Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Усилия от расчетных и нормативных нагрузок

Исходные данные

Рассчитать ребристую железобетонную плиту перекрытия и сделать арматурный чертеж по варианту 6.

 

Рис.1 расчетная схема ребристой плиты

 

Размеры плиты:

- длина плиты l, м – 6,8 м;

- ширина плиты B, м – 1,4 м;

- толщина полки h’f , мм – 50 мм = 0,05 мм.

Нормативные нагрузки:

- вес пола и перегородок - Gk,пп = 0,6 кН/м2;

- полезная нагрузка длительная Qk,d = 10,5 кН/м2;

- полезная нагрузка кратковременная - Qk,k = 2,5 кН/м2.

Материалы:

- бетон класса С20/25 мелкозернистый;

- рабочая продольная арматура класса S500;

- поперечная и монтажная арматура класса S240.

Примечания:

1.Плита изготавливается без предварительного натяжения арматуры. Коэффициент условий работы для бетона класса не более С50/60 – = 1, п.6.1.5.4 .

2.Коэффициент надежности по назначению – n = 0.95.

3.Расчетный пролет плиты – l0 = l – 0,2 м.

Расчет веду на основании СНБ 5.03.01-02, СНиП 2.01.07-85.

При расчетах применяю такие единицы физических величин:

- при расчете сечений – Н, мм, Н/мм, Н/мм2, Н/м2;

- при расчете конструкций и их элементов – кН, кН/м, кН/мм2.

1.2

Лист
6
 
 
 
Расчет железобетонной плиты перекрытия
Нормативные и расчетные нагрузки

Нагрузки, кН/м2, действующие на плиту, определяю в табличной форме.

Нагрузку на 1 м2 перекрытия:

Вид нагрузки Нормативная нагрузка, кН/м2 Коэффициент безопасности по нагрузке γf Расчетная нагрузка, кН/м2
Постоянные
1.Вес пола и перегородок Gk,пп = 0,6 1,35 Gd,пп = 0,81
2.Собственный вес плиты Gk,пл = 22,4 (1,7) 1,15 Gd,пл = 25,8(1,9)
Итого gk = Gk,пп + Gk,пл = 0,6 + 22,4 = 23(2,3) gd = Gd,пп + Gd,пл = 0,81 + 25,8 = 26,6(2,7)
Переменные
3.Полезная длительно действующая Qk,d = 10,5 1,35 Qd,d = 14,175
4.Полезная кратковременная Qk,k = 2,5 1,5 Qd,k = 3,75
Суммарные
Полные qk = gk + Qk,d + Qk,k = 23 + 10,5 + 2,5 = 36(15,3)   qd = gk + Qd,d + Qd,k = 26,6 + 14,175 + 3,75 = 44,5(20,69)
В том числе длительно действующие qk,d = gk + Qk,d = 23 + 10,5 = 33,5(25,08)   qd,d = gd + Qd,d = 26,6 + 14,175 = 40,8(34,9)
Примечание – собственный вес плиты определяется по приведенной толщине бетона hпр, м, которая вычисляется как отношение объема плиты к ее площади в плане: для плиты из мелкозернистого бетона Gk,пл = 18 hпр (кН/м2).

 

Усилия от расчетных и нормативных нагрузок

От действия нагрузок в сечениях плиты возникают изгибающие моменты и поперечные силы. В моей конструкции наибольший изгибающий момент – в середине плиты, а наибольшая поперечная сила – у опоры.

Для расчетов плиты по предельным состояниям первой группы вычисляю следующие значения изгибающих моментов, кН*м2, и поперечных сил, кН:

1) от расчетной нагрузки:



Лист
7
 
 
 
Расчет железобетонной плиты перекрытия

2) от нормативной полной нагрузки:

3) от нормативной постоянной и длительной нагрузок:

где

B – ширина плиты, м, переводит нагрузку, вычисленную в таблице на 1 м2, в нагрузку на 1 м длины плиты;

– коэффициент надежности по назначению.

