Проектирование железобетонных и каменных конструкций 10 этажного здания. Васильев. Пояснительная записка к курсовому проекту "Проектирование железобетонных и каменных конструкций 10 этажного здания"

• Название: Пояснительная записка к курсовому проекту "Проектирование железобетонных и каменных конструкций 10 этажного здания"
• Анкор: Проектирование железобетонных и каменных конструкций 10 этажного здания
• Дата: 08.02.2023
• Размер: 0.71 Mb.
• Имя файла: Васильев.docx
• Тип: Пояснительная записка; #925627
• страница: 1 из 6

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ЭНЕРГЕТИКИ

Пояснительная записка к курсовому проекту

“Проектирование железобетонных и каменных конструкций 10 этажного здания”

Выполнил: студент ТЭС-IV-5 Васильев А.В.

Проверил: Карзов А.В.

Москва 2013

Содержание.

1. 
   Компоновка здания……………………………………………………………………………… 3
   
2. 
   Проектирование железобетонной предварительно напряженной плиты (вариант 1) …………………………………………………………………………………………… 6
   
3. 
   Проектирование железобетонной предварительно напряженной плиты (вариант 2) …………………………………………………………………………………………… 15
   
4. 
   Расчет и конструирование однопролетного ригеля ……………………………21
   
5. 
   Расчет и конструирование колонны …………………………………………………… 29
   
6. 
   Расчет и конструирование фундамента под колонну …………………………32
   
7. 
   Список использованной литературы ……………………………………………………36
   

1.Компоновка здания

1. 
   Конструктивная схема здания
   

N = 5

n = 4

Количество этажей = N · 2 = 10

Марка бетона для всех конструкций – B25

B = 4,8 + 0,1 · 4 = 5,2 м.

L = 7,2 – 0,1 · 4 = 6,8 м.

Здание многоэтажное каркасное с неполным железобетонным каркасом и несущими наружными кирпичными стенами. Пространственная жесткость здания решена по рамно-связевой схеме. В сборном варианте поперечная жесткость обеспечивается поперечными рамами и торцевыми стенами, воспринимающими горизонтальные ветровые нагрузки через жесткие диски перекрытия. Торцевые стены служат вертикальными связевыми диафрагмами.

Высота сечения ригеля h_р = 50 см. ширина его сечения b_f = 20 см, b`_f = 40 см.

При временной нагрузке v < 700 кг/м²используются многопустотные плиты, высота сечения которых равна 22 см.

Колонны сечением 40x40 см. Число этажей 10. Высота этажа 2,8 м.

Под кирпичные стены принят ленточный фундамент, под колонны – отдельный фундамент стаканного типа. Сопряжение колонн и фундамента принято жестким.

2. 
   Конструктивная схема сборного перекрытия
   

Ригели расположены поперек здания и опираются на консоли колонн. Такое расположение ригелей увеличивает жесткость в поперечном направлении. Сопряжение ригеля с колонной жесткое на сварке закладных деталей и выпусков арматуры с последующим замоноличиванием стыков. Опирание ригелей на колонны – шарнирное. Плиты перекрытия ребристые предварительно напряженные, опирающиеся на ригели поверху. Сопряжение плит с ригелями принято на сварке закладных деталей с замоноличиванием стыков и швов.

Шаг колонн в продольном направлении составляет В = 5,2 м, в поперечном – L = 6,8 м. Предварительно напряженные плиты перекрытий приняты двух типов. Рядовые плиты имеют номинальную ширину 150 см. Связевые плиты шириной 180 см размещаются по рядам колонн. Фасадные плиты-распорки шириной 90 см.




2.Проектирование железобетонной предварительно напряженной ребристой плиты

2.1 Исходные данные

Таблица 1

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, кг/м2	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка, кг/м2
Постоянная(g)
1.Собственный вес плиты	340	1,1	374
Полы – паркет на мастике, δ = 20 мм Цементно – песчаная стяжка, δ = 30 мм (γ = 1800 кН/м3)	20 54	1,3 1,3	26 70,2
Итого:	414	-	470,2
Временная(v)
Перегородки, δ = 30 мм (приведенная нагрузка, длительная)vр	54	1,2	64,8
Полезная (из здания)	150	1,3	195
В том числе:
1.Длительная (vlon)	30	1,3	39
2.Кратковременная(vsh)	120	1,3	156
Итого временная нагрузка v	204	-	259,8
Временная нагрузка без учета перегородок v0	150	-	195
Суммарные нагрузки
1.Полная нагрузка(g +v)	618	-	730

