глубину заложения фундаментов, так как заглубление фундаментов меньше d₀ = 2м, а ширина d_f=1,4м <d₀ = 2м, то необходимо уточнить расчетное сопротивление грунта.

Определяем размеры подошвы фундамента с учетом поправки:

. Принимаем

Определяем среднее давление грунта под подошвой фундамента:

Определяем расчетное сопротивление грунта:

, так как , К = 1,1

По таблице №44 [6] подбираем: ; ;

По таблице №43 [6] подбираем: ;

Проверяем условие , Условие выполняется, следовательно, расчёт по второй группе придельных состояний не производим.

4.4. Определение высоты фундамента

Определяем расчетное давление грунта на подошву фундамента.

-средний удельный вес мат. фунд. на его уступах п.2.208 [6]

Определение вылета консоли:

Определяем рабочую высоту фундамента:

Принятая высота фундамента из условия заделки колонны в стакан фундамента Н=900мм > 320мм обеспечивает прочность фундамента на продавливание.

Принимаем фундамент из двух ступеней h= 0,6 м и h= 0,3 м

4.5. Расчёт рабочей арматуры

Определяем рабочую высоту фундамента: .

Рабочую высоту нижней степени: .

Определение вылета верхней ступени:

Определение вылета нижней ступени:

Определение изгибающего момента:

Определяем площадь сечения арматуры:

т.6.5 [8]

Принимаем шаг 200 мм.

Определяем количество стержней:

Определяем площадь одного стержня:

Принимаем 11φ10 S400, = 0,785 см² 11 = 8,635 см²

Стержни объединяем в сетку: площадь стержней в каждом направлении 11φ10 S400 = 8,635 см²

Определяем рабочую высоту d_xв сетке в нижнем направлении:

Определяем рабочую высоту d_y в верхнем направлении

Определение коэффициентов продольного армирования в направлении х и у.

b₁ = b_w ,

4.6. Расчет высоты фундамента на продавливание

Определяем погонную поперечную силу действующего по длине критического диаметра:

,β=1, -при центральном загружении

Определяем продавливающую силу:

Продавливающая сила меньше и значит, что размер пирамиды продавливания фундамента больше размера фундамента. Т.е. прочность фундамента продавливания обеспечена.

4.7. Расчет монтажных петель

Определяем вес фундамента по его объему и плотности материала.Объем бетона:

Вес фундамента с учетом коэффициента динамичности K_d=l,4

Определяем усилие на одну монтажную петлю:

Определяем требуемую площадь сечения монтажной петли

т.6.5 [8]

Принимаем петлю φ16S 240,As=2,011 см²

4.8. Конструирование

Стакан фундамента конструктивно армируем сварными сетками φ8S 240. С шагом стержней 100 – 200 мм. По высоте ставим 4 сетки с шагом 150 мм. Положение сеток фиксируем 4 вертикальными стержнями φ8S 240.

Литература

1. Пецольт Т.М. «Железобетонные конструкции», БГТУ, 2003г.

2. ГОСТ 21.101-93 "Основные требования к рабочей документации",

3.ГОСТ 21.501-93 "Правила выполнения архитектурно- строительных
рабочих чертежей".

4.СНБ 5.03.01-02"Бетонные и железобетонные конструкции".

5.СНиП 2.01.07-83"Нагрузки и воздействия"

6.Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений Москва, СИ, 1986г.

7. Бетонные и железобетонные конструкции, Министерство архитектуры и строительства РБ, Минск 2001г.

8. Изменения № 4 к СНБ 5.03.01-02

9. Изменения № 1 к СНиП 2-01.07-83