 

Рис.2 расчетная схема плиты с эпюрами

 

1.4

Лист
8
 
 
 
Расчет железобетонной плиты перекрытия  
Характеристики прочности бетона и арматуры

Для выполнения расчетов по предельным состояниям требуются следующие характеристики бетона С20/25 и арматуры:

– нормативное сопротивление бетона осевому сжатию, 20 Мпа, табл.6.1 ;

= 20/1,5 = 13,3 Мпа = 13,3 Н/мм2 – расчетное сопротивление бетона осевому сжатию;

= 1,5 – коэффициент безопасности по бетону, п.6.1.11.21. ;

– нормативное сопротивление бетона осевому растяжению, 1,5 Мпа табл. 6.1 ;

= 1,5/1,5 = 1 Н/мм2 – расчетное сопротивление бетона осевому растяжению;

= 450 Н/мм2 – расчетное сопротивление продольной арматуры (хомутов), согласно табл.6.1 ;

= 324 Н/мм2 – расчетное сопротивление поперечной арматуры (хомутов), согласно табл.6.1 ;

= 218 Н/мм2 – нормативное сопротивление продольной арматуры (хомутов), согласно табл.6.1 ;

= 157 Н/мм2 – нормативное сопротивление поперечной арматуры (хомутов), согласно табл.6.1 ;

= 29000*0,85 = 24650 Мпа, согласно табл.6. (0,85 – коэффициент для мелкозернистого бетона);

= 200 кН/мм2 = 200000 Мпа – модуль упругости арматуры, согласно п.6.2.1.4 .

Расчеты плиты по предельным состояниям первой группы

Расчеты по прочности выполняю для сечений, нормальных к продольной оси элемента, на действие изгибающего элемента и для сечений, наклонных к продольной оси элемента, на действие поперечной силы .

и принимаются от расчетной нагрузки.

 

Исходные данные

Рассчитать и сконструировать лестничный марш ребристой конструкции при следующих данных:

· высота этажа - Нэ=2,78 м;

· ширина марша - b = 1200 мм;

· высота ребер – hпр – 170 мм;

· толщина ребра – bp – 80 мм;

· размеры ступеней марша – 300х150 мм;

· ширина проступей – 220 мм;

· расчетная полная нагрузка, действующая на 1 м.п. горизонтальной проекции марша – q1 – 11,65 кН/м;

· угол наклона косоуров - = 36°;

· бетон - С20/25;

· расстояние между опор косоура – l = 2750 мм.

Рис.6 лестничный марш

Нагрузки на марш

Расчетная полная нагрузка, действующая на 1 м.п. горизонтальной проекции марша при ширине марша b = 1200 мм – q1 – 11,65 кН/м.

Полная расчетная нагрузка, действующая перпендикулярно маршу:

= q1 * cos α = 11,65 * 0,809 = 9,4 кН/м.

Марш работает как свободнолежащая на двух опорах балка с расчетным пролетом l = 2,75 м и нагруженная равномерно распределенной нагрузкой

= 9,4 кН/м.

 

 

 

Рис.7 расчетная схема марша

Лист
 
 
 
Расчет сборного железобетонного лестничного марша    
Определяю расчетные усилия в марше:

Изгибающий момент (в середине пролета) от расчетной нагрузки:

Поперечная сила (на опоре) от расчетной нагрузки:

Предварительное назначение размеров сечения марша

По конструктивным соображениям назначаю толщину плиты (по сечению между ступенями) = 40 мм.

Высоту ребер (косоуров) назначаю = 180 мм, толщину ребер bp = 80 мм.

Рис.8 фактическое сечение марша

Рис. 9 расчетное тавровое сечение

Лист
 
 
 
Расчет сборного железобетонного лестничного марша    
Фактическое сечение марша заменяю на расчетное тавровое сечение с полкой в сжатой зоне. Ширину ребра принимаю:

Ширину полки при отсутствии поперечных ребер принимаю не более:

= 2 *1/6 * + = 2 * 1/6 * 2750 + 160 = 1077 мм

= 12 * + = 12 * 40 + 160 = 640 мм

За расчетное принимаю меньшее из значений = 640 мм.

 

Конструирование марша

Принимаю 6 стержней S240 в сетку рабочей арматуры С-1 в обоих направлениях диаметром 5 мм с и шагом 250 мм. Диаметр арматуры ступеней принимаю 6 мм S240 в поперечном направлении с шагом 140 мм и продольной арматурой диаметром 6 мм S500 с шагом 250 мм.

Лист
Расчет сборного железобетонного лестничного марша  
В результате расчетов для данного проекта выполняю лестничный марш по индивидуальному проекту, с такими размерами:

- ширина марша - b = 1200 мм;

- размеры ступеней марша – 240х180 мм;

- угол наклона - = 36°.

 

 

 

Исходные данные

Определить размеры и армирование монолитного железобетонного фундамента под сборную центрально-нагруженную колонну.

 

 

Лист
 
 
 
Расчет монолитного железобетонного фундамента  

рис.10 фундамент под колонну

 

- продольная сила от расчетных нагрузок - ;

- сечение колонны - ;

- высота колонны - ;

- глубина заложения фундамента - ;

- расчетное сопротивление грунта - ;

- бетон класса С 25/30, с расчетными характеристиками:

- = / γc = 25/1,5 = 16,6 Н/мм2 – расчетное сопротивление бетона при сжатии;

- = 1,8/1,5 = 1,2 Н/мм2 – расчетное сопротивление бетона при растяжении;

- ;

- рабочая продольная арматура принята класса S500 с расчетными характеристиками:

- = 450 Н/мм2 – расчетное сопротивление продольной арматуры (хомутов), согласно табл.6.5 .

 

Лист
 
 
 
Расчет монолитного железобетонного фундамента    
3.2 Определение нагрузок

Фундамент рассчитываю на действие нагрузки, передаваемой колонной, и нагрузки от собственного веса фундамента и грунта, находящегося на его уступах.

Нагрузка, передающаяся от колонны на фундамент, равна продольной силе в нижнем сечении колонны, т.е. определяется с учетом собственного веса колонны.

Нагрузку от собственного веса фундамента и грунта на его уступах определяю как ,

где – усредненная нагрузка от единицы объема фундамента и грунта на его уступах;

– глубина заложения фундамента.

 

Расчет основания

Расчет основания заключается в определении размеров подошвы фундамента из условия, чтобы среднее давление по подошве от нормативных нагрузок не превышало условного расчетного сопротивления грунта.

 

Определяю необходимую площадь подошвы фундамента:

где – коэффициент надежности по нагрузке, табл.1

– продольная сила в нижнем сечении колонны;

где – объемный вес железобетона;

– размеры сечения колонны;

– высота колонны.

 

Расчет тела фундамента

Расчет тела железобетонного фундамента заключается в определении высоты фундамента, количества и размеров ступеней фундамента, площади поперечного сечения арматуры. Минимальную высоту фундамента определяю из условия его прочности против продавливания в предположении, что продавливание может происходить по поверхности пирамиды, боковые стороны которой начинаются у колонны и наклонены под углом 450.

Рабочую высоту фундамента с квадратной подошвой вычисляю по формуле:

где – расчетное сопротивление бетона фундамента на осевое растяжение;

= 1,8/1,5 = 1,2 Н/мм2;

 

– реактивное давление грунта на единицу площади подошвы фундамента от расчетного продольного усилия без учета веса фундамента и грунта на его уступах;

 

Внешние части фундамента под воздействием реактивного давления грунта работают подобно консолям, заделанным в массиве фундамента; их рассчитываю: в сечениях 1-1 – по грани колонны, 2-2 – по грани верхней ступени, 3-3 – по границе пирамиды продавливания.

Рабочую высоту нижней ступени принимаю такой, чтобы она отвечала условию прочности по поперечной силе без поперечного армирования в наклонном сечении, которое начинается в сечении 3-3.

Лист
 
 
 
Расчет монолитного железобетонного фундамента    
где с - принимаю 40 мм.

 

Площадь сечения арматуры фундамента нахожу из расчета сечений 1-1 и 2-2 на действие изгибающих моментов от действия реактивного давления грунта. Значения моментов в этих сечениях следующие:

где ;

;

.

Здесь – реактивное давление грунта от расчетного продольного усилия с учетом веса фундамента и грунта на его уступах.

 

Сечение продольной арматуры на всю ширину фундамента вычисляю по формулам:


Принимаю S500 8 стержней диаметром 20 мм с .

Лист
 
 
 
Расчет монолитного железобетонного фундамента    
Принимаю S500 4 стержня диаметром 14 мм с .

Конструирование фундамента

Армирую фундамент сварными сетками из стержней периодического профиля диаметром не менее 10 мм и шагом 100-200 мм. Сварную сетку устанавливаю по подошве фундамента с соблюдением защитного слоя. Сборную колонну жестко заделываю в фундамент, в котором с этой целью устраиваю стакан. Глубину заделки колонны принимаю не менее 1,5*300 = 450 мм – большего размера сечения колонны. Зазоры между колонной и стенками стакана должны быть: по низу – не менее 50 мм, по верху – не менее 75 мм. Толщина стенок стакана должна быть не менее ¾ высоты верхней ступени.

Принимаю сетку для нижней ступени С-1 с размерами 3600х3600 мм, шаг продольных и поперечных стержней 450 мм.

Принимаю сетку для верхней ступени С-2 с размерами 1800х1800 мм, шаг продольных и поперечных стержней 450 мм.

Лист
30
 
 
 
Заключение  
4. Заключение

Исходя из данных варианта 6, в данном курсовом проекте я рассчитала такие элементы железобетонных конструкций:

1. ж/б плита перекрытия – размеры 6800х1400 мм, расчетная нагрузка ; бетон класса С20/25 мелкозернистый; рабочая продольная арматура класса S500; поперечная и монтажная арматура класса S240;

2. сборный ж/б марш - ширина марша - b = 1200 мм; размеры ступеней марша – 300х150 мм; угол наклона - = 36°; бетон - С20/25; расстояние между опор косоура – l = 2750 мм; полная расчетная нагрузка, действующая перпендикулярно маршу = 9,4 кН/м; расстояние между опор вдоль косоура - l0 = 2225 мм;

3. монолитный ж/б фундамент под колонну - глубина заложения фундамента - ; расчетное сопротивление грунта - ; продольная сила от расчетных нагрузок - ; бетон класса

С 25/30; рабочая арматура класса S500.

 

Список литературы

1.

Лист
 
 
 
Список литературы  
Практические занятия 1-26 по дисциплине “Строительные конструкции”;

2. Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине “Строительные конструкции”;

3. СНиП 2.01.07-85 “Нагрузки и воздействия”;

4. СНиП 2-23-81 (1990) “Стальные конструкции”;

5. СНБ 5.01.01-99 “Основания и фундаменты зданий и сооружений”;

6. СНБ 5.03.01-02 “Бетонные и железобетонные конструкции”;

7. ГОСТ 2.321-84 ЕСКД “Буквенные обозначения”;

8. ГОСТ 8.417-81 ТСИ “Единицы физических величин”;

9. СТБ 1648-2006 “Строительство. Основания и фундаменты”;

10. СТБ 1704-2006 “Арматура ненапрягаемая”.

Исходные данные

Рассчитать ребристую железобетонную плиту перекрытия и сделать арматурный чертеж по варианту 6.

 

Рис.1 расчетная схема ребристой плиты

 

Размеры плиты:

- длина плиты l, м – 6,8 м;

- ширина плиты B, м – 1,4 м;

- толщина полки h’f , мм – 50 мм = 0,05 мм.

Нормативные нагрузки:

- вес пола и перегородок - Gk,пп = 0,6 кН/м2;

- полезная нагрузка длительная Qk,d = 10,5 кН/м2;

- полезная нагрузка кратковременная - Qk,k = 2,5 кН/м2.

Материалы:

- бетон класса С20/25 мелкозернистый;

- рабочая продольная арматура класса S500;

- поперечная и монтажная арматура класса S240.

Примечания:

1.Плита изготавливается без предварительного натяжения арматуры. Коэффициент условий работы для бетона класса не более С50/60 – = 1, п.6.1.5.4 .

2.Коэффициент надежности по назначению – n = 0.95.

3.Расчетный пролет плиты – l0 = l – 0,2 м.

Расчет веду на основании СНБ 5.03.01-02, СНиП 2.01.07-85.

При расчетах применяю такие единицы физических величин:

- при расчете сечений – Н, мм, Н/мм, Н/мм2, Н/м2;

- при расчете конструкций и их элементов – кН, кН/м, кН/мм2.

1.2

Лист
6
 
 
 
Расчет железобетонной плиты перекрытия
Нормативные и расчетные нагрузки

Нагрузки, кН/м2, действующие на плиту, определяю в табличной форме.

Нагрузку на 1 м2 перекрытия:

Вид нагрузки Нормативная нагрузка, кН/м2 Коэффициент безопасности по нагрузке γf Расчетная нагрузка, кН/м2
Постоянные
1.Вес пола и перегородок Gk,пп = 0,6 1,35 Gd,пп = 0,81
2.Собственный вес плиты Gk,пл = 22,4 (1,7) 1,15 Gd,пл = 25,8(1,9)
Итого gk = Gk,пп + Gk,пл = 0,6 + 22,4 = 23(2,3) gd = Gd,пп + Gd,пл = 0,81 + 25,8 = 26,6(2,7)
Переменные
3.Полезная длительно действующая Qk,d = 10,5 1,35 Qd,d = 14,175
4.Полезная кратковременная Qk,k = 2,5 1,5 Qd,k = 3,75
Суммарные
Полные qk = gk + Qk,d + Qk,k = 23 + 10,5 + 2,5 = 36(15,3)   qd = gk + Qd,d + Qd,k = 26,6 + 14,175 + 3,75 = 44,5(20,69)
В том числе длительно действующие qk,d = gk + Qk,d = 23 + 10,5 = 33,5(25,08)   qd,d = gd + Qd,d = 26,6 + 14,175 = 40,8(34,9)
Примечание – собственный вес плиты определяется по приведенной толщине бетона hпр, м, которая вычисляется как отношение объема плиты к ее площади в плане: для плиты из мелкозернистого бетона Gk,пл = 18 hпр (кН/м2).

 

Усилия от расчетных и нормативных нагрузок

От действия нагрузок в сечениях плиты возникают изгибающие моменты и поперечные силы. В моей конструкции наибольший изгибающий момент – в середине плиты, а наибольшая поперечная сила – у опоры.

Для расчетов плиты по предельным состояниям первой группы вычисляю следующие значения изгибающих моментов, кН*м2, и поперечных сил, кН:

1) от расчетной нагрузки:



Лист
7
 
 
 
Расчет железобетонной плиты перекрытия

2) от нормативной полной нагрузки:

3) от нормативной постоянной и длительной нагрузок:

где

B – ширина плиты, м, переводит нагрузку, вычисленную в таблице на 1 м2, в нагрузку на 1 м длины плиты;

– коэффициент надежности по назначению.

 

Рис.2 расчетная схема плиты с эпюрами

 

1.4

Лист
8
 
 
 
Расчет железобетонной плиты перекрытия  
Характеристики прочности бетона и арматуры

Для выполнения расчетов по предельным состояниям требуются следующие характеристики бетона С20/25 и арматуры:

– нормативное сопротивление бетона осевому сжатию, 20 Мпа, табл.6.1 ;

= 20/1,5 = 13,3 Мпа = 13,3 Н/мм2 – расчетное сопротивление бетона осевому сжатию;

= 1,5 – коэффициент безопасности по бетону, п.6.1.11.21. ;

– нормативное сопротивление бетона осевому растяжению, 1,5 Мпа табл. 6.1 ;

= 1,5/1,5 = 1 Н/мм2 – расчетное сопротивление бетона осевому растяжению;

= 450 Н/мм2 – расчетное сопротивление продольной арматуры (хомутов), согласно табл.6.1 ;

= 324 Н/мм2 – расчетное сопротивление поперечной арматуры (хомутов), согласно табл.6.1 ;

= 218 Н/мм2 – нормативное сопротивление продольной арматуры (хомутов), согласно табл.6.1 ;

= 157 Н/мм2 – нормативное сопротивление поперечной арматуры (хомутов), согласно табл.6.1 ;

= 29000*0,85 = 24650 Мпа, согласно табл.6. (0,85 – коэффициент для мелкозернистого бетона);

= 200 кН/мм2 = 200000 Мпа – модуль упругости арматуры, согласно п.6.2.1.4 .

Последнее изменение этой страницы: 2016-03-22; Просмотров: 95; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2017 год. Все права принадлежат их авторам! (0.081 с.) Главная | Обратная связь