Кафедра «Конструкции и сооружения».

Кафедра «Конструкции и сооружения».

 

Курсовая работа.

по дисциплине: «Конструкции городских сооружений

и зданий»

На тему: «Расчет ребристой плиты».

Выполнил:

студент группы ГСХ –0804

Бодрухин И. М.

Проверил:

Иванчикова А. И.

Тверь 2011г.

Содержание:

1. Исходные данные.

1.1. Общие исходные данные

1.2. Схема расположения элементов промышленного здания

2. Расчет ребристой плиты.

2.1 Конструктивные размеры плиты.

2.2. Сбор нагрузок на плиту

2.2.1 Сбор нагрузок на полку плиты

2.2.2 Сбор нагрузок на поперечное ребро

2.2.3 Сбор нагрузок на продольное ркбро.

2.3. Статический расчет элементов плиты

2.3.1. Полка плиты

2.3.2 Поперечное ребро.

2.3.3 Продольное ребро

2.4. Расчет элементов плиты по нормальным сечениям.

2.4.1. Полка плиты

2.4.2 Поперечное ребро.

2.4.3 Продольное ребро

2.5. Расчет элементов плиты по наклонным сечениям.

2.5.1 Расчет поперечного ребра

2.5.1.1. Расчет по наклонным сечениям н действие поперечной силы.

2.5.1.2 Расчет по наклонной сжатой сжатой полосе на действие поперечной силы.

2.5.2 Расчет продольного ребра.

2.5.2.1. Расчет по наклонным сечениям н действие поперечной силы.

2.5.2.2 Расчет по наклонной сжатой сжатой полосе на действие поперечной силы

2.6. Расчет элементов плиты по II – ой группе предельных состояний.

2.6.1. Определение геометрических характеристик приведенного сечения.

2.6.2. Определение потерь предварительного напряжения в арматуре.

2.6.3. Расчет на трещиностойкость

2.6.4 Расчет по деформация.

2.6.5 Конструирование опорной зоны плиты.

3. Список использованной литературы.

 

 

1. Исходные данные:

1.1. Общие исходные данные.

Вариант 2

Длина здания – 42 м;

Число этажей – 4;

Схема пола – 2

Нагрузка длительная – 0, 8 кН/м²;

Нагрузка кратковременная – 0, 75 кН/м²;

Тип плиты – Р(1, 2);

Тип ригеля – таврический;

Бетон класса – В25;

Класс предняпрягаемой арматуры – А 600

Схема расположения элементов промышленного здания.

 

Расчет ребристой плиты.

Необходимо рассчитать на прочность все элементы ребристой плиты перекрытия: полку, продольные и поперечные ребра. Для продольных ребер выполнить расчет по трещиностойкости в нормальных сечениях и по деформациям.

 

Конструктивные размеры плиты

Компоновка участка перекрытия производится с учетом требований унификации объемно планировочных решений и унификации основных элементов здания. Примеры компоновки участка перекрытия в дальнейшем уточняется расчетом.

Фактическая длина плиты 6000 – (150+20+10)*2 = 5640 мм, где 180 – расстояние от центра тяжести ригеля до грани плиты.

Номинальную ширину принимаем 1200 мм, конструктивную ширину плиты принимаем 1180 мм.

.

Согласно исходным данным ригель таврической формы. Номинальная длина плиты – 6000 мм; конструктивная длина плиты – 5640 мм.

 

 

Рис. 2.1.1. Схема опирания плиты на балку (Таврический ригель).

 

 

 

Рис 2.1.2. Схема расположения основных элементов плиты ребристой.

Сбор нагрузок на плиту.

Сбор нагрузок на полку плиты.

Таблица 2.2.1 Сбор нагрузок на поку.

№	Наименование нагрузки	gn, кН/м2	Коэффициент надежности, γ f	gp, кН/м2
	Постоянные нагрузки
	Собственный вес пола 0, 05*1*1*24+0, 03*1*1*15+0, 005*1*1*2, 0	1, 66	1, 2	1, 992
	Собственный вес полки плиты 1*1*0, 05*25	1, 25	1, 1	1, 37
	Временные нагрузки
	Временная длительная нагрузка	0, 8	1, 3	1, 04
	Итого длительная нагрузка	3, 71		4, 402
	Временная кратковременная	0, 75	1, 2	0, 9
	Итого: полная, gn	4, 46		5, 302

 

2.2.2 Сбор нагрузок на поперечное ребро.