Расчетная нагрузка на 1 м. длины плиты при ширине плиты b=1,5 м. с учетом коэффициента надежности по назначению здания g_n = 1:

п олная:

п
остоянная:
Нормативная нагрузка на 1 м. длины плиты при ширине плиты b=1,5 м. с учетом коэффициента надежности по назначению здания g_n = 1:

п
остоянная:

п
олная:

п
остоянная и длительная:

Материалы для плиты

Бетон тяжелый класса по прочности на сжатие В25:

R_b,n = R_b,ser = 188 кг/см²;

К_п = R_bt,ser = 15,8 кг/см²;

R_b = 148 кг/см²; R_bt = 10,7 кг/см², γ _b1 = 0,9 (п. 2.1.2.3 [4]).

Начальный модуль упругости бетона Еъ = 306 x 10³ кг/см³

Технология изготовления плиты - агрегатно-поточная. Плита подвергается тепловой обработке при атмосферном давлении. Натяжение напрягаемой армату­ры осуществляется электротермическим способом.

Арматура:

• 
  продольная напрягаемая класса А600:
  

R_s,n = R_s,ser = 6100 кг/см³ ;

R_s = 5300 кг/см³ ;

E_s = 2,0 ^-10⁶ кг/см³ ;

ненапрягаемая класса В500:

R_s= 4230кг/см²; R_sw = 3060кг/см².
2.2 Расчет плиты по предельным состояниям первой группы
Определение внутренних усилий

Расчетный пролет плиты:


Приведение сечения к эквивалентному тавровому




Высоту сечения плиты принимаем h = 22 см.






Плита рассчитывается как однопролетная шарнирно-опертая балка, загру­женная равномерно-распределенной нагрузкой.

Усилия от расчетной полной нагрузки:

- изгибающий момент в середине пролета:





- поперечная сила на опорах:

Усилия от нормативной нагрузки (изгибающие моменты):

- полной:

- постоянной и длительной:

Расчет по прочности нормального сечения при действии изгибающего момента



При расчете по прочности расчетное поперечное сечение плиты принимается тавровым с полкой в сжатой зоне (свесы полок в растянутой зоне не учитываются)

П
ри расчете принимается вся ширина верхней полки b`_f=146 см. так как:

Где l – конструктивный размер плиты.

П

оложение границы сжатой зоны определяется из условия:

Где М - изгибающий момент в середине пролета от полной нагрузки (g + v); М_x=h`f - момент внутренних сил в нормальном сечении плиты, при котором нейтральная ось проходит по нижней грани сжатой полки; Rb - расчет­ное сопротивление бетона сжатию;

Если это условие выполняется, граница сжатой зоны проходит в полке, и площадь растянутой арматуры определяется как для прямоугольного сечения шириной, равной b'_f.

У
словие выполняется, т.е. расчет ведем как для прямоугольного сечения. Далее определяем:



ξ = x/h₀ – относительная высота сжатой зоны бетона; должно выполняться условие: ξ ≤ ξ_R, где ξ_R – граничная относительная высота сжатой зоны.

З
начение ξ_R определяется по формуле:

где - относительная деформация арматуры растянутой зоны, вызванная внешней нагрузкой при достижении в этой арматуре напряжения, равного Rs;

- относительная деформация сжатого бетона при напряжениях, равных R_b, принимаемая равной 0,0035.

σ_sp – предварительное напряжение в арматуре с учетом всех потерь и коэффициента γ_sp = 0,9.

Принимаем σ_sp = 0,8 R_sn = 0,8x600 = 480 МПа = 0,8x6100 = 4880 кг/см²

При проектировании конструкции полные суммарные потери следует принимать не менее 100 МПа. ∆σ_sp(2)j = 100 МПа = 1020 кг/м².

П
ри определении :

σ_sp = 0,9 x 4880 – 1020 = 3372 кг/м²







П
лощадь сечения арматуры определяется по формуле:

Е
сли соблюдается условие , расчетное сопротивление напрягаемой арматуры R_S допускается умножить на коэффициент условий работы γ_s3, учитывающий возможность деформирования высокопрочных арматурных сталей при напряжениях выше условного предела текучести и определяемый по формуле:

Е
сли , что для плит практически всегда соблюдается, можно принимать максимальное значение этого коэффициента, т. е. γ_s3 = 1,1.

Принимаем 6Ø10 А600; А_гр = 4,71 см².

Напрягаемые стержни должны располагаться симметрично и расстояние между ними должно быть не более 400 мм при h> 150 мм.