Проектирование гражданского здания (стр. 1 из 7)
Оглавление
Введение
1. Расчет многопустотной плиты по предельным состояниям первой группы
2. Расчет многопустотной плиты по предельным состояниям второй группы
3. Определение усилий в ригеле поперечной рамы
4. Расчет прочности ригеля по сечениям, нормальным к продольной оси
5. Конструирование арматуры ригеля
6. Расчет сборной железобетонной колонны
7. Расчет монолитного центрально-нагруженного фундамента
Введение
Цель курсового проекта – расчет и проектирование ж/б конструкций трехэтажного каркасного здания, расположенного в городе Баку, с высотой этажа – 4,2 м., который имеет размер в плане 17,4X64 м и сетку колонн 5,8x8 м. Временная нормативная нагрузка – 1600 кг/м2. Стеновые панели навесные из легкого бетона, в торцах здания замоноличиваются совместно с торцевыми рамами, образуя вертикальные связевые диафрагмы. Коэффициент надежности по нагрузке γf=1,2, Коэффициент надежности по назначению здания γn=0,95.
Снеговая нагрузка – по I району.
Ригели поперечных рам – трехпролетные, на опорах жестко соединены с крайними и средними колоннами. Многопустотные плиты, с предварительно напряженной арматурой, принимаем с номинальной шириной 120 см, опираются на ригели.
1. Расчет многопустотной плиты по предельным состояниям первой группы
Расчетный пролет и нагрузки. Расчетный пролет
м.Подсчет нагрузок на 1 м2 перекрытия приведен в табл. 1.
Табл. 1. Нормативные и расчетные нагрузки на 1 м2 перекрытия
| Нагрузка | Нормативная нагрузка. Н/м2 | Коэффициент надежности по нагрузке | Расчетная нагрузка, Н/м2 |
| Постоянная:Собственный вес многопустотной плиты с круглыми пустотными | 3000 | 1,1 | 3300 |
| то же слоя цементного раствора δ=20 мм (ρ=2200 кг/м3) | 440 | 1,3 | 570 |
| то же керамических плиток,δ=13 мм (ρ=1800 кг/м3) | 240 | 1,1 | 264 |
| Итого | 3680 | 4134 | |
| Временная: | 5000 | 1,2 | 6000 |
| длительная | 3500 | 1,2 | 4200 |
| кратковременная | 1500 | 1,2 | 1800 |
| Полная нагрузка: | 8600 | — | 10134 |
| постоянная и длительная | 7180 | — | — |
| кратковременная | 1500 | — | — |
Расчетная нагрузка на 1 м2 при ширине плиты 1,2 м с учетом коэффициента надежности по назначению здания γn= 0,95: постоянная g = 4,134*1,2*0,95 = =4.71 кН/м2; полная g+v = 23.334*1.2*0.95=26.6 кН/м2
Нормативная нагрузка на 1 м2: постоянная g=3.680*1.2*0.95 = 4.19 kH/м2; полная: g+v= 19.680*1.2*0.95 = 22.43 кН/м2
Усилия от расчетных и нормативных нагрузок. От расчетной нагрузки:
кН/м2; 
кН/м2.От нормативной полной нагрузки:
кН/м2; 
кН/м2.Установление размеров сечения плиты. Высота сечения многопустотной (6 круглых пустот диаметром 16 см) предварительно напряженной плиты
см; рабочая высота сеченияh0=h-a==26-3=23 см.
Размеры: толщина верхней и нижней полок (26—16) 0,5=5 см. Ширина ребер: средних - 3 см, крайних -- 4,5см. В расчетах по предельным состояниям первой группы расчетная толщина сжатой полки таврового сечения h/f=5 см; отношение
,при этом в расчет вводится вся ширина полки b/f = 120 см; расчетная ширина ребра b=120-6*16=24 см.
Характеристики прочности бетона и арматуры. Многопустотную предварительно напряженную плиту армируют стержневой арматурой класса АV с электротермическим натяжением на упоры форм. К трещиностойкости плиты предъявляют требования 3-й категории. Изделие подвергают тепловой обработке при атмосферном давлении.
Бетон тяжелый класса В25, соответствующий напрягаемой арматуре Согласно прил. 1...4 призменная прочность нормативная Rbn = Rb,ser= 18,5 МПa, расчетная Rb = 14,5 МПа; коэффициент условий работы бетона γb2=0,9; нормативное сопротивление при растяжении Rbth=Rb,ser=1,60 МПа, расчетное Rbt=1,05 МПа; начальный модуль упругости бетона Еb =30 000 МПа. Передаточная прочность бетона Rbp, устанавливается так, чтобы при обжатии отношение напряжений σbp/Rbp<0,75. Арматура продольных ребер — класса А-V, нормjтивное сопротивление Rsn = 785 МПа, расчетное сопротивление Rs = 680 МПа, модуль упругости Es = 190000 МПа. Предварительное напряжение арматуры равно: σs= 0,75Rsn= =0,75*785=590 МПа. Проверяют выполнение условия. При электротермическом способе натяжения
МПа; σsp+р = 590+75 = =665<Rsn=785 МПа — условие выполняется. Вычисляют предельное отклонение предварительного напряжения при числе напрягаемых стержней nр=7: 
.Коэффициент точности натяжения:
. При проверке по образованию трещин в верхней зоне плиты при обжатии принимают . Предварительные напряжения с учетом точности натяжения 
МПа. Расчет прочности плиты по сечению, нормальному и продольной оси, М=200,73 кН/м. Сечение тавровое с полкой в сжатой зоне. Вычисляют
По табл. 3.1 находят ξ = 0,26; x=ξh0=0.26*23=5.98≤6 см — нейтральная ось проходит в пределах сжатой полки; ζ = 0,86.
Вычисляют площадь сечения растянутой арматуры:
см2принимаем 7○ 16 А-V .
Расчет прочности плиты по сечению, наклонному к продольной оси, Q=102.28 кН. Проверяют, требуется ли поперечная арматура по расчету. Условие:
— удовлетворяется.На приопорных участках длиной l/4 арматуру устанавливают конструктивно, ○ 4 Вр-1 с шагом
см; в средней части пролета поперечная арматура не применяется.2. Расчет многопустотной плиты по предельным состояниям второй группы
Геометрические характеристики приведенного сечения.
Круглое очертание пустот заменяют эквивалентным квадратным со стороной h=0,9d=0,9*16=14.4 см. Толщина полок эквивалентного сечения hf/=hf=(26-14.4)0,5=5.8см. Ширина ребра 120-6*14,4 =33,6 см. Ширина пустот 120-33,6=86,4 см. Площадь приведенного сечения
Ared=120*26-86.4*14.4=1875.8 см2 {пренебрегают ввиду малости величиной α=As).
Расстояние от нижней грани до центра тяжести приведенного сечения
y0=0,5h+hf=0,5*14,4+5,8=13 см.
Момент инерции сечения (симметричного):
см4Момент сопротивления сечения по нижней зоне
см3;то же, по верхней зоне Wred/= 11866,2 см3.
Расстояние от ядровой точки, наиболее удаленной от растянутой зоны (верхней), до центра тяжести сечения по формуле:
см;то же, наименее удаленной от растянутой зоны (нижней) rinf=5,38 см; здесь
.Отношение напряжения в бетоне от нормативных нагрузок и усилия обжатия к расчетному сопротивлению бетона для предельных состояний второй группы предварительно принимают равным 0,75.
Упругопластический момент сопротивления по растянутой зоне
Wpl=γWred=1,5*11866,2=17799,3 см3, здесь γ=1,5—для двутаврового сечения. Упругопластический момент сопротивления по растянутой зоне в стадии изготовления и обжатия Wpl/=17799,3 см3.
Определение потерь предварительного напряжения арматуры. Расчет выполняют в соответствии с подглавой, коэффициент точности натяжения арматуры при этом
Потерь от релаксации напряжений в арматуре при электротермическом способе натяжения 
Потери от температурного перепада между натянутой арматурой и упорами 
, так как при пропаривании форма с упорами нагревается вместе с изделиями.Усилие обжатия
Эксцентриситет этого усилия относительно центра тяжести приведенного сечения
. Напряжение в бетоне при обжатии в соответствии с формулой 
Устанавливают передаточную прочность бетона из условия
;