Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Требуется определить размеры сетки колонн, габаритные размеры несущих конструкций трехэтажного трехпролетного каркасного здания связевого типа и вычертить схему расположения элементов каркаса: план перекрытия первого этажа, поперечный разрез, узлы и спецификацию.
Исходные данные: размеры в плане по осям 18,7 х 26 м, высота этажей в осях 4,2 м, панели перекрытий пустотные, район строительства г. Сыктывкар (V снеговой район [1]).
Рекомендации для компоновки перекрытия:
Ориентировочное количество пролетов плит при средней длине lf =5м.
n=, принимаем n=5
Количество ригелей при средней длине ригеля lr= 7м
nr = принимаем nr =3
lr =.
Принимаем длину среднего ригеля lr=6300 мм, крайних lr’=6200мм.,
в = 6200·2+6300=18700мм.
Обозначения: П1-рядовая плита; П2-плита-распорка; УМ- участок монолитный.
Рис.1. План сборного перекрытия
Ширина плиты П1:
вf =, окончательно принимаем вf = 1600мм.
Ширина плиты П2:
Принимаем ширину плиты-распорки вf2 не более ширины пролетной и
вf2 ≥ hс+200мм, где hс - предварительная ширина сечения колонны:
вf2 =6300-3·1600=1500мм.
Ширина монолитного участка УМ:
вf 3 = 6200-3·1600-0,5·1500=650мм.
Вычерчиваем схемы расположения элементов скомпонованного каркаса, включая план первого этажа, поперечный разрез, узлы и спецификацию (чертеж 1). При этом предусматриваем в колоннах по осям А и Г одну консоль, в отличие от двух консолей в колоннах по осям Б и В; колонны, расположенные у торцевых стен, нагружены меньше остальных, поэтому всем им присваиваем разные марки — от К1 до К4, также присваиваем разные марки колоннам в зависимости от этажа, т.к. варьируется высота колонны. Ригели имеют четыре марки - однополочные у торцевых стен (на них опираются панели только с одной стороны) и двухполочные остальные, и в зависимости от пролета (в данном случае 2 пролета 6,2 и 6,3 м.). По-разному маркируем также панели перекрытий - рядовые, межколонные сред
ние и монолитный участок. Показываем проем на двух угловых ячейках перекрытия на месте расположения лестничной клетки. Диафрагмы жесткости, лестничные клетки, наружные стеновые панели и другие элементы на схеме условно не показываем. Спецификацию заполняем после подсчета собственной массы конструкций, то есть после завершения их рабочих чертежей.
|
Нагрузка |
Нормативное значение, Н/м2 |
f |
Расчетное значение Н/м2 |
|
Постоянная |
|||
|
Сборная ж/б плита : = 2500кг/м³, hf = 220мм |
3000 |
1,1 |
3300 |
|
Ц/п стяжка: = 2200кг/м³, t= 20мм |
440 |
1,3 |
572 |
|
Керамическая плитка: = 1800кг/м³, t=13мм |
234 |
1,1 |
257 |
|
Всего: gn =3674 g = 4129 |
|||
|
Временная |
|||
|
Полезная |
υn =5900 |
1,2 |
υ=7080 |
|
В т.ч. длительная (30%) |
υnl =1770 |
1,2 |
2124 |
Погонная нагрузка на плиту при ширине вf·= 1,6 м, с учетом коэффициента надежности по ответственности для производственного здания γn=1:
-расчетная: q =(g+υ) ·вf ·γ n=(4,129+7,08)· 1,6·1=17,93 кН/м.
-нормативная, полная: qn =(qn+υn) ·вf ·γ n=(3,674+5,9)·1,6·1=15,32 кН/м.
-нормативная, длительная:
qnl=(qn+υnl) ·вf ·γ n=(3,674+1,77)·1,6·1=8,71 кН/м.
Высота сечения ригеля
hr =(1/8÷1/15) ·lr=1/12·lr =1/12·6300=525мм.
Принимаем hr =550мм. (кратно 50мм)
Ширина ригеля
вr =(0,3÷0,5)·hr =0,4·550=220 мм.
Расчетную длину плиты принимаем от половины полки ригеля. Расчетная длина плиты при свесе полки ригеля с=125 мм:
lo= lf - вr - c = 5,2 - 0,22 - 0,125 = 4,855 м.
Изгибающий момент:
- от расчетных нагрузок
М =(q · l²0)/8=(17,93 ·4,855²)/8=52,8 кН·м.
- от нормативных полных нагрузок
Мn =(qn · l²0 )/8=(15,32 ·4, 855²)/8=45,1 кН·м.
- от нормативных длительных нагрузок:
Мnl =(qnl · l²0 )/8=(8,71 ·4,855²)/8=25,7 кН·м.
Поперечные усилия:
- от расчетных нагрузок
Q = (q · l0)/2=(17,93·4,855)/2=43,5 кН.
- от нормативных полных нагрузок
Qn = (qn · l0 )/2=(15,32·4,855)/2=37,2 кН.
- от нормативных длительных нагрузок
Qnl = (qnl · l0 )/2=(8,71·4,855)/2=21,1 кН.
Установление размеров сечения плиты.
Ширина полки плиты в верхнем сечении с учетом зазоров
в ׳f = в f – ((5+15) ·2)=1600-40=1560 мм.
Ориентировочное количество пустот, при диаметре dп = 159 мм
nп= в ׳f / (dп+35)=1560/(159+35)=8,04
где ширина среднего ребра принята вp=35мм.
Конструктивно, с учетом ширины крайних пустот, принимаем nп =7
Ширина крайнего ребра: вкp=(в ׳f – n·dп - (n - 1) ·вp)/2 ≥ 1,5·вp
вкp= (1560 - (7·159) - 6·35)/2 = 118,5мм.>1,5·вp=52,5мм.
Характеристики расчетного сечения плиты по предельным состояниям I гpуппы.
Расчетное сечение плиты принимается тавровое
Расчетная ширина полки в'f =1560мм.
- ширина ребра в = в'f - n·d п =1560- 7·159=447мм.
- расстояние от нижней грани плиты до центра тяжести арматуры
а = аз.с. + 0,5ds = 20 + 0,5·20 = 30мм, где толщина защитного слоя бетона аз.с = 20 мм, диаметр арматуры, предварительно ds = 20 мм.
- рабочая высота плиты ho= h-а=220-30=190мм.
Характеристики бетона и арматуры. Для бетона класса В45 расчетное сопротивление бетона осевому сжатию Rb = 25 МПа, для арматуры класса А500 расчетное сопротивление растяжению Rs =435 МПа.
Подбор продольной арматуры:
Вспомогательный коэффициент
αm=
относительная высота сжатой зоны
ξ =
граничная относительная высота сжатой зоны
ξ R =
где ε s,el – относительная деформация арматуры, принимается при напряжениях, равных Rs
ε s,el==0,002175;
ε в,ult – относительная деформация сжатию бетона при напряжения равных Rb принимается равной ε в,ult=0,0035;
Т. К. ξ =0,043 < ξ R =0,493 , то армирование одиночное.
Необходимо выяснить, где проходит нижняя граница сжатой зоны бетона
Х = ξ· ho = 0,043·190 = 8,17 мм ≤ h'f = 31 мм,
сжатая зона бетона находится в пределах полки. Плита работает как элемент прямоугольного сечения с шириной в ׳ f (в противном случае расчет следует вести по п.6.2.11 б [2]).
- относительное плечо внутренней пары сил
ζ=1- 0,5·ξ=1-0,5·0,043=0,979
- требуемая площадь сечения арматуры
.
Принимаем 8Ø10 А500 А=628мм² % армир. 3,9%<5%
Проверка необходимости установки поперечной арматуры.
- поперечная сила от расчетных нагрузок - Q =43,5 кН.
- поперечное усилие, воспринимаемое бетоном без хомутов:
при максимальном значении с=2h0 и с учетом φb2 = 1,5 [2]
Qв =0,75 Rвt·bho
Условие Qвmin =0,5 Rв·bho < Qв <Qвmax =2,5 Rв·bho, выполняется
Qв =0,75 Rвt·bho = 0,75·0,9·1,5·447·190 = 85992 Н = 85,992 кН
Q = 43,5 кН < Qв = 85,99 кН.
Поперечная арматура по расчету не требуется. Конструктивно ставим поперечную арматуру.
Диаметр хомутов из условия сварки dsw ≥ (1/4)ds ;
dsw = =2, принимаем конструктивно dsw = 4 мм, В500
Хомуты ставим в приопорной зоне длиной l/4 с шагом
s ≤·h0 =мм.; S ≤ 300мм.
Принимаем s = 90мм.