 

 

Рис. 2.2.2.1 Схема распределения нагрузок

 

q₂’=g*(0, 6325+0, 6325) = 5, 302*1, 265 =6, 7 кН/м

q’_{2, l} = q_l*1, 265 = 4, 402*1, 265 = 5, 56 кН/м

 

Рис. 2.2.2.2 Расчетная схема поперечного ребра.

Собственный вес полки: q₂=g*0, 1+G₂=5, 302*0, 1 + ((0, 1+0, 05)/2*0, 15*25*1, 1)= = 0, 83 кН/м

q_{2, l} = 4, 402*0, 1 + 0, 308= 0, 74 кН/м

2.2.3 Сбор нагрузок на продольное ребро.

l₃ = l_k – (100+100)/2 =5640 – 100 =5540 мм;

b = 1, 2: h =350 мм. при q > 15; h = 300 мм. при q < 15;

Рис. 2.2.3.1 Расчетная схема продольного ребра.

при q_n = 4, 46 кН/м² принимаем высоту продольного ребра h_p = 300 мм;

q₃ = g*1, 2 + G_{поп.реб.}*1, 1 + G_{прод.реб.}*1, 1 =

=5, 302*1, 2 + 0, 28*1, 1 + 25*(0, 17 +0, 2)/2*0, 3*1, 1 =8, 19 кН/м;

q_{3, l}=4, 402*1, 2 + 1, 82 =7, 1 кН/м;

q_{3, n}=4, 46*1, 2 + 1, 82=7, 17 кН/м;

q_{3, l, n}=3, 71*1, 2 + 1, 82 =6, 27 кН/м;

Статический расчет элементов плиты.

Полка плиты.

По статической схеме полка представляет многопролетную однорядную плиту. Ячейки плиты защемлены по 4-м сторонам. Ячейка в плане имеет прямоугольную форму, следовательно, расчет необходимо вести в 2-х направлениях. Для расчета полки вырезаем полосу шириной 1 м и рассматриваем ее как однопролетную балку, защемленную с 2-х сторон.

 

M₁=q*l²/48

 

Рис. 2.3.1.1 Расчетная схема полки в поперечном направление.

q₁= g*1 = 5, 302*1 = 5, 302 кН/м;

М₁ = q*l²/48 = 5, 302*0, 940²/48 = 0, 097 кН*м;

 

 

Рис. 2.3.1.2 Расчетная схема полки плиты в продольном направление.

 

М₁ = q*l²/48 = 5, 302*1, 265²/48 = 0, 176 кН*м;

2.3.2. Поперечное ребро.

 

 

Рис. 2.3.2 Расчетная схема поперечного ребра

2.3.3. Продольное ребро.

Рис. 2.3.3 Расчетная схема продольного ребра.

Расчет по прочности нормальных сечений элементов плиты.

Полка плиты

Подбор арматуры полки выполняем как для элемента прямоугольного профиля высотой 50 мм. и шириной 1000 мм. Полка армируется сеткой, укладываемой по середине её толщины.

 

 

Поперечное ребро.

Подбор арматуры поперечного ребра выполняем как для изгибаемого элемента таврового профиля с полкой в сжатой зоне высотой h = 200 мм. и фактической шириной b_f = 1365 мм. Защитный слой принимаем равным a= 25 мм. Изгибаемый момент в ребре M₂ =0, 63 кН*м.

 

 

Рис. 2.4.2.1 Расчетное сечение поперечного ребра.

Средняя ширина ребра: Определяем значение b_f: Принимаем расчетное значение b_f = 500 мм.

Расчет проводим из условия, что сжатая арматура не требуется. Определяем положение границы сжатой зоны:

условие выполняется – граница сжатой зоны проходит в полке. Дальнейший расчет ведем как для прямоугольного сечения высотой h =200мм.

и шириной b = 500 мм.

Определяем :

- сжатая арматура не требуется по расчету.

Найдем площадь сечения растянутой арматуры:

Принимаем А400 (А_s=78, 5 мм²).

В верхней зоне для создания плоского каркаса конструктивно устанавливаем стержень диаметром 10 мм. А240;

 

 

 

 

Рис. 2.4.2.2 Подбор продольной арматуры поперечного ребра.

 

Продольное ребро.

Подбор арматуры продольного ребра выполняем как для изгибаемого элемента таврового сечения высотой h = 300 мм. и фактической шириной

b = 1180 мм.

 

Рис. 2.4.3.1 Расчетная схема продольного ребра.

 

Средняя ширина ребра: Определяем значение b_f: Принимаем значения вводимые в расчет:

преднапрягаемая арматура класса А600 - ; по СП 52-102-2004.

Зададимся величиной предварительного напряжения:

С учетом потерь

величина предварительного напряжения будет равной: .

Расчет по прочности нормальных сечений следует производить в

зависимости от соотношения между значением относительной высоты сжатой зоны бетона определяемой из соответствующих условий равновесия, и значением граничной относительной высоты сжатой зоны , при которой предельное состояние элемента наступает одновременно с достижением в растянутой арматуре напряжения, равного расчетному сопротивлению Rs.

, 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.

Для арматуры с условным пределом текучести значение определяют по

формуле:

.

Определяем граничную относительную высоту сжатой зоны бетона:

;

Определяем рабочую высоту сечения:

.

Определяем положение границы сжатой зоны в предположение что сжатая арматура по расчету не требуется:

условие выполняется, граница сжатой зоны проходит в полке, дальнейший расчет проводим как для прямоугольного сечения шириной b=1180мм. и высотой h=300 мм.

Определяем значение по формуле:

Сжатая арматура по расчету не требуется. Определяем площадь предварительно напряженной арматуры:

, где - коэффициент работы высокопрочной арматуры при напряжениях выше предела текучести, определяется по формуле:

тогда площадь арматуры:

принимаем 12 А600 (А_s = 226 мм²). В верхней и нижней зонах продольного ребра для обеспечения плоского каркаса конструктивно устанавливаем 2 стержня 10 арматуры А 240.

 

Рис. 2.4.3.2 Армирование продольного ребра.

 

Расчет поперечного ребра.

Расчет продольного ребра.

2.5.2.1 Расчет продольного ребра по наклонному сечению на действие поперечной силы.

Определим эквивалентную нагрузку,

действующую на продольное ребро. Для

этого опредедим расчетные нагрузки,

действующие на наклонные сечения:

Определим, нужно ли устанавливать поперечную арматуру. Для этого необходимо проверить выполнение следующих условий:

где Q_max– перерезывающая сила на опоре.

R_bt= 1, 05 МПа, b= b_m= 185 мм., h₀= 265 мм.

;

при ;

при ;

условие выполняется, следовательно, поперечная арматура по расчету не требуется, устанавливаем ее конструктивно.

Определим требуемую интенсивность хомутов приопорного участка.

При действии на элемент только равномерно распределенной нагрузки, интенсивность хомутов определяется в зависимости от следующих условий:

если

если

При этом, если ,

где - коэффициент, учитывающий предварительное обжатие.

где:

- усилие предварительного обжатия;

- площадь бетонного сечения без учета свесов сжатой полки.

должно удовлетворять также условию: .

В том случае, если не удовлетворяет этому условию, его следует определять по формуле:

и принимать не менее:

;

;

При этом: , тогда:

. Принимаем

n – количество хомутов в поперечном сечении. Принимаем n равным 2, т.к. у нас 2 поперечных ребра.

Определяем шаг хомутов:

у опоры:

в пролете

Принимаем В500 А_sw = 7, 1 мм².

При действии на элемент равномерно распределенной нагрузки длина участка с интенсивностью хомутов принимается не менее значения ,

определяемого в зависимости от следующим образом:

если , то

, при этом если , то

если , то

Принимаем

 

Трещиностойкость плиты.

Кафедра «Конструкции и сооружения».

 

Курсовая работа.

по дисциплине: «Конструкции городских сооружений

и зданий»

123456Следующая ⇒

Поделиться: