КУРСОВА РОБОТА Проектування монолітного ребристого перекриття

Работа добавлена на сайт samzan.net:

23

        МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ПРИДНІПРОВСЬКА ДЕРЖАВНА АКАДЕМІЯ

БУДІВНИЦТВА ТА АРХІТЕКТУРИ

КАФЕДРА  ЗАЛІЗОБЕТОННИХ ТА КАМ’ЯНИХ

КОНСТРУКЦІЙ

КУРСОВА РОБОТА

«Проектування монолітного ребристого перекриття»

Виконав : ст. гр. СГБ-10

Журавель А.В.

Перевірила : Нікіфорова Т.Д.

1. Вихідні дані

Кількість прольотів головної балки – 3.

Кількість прольотів другорядної балки – 5.

Величина прольотів головної балки – 6,0 м.

Величина прольотів другорядної балки – 7,2 м.

Змінне навантаження на перекриття v = 8 кН/м2,

Коефіцієнт надійності за призначенням будівлі = 0,95.

Коефіцієнт надійності по навантаженню = 1,2.

Бетон важкий класу С15/20 (В20) (розрахункова міцність на стиск =11,5 МПа, міцність при осьовому розтязі =0,9 МПа). Коефіцієнт умов роботи бетону = 0,9.

Армування плити у вигляді рулонних сіток із арматури класу А400С з     = 375 МПа. Робоча поздовжня арматура другорядної балки прийнята в прольотах і на опорах у вигляді окремих стержнів із арматури класу А500С з = 455 МПа.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

2. Компонування перекриття

Монолітне ребристе перекриття компонується з поперечними головними балками і поздовжніми другорядними балками (рис. 2.1). З економічним міркувань приймають таку відстань між другорядними балками, щоб товщина плити була якомога меншою, тобто прогін плити призначають в межах 1,7 – 2,7 м. Другорядні балки розміщуються по осях колон і в третинах прольоту головної балки, при цьому прольоти плити між осями ребер дорівнюють 6 / 3 = 2 м.

Попередньо задаємося розмірами перерізів балок. Головна балка буде мати висоту в межах 1/8 -1/15 прольоту, тобто  см, ширина складе  см. Другорядна балка відповідно буде мати  см,  см.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Рис. 2. 1. Конструктивна схема монолітного ребристого перекриття з
балочними плитами

3. Плита монолітного перекриття

Мінімальна товщина монолітної залізобетонної плити для міжповерхових перекриттів промислових будівель мм. Згідно з заданим корисним навантаженням за приймаємо  мм.

Підрахунок навантажень на 1 м2 перекриття приведений в табл. 3.1.

Таблиця 3.1

Навантаження	Характеристичне навантаження, Н/м2	Коефіцієнт надійності за наван- таженням,	Розрахун-кове наван- таження, Н/м2
Постійне:
а) плита мм (при питомій вазі залізобетону кН/м3) 0,07 м * 25000 Н/м3	1750	1,1	1925
б) підготовка мм	1200	1,3	1560
в) підлога мм
Разом:	= 3485
Змінне	8000	1,2	= 9600

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Повне розрахункове навантаження

 Н/м2.

Для розрахунку багатопрольотної плити виділяємо смугу шириною 1 м (І розрахункова смуга плити, рис. 2.1), при цьому розрахункове навантаження на 1 м довжини плити 13085 Н/м. З урахуванням коефіцієнта надійності за призначенням будівлі навантаження на 1п.м буде

 Н/м.

Оскільки співвідношення сторін плити

(6– 0,25) : (2,40 – 0,2) = 2,34  > 2

плиту розраховуємо як багатопрольотну балку з прольотом 2,4 м.

3.1 Статичний розрахунок балочної нерозрізної плити

Балочні плити з рівними прольотами при роздільному армуванні раціонально розраховувати з урахуванням перерозподілу згинальних моментів при рівномірно розподіленому навантаженні (рис. 3.1):

А-А

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Рис. 3.1. Балочна плита

1.  в середніх прольотах і на середніх опорах

1.  в першому прольоті

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

1.  на першій проміжній опорі

У випадку безперервного армування плит рулонними сітками , які мають поздовжню робочу арматуру, величину згинального момента в першому прольоті і на першій проміжній опорі приймають

де – середній проліт , тобто відстань між гранями другорядних балок

 м

– крайній прогін, тобто відстань від грані крайньої балки до осі опори плити в стіні (рис. 3.1)

 м

Для середніх прольотів і середніх опор  Нм.

Для крайніх прольотів плити  Нм.

Для першої проміжної опори  Нм

3.2 Перевірка заданої товщини плити

Оптимальний процент армування для плити в середніх прольотах , в крайніх прольотах . Приймаємо . Товщину плити обчислюємо за максимальним моментом в першому прольоті.

Відносна висота стиснутої зони

;

При визначаємо . Обчислюємо робочу висоту перерізу

 см.

Товщина плити визначається за формулою

,

де   - діаметр робочого стрижня плити;

- захисний шар.

Для плит см захисний шар повинен дорівнювати 10 мм і бути не меншим за , при см мм і не менше за .

Задамося діаметром робочого стрижня  мм, тоді

см.

Конструктивно приймаємо см.

В середніх плитах (ІІ розрахункова смуга плити, рис. 2.1), оточених по всьому контуру монолітно зв’язаними з ними балками, виникає розпір, тому якщо , згинальний момент зменшують на 20%, це враховується при підборі арматури. При - умова виконується.

3.3 Підбір площі поздовжньої арматури і підбір рулонних сіток для випадку армування плити з поздовжньою робочою арматурою

Робоча висота перерізу плити

см

В середніх прольотах і на середніх опорах (переріз 1-1, рис. 3.2)

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Визначаємо .

 см2

За табл. Д.5 і Д.6 [8] обираємо зварну рулонну сітку С1 з поздовжньою робочою арматурою марки

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

С1   (см2)  

В середніх оточених балками прольотах та опорах плити (переріз 2-2 рис. 3.2) з урахуванням розпору момент зменшуємо на 20%.

;  

 см2

За табл. Д.5 і Д.6 [8] аналогічно обираємо зварну рулонну сітку С2 марки

С2 (см2).

4. Другорядна балка монолітного перекриття

4.1 Збір навантажень.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Розрахункове навантаження на 1 м балки при ширині вантажної площі 2 м (рис. 1) представлено в таблиці 4.1.

Таблиця 4.1

Постійне:
а) плита і підлога (на основі даних табл. 2 м)	3,485*2,0 = 6,97 кН/м
б) другорядна балка з поперечним перерізом см (при питомій вазі залізобетону кН/м3) з урахуванням коефіцієнта надійності за навантаженням	кН/м
Разом:	9,01 кН/м
з урахуванням коефіцієнта надійності за призначенням будівлі	кН/м
Змінне (на основі даних табл. 2 з урахуванням  м)	кН/м

Повне навантаження

 кН/м.

4.2 Статичний розрахунок

Розрахункова схема балки (рис. 4.1) передбачається нерозрізною з рівними прогонами або з такими, що відрізняються не більше ніж на 20%. Розрахункові згинальні моменти в прольотах та біля граней опор з урахуванням перерозподілу згинальних моментів внаслідок пластичних деформацій розраховуються за формулами:

- середній прогін, тобто відстань між гранями сусідніх головних балок.

м;

- крайній прогін.

Приймаємо довжину площадки обпирання другорядної балки на стіну 250 мм, отримуємо м.

Обчислюємо згинальні моменти:

1.  в першому прольоті

 кН·м

1.  на першій проміжній опорі

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 кН·м

1.  в середніх прольотах і над середніми опорами

 кН·м

Поперечні сили:

1.  біля грані крайньої вільної опори  кН;
2.  біля  першої проміжної опори ліворуч

 кН;

1.  біля грані першої проміжної опори праворуч та на всіх інших опорах

 кН.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Рис. 4.1. Другорядна балка

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

4.3 Побудова обвідної епюри моментів

Обвідна епюра моментів графічно зображує значення максимальних та мінімальних моментів в будь-якому перерізі балки при різних її завантаженнях тимчасовим навантаженням.

Побудова обвідної епюри моментів в другорядній балці від різних завантажень виконується за формулою

Значення коефіцієнта визначається з урахуванням інтерполяції для додатних моментів – за рис. 4.2, для від’ємних – за табл. 4 [8] в залежності від співвідношення .

У даному прикладі співвідношення .

 кНм

 кНм

 кНм

 кНм

 кНм

 кНм

 кНм

 кНм

 кНм

 кНм

 кНм

 кНм

 кНм

 кНм

 кНм

 кНм

За цими даними будуємо епюру моментів.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Рис. 4.2. Коефіцієнти обвідної епюри моментів другорядної балки

4.4 Визначення висоти перерізу балки

Висоту перерізу підбираємо за опорним моментом при . По табл. 3 при визначаємо . На опорі момент від’ємний – полиця балки в розтягнутій зоні. Переріз працює як прямокутний з шириною ребра см. Обчислюємо робочу висоту перерізу

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 см.

Повна висота перерізу

 см;  .

Приймаємо розміри перерізу балки кратними 5 см, тоді

 см;   см.

Робоча висота балки: в прогоні см  см; на опорі см  см. В прольотах переріз тавровий. Розрахункова ширина полиці . Консольні звиси полиць приймаються:

1.  не більше 1/6 прогону елемента, тобто 720 : 6 = 120 см;
2.  при не більше 1/2 відстані між гранями другорядних балок, тобто

 см

З отриманих значень береться до розрахунку найменше , тобто 80 см.

Тоді  см.

При розрахунку таврових перерізів розрізняють два випадки розташування нижньої межі стиснутої зони: в межах полиці (рис. 4.3 а) та нижче полиці (рис. 4.3 б).

Рис. 4.3 Розрахункові схеми нормального перерізу другорядної балки

а, б – в прольотах, в – біля граней опор

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

При розрахунку міцності нормальних перерізів в прольотах другорядної балки необхідно з’ясувати випадок розрахунку таврового перерізу, для цього розташування нейтральної осі визначається з рівняння

якщо

нейтральна вісь розташована в межах полиці (рис. 4.3 а) і переріз балки розраховують як прямокутний шириною , де - згинальний момент в прогоні другорядної балки.

Умова виконується, отже нейтральна вісь розташована в межах полиці.

4.5 Розрахунок міцності перерізів, нормальних до поздовжньої осі

1.  Переріз в першому прогоні,  кНм

,  см, нейтральна вісь розташована в межах полиці, .

 см2.

За табл. 4 [8] приймаємо  416   см2.

1.  Переріз в середньому прольоті,  кНм

;

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 см2.

За табл. 4 [8] приймаємо 212 А500С + 214 А500С з  см2.

На від’ємний момент  кНм переріз працює як прямокутний з розмірами  см (рис. 4.3 в).

;

 см2.

За табл. 5 приймаємо 212 А500С з  см2.

1.  Переріз на першій проміжній опорі,  кНм

Переріз працює як прямокутний з розмірами  см.

;

 см2.

Приймаємо 220 А500С з  см2.

4.   Переріз на середніх опорах,  кНм

;

 см2;

Приймаємо 218 А500С з  см2.

4.6 Розрахунок міцності перерізів, похилих до поздовжньої осі

Другорядна балка має тавровий переріз. Згідно з [1, п. 5.25]  мм. З умови зварюваності з  мм за додатком ІІ  мм. Отже, приймаємо  мм,  см2 класу Вр-І з  МПа.

Згідно з конструктивними вимогами [1, п. 5.27] на приопорних ділянках балок довжиною крок хомутів

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 см;

в середній частині прогону

см. Остаточно приймаємо крок хомутів на при опорних ділянках 15 см в середній частині – 30см.

В другорядній балці буде встановлено два каркаси.

Тоді 25 мм  см2.

Зусилля в поперечних стрижнях на одиницю довжини балки визначаємо за формулою

 Н/см.

Довжина проекції небезпечної похилої тріщини

 см

Крім того,  см.

Перевіряємо умову

 Н/см,

де -  коефіцієнт, що враховую вплив поздовжніх сил (в даному випадку їх немає, отже, = 0);

- коефіцієнт, що враховує вплив стиснутих полиць в таврових елементах; обчислюється за формулою

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

,      але не більше 0,5.

При цьому приймається не більше

 см       

Для важкого бетону   

Умова виконується, оскільки 1019 > 600.

Довжина проекції небезпечної похилої тріщини

 см

Приймаємо  см.

;

;

.

Максимальна величина поперечної сили  кН.

Розрахунок залізобетонних елементів за похилими перерізами виконується згідно [1, пп. 3.31 – 3.35], для забезпечення міцності за такими трьома етапами:

1.  на дію поперечної сили по похилій смузі між похилими тріщинами (формула 72) [1]

1.  на дію поперечної сили по похилій тріщині (формула 75) [1]

1.  на дію згинального моменту по похилій тріщині (формула 88) [1]

Перший етап – розрахунок міцності другорядної балки на дію поперечної сили по похилій смузі між похилими тріщинами, виконується за формулою 72 [1]

 кН

Умова виконується, отже розміри поперечного прерізу балки є достатніми.

Другий етап – розрахунок на дію поперечної сили по похилій тріщині, виконується за формулою 75 [1] (в даному випадку , оскільки в каркасі немає відгинів)

.

Поперечна сила, що сприймається бетоном

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 кН

Умова виконується, тобто 66,6> 43,96.

Поперечна сила, що сприймається хомутами

 кН.

За умов кН

ою  кН  кН.

Таким чином, приймаємо на при опорних ділянках  мм;  мм, в середній частині прогону  мм;  мм.

Третій етап – розрахунок на дію згинального моменту по похилій тріщині (в даному випадку не проводимо, оскільки виконані всі конструктивні вимоги).

4.7 Конструювання другорядної балки

Ординати епюри матеріалів (арматури) чисельно дорівнюють згинальним моментам, які може сприйняти балка в будь-якому зі своїх перерізів. Порівнюючи обвідну епюру моментів з епюрою матеріалів, роблять висновок про економічність запроектованої балки.

Міцність балки буде забезпечено, якщо момент від зовнішніх розрахункових навантажень не буде перевищувати момент, який здатна сприйняти балка в розрахунковому перерізі. Отже, епюра матеріалів повинна перекривати обвідну епюру моментів на всій довжині другорядної балки.

Для побудови епюри матеріалів необхідно, маючи розміри поперечного перерізу балки і перерізу арматури, обчислити той внутрішній згинальний момент, який балка може витримати

.

Переріз в першому прольоті.

Нижня арматура: раніше було обчислено 416 А500С   см2; ;  см.

 кНм.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Верхня монтажна арматура приймається з умови

мм  мм   мм

По аналогії з верхньою арматурою 28 А400С  см2; ;  см.

 кНм.

Переріз в середньому прольоті.

Нижня арматура: раніше було обчислено 212 А500С + 214 А500С  см2; ;  см.

 кНм.

Верхня арматура: раніше було обчислено 212 А500С  см2; ;  см.

 кНм.

Переріз на першій проміжній опорі.

Робоча арматура – 220А500С з  см2 або 2 сітки площею на 1 п. м  см2. На дві сітки шириною 2,0 м   см2;

При ;  см

 кНм.

Переріз на другій проміжній опорі.

Робоча арматура –218 А500С з  см2 , або 2 сітки площею на 1 п. м  см2.На дві сітки шириною 2,0 м   см2;

;  см.

 кНм.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Послідовність побудови епюри матеріалів:

1.  під балкою будуємо обвідну епюру моментів ;
2.  відкладаємо в прольотах і на опорах;
3.  знаходимо точки теоретичного обриву стержнів і сіток;
4.  за місце теоретичного обриву обірвані стержні повинні бути заведені на довжину не менше і не менше
5.  ,

де - поперечна сила в місці теоретичного обриву стержнів, приймається графічно за епюрою ;

- граничне зусилля в поперечних стрижнях на одиницю довжини балки, обчислюється в точці теоретичного обриву стержнів.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Література

1.  ДБН В.1.2-2:2006. Система забезпечення надійності та безпеки будівельних об'єктів. Навантаження і впливи. К., Мін буд України, 2006.
2.  СНиП 2.03.01-84*. Бетонные и железобетонные конструкции / Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989. – 80 с.
3.  Руководство по конструированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона (без предварительного напряжения). – М.: Стройиздат, 1978. – 175 с.
4.  Байков В.Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции: Общий курс: Учеб. Для вузов. – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1991. – 767 с.: ил.
5.  Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры (к СНиП 2.03.01-84) / ЦНИИпромзданий Госстроя СССР, НИИЖБ Госстроя СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989. – 192 с.
6.  Рекомендации по применению арматурного проката по ДСТУ 3760-98 при проектировании и изготовлении железобетонных конструкций без предварительного напряжения арматуры / Технический комитет по стандартизации «Арматура для железобетонных конструкций» Госстроя Украины. – К., 2002. – 39 с.
7.  Методичні вказівки з оформлення робочих креслень курсових і дипломних проектів з дисципліни «Залізобетонні та кам’яні конструкції» (для студентів денної і заочної форми навчання зі спеціальностей напрямку підготовки «Будівництво») / Укладачі: Самбор Ю.В., Пацула А.Я., Яновський А.Т. – Дніпропетровськ: ПДАБА, 2004. – 61 с.
8.  Методичні вказівки “ Розрахунок монолітного ребристого перекриття” з дисципліни „Залізобетонні конструкції” для студентів спеціальності „Промислове та цивільне будівництво”, напрямок 6.060101

1. Літературна мова і територіальні діалекти
2. Sequester is Wshington DC jrgon for series of spending cuts totlling 85bn 56bn this yer nd 1
3. Фундаментальные и прикладные науки сегодня приглашает Вас принять участие в конференции
4. Минимизация и страхование проектных рисков в условиях рыночной экономики
5. Управление базами данных
6. эквивалентным элементом
7. Собственные средства Заемные средства Пр
8. 1930х гг Исторические наброски Чураков Д
9. NONSTOP Конкурс проводится 22 февраля 2014 года в Омском областном колледже культуры и искусства Условия к
10. Японские мечи - шедевры техники и искусства средневековья
11. 1. Огляд інформаційнокерованих комплексів
12. экономическая формацияrdquo; ldquo;общественное бытиеrdquo; ldquo;общественное сознаниеrdquo; ldquo;базисrdquo; ldquo;над
13. Проректор по УВМР
14. Межхозяйственное землеустройство СХП
15. Страхование инвестиций от политических риско
16. реферату- Управління підприємством в умовах перехідного періодуРозділ- Економіка підприємства Управління.
17. 1 Горизонтальная разметка
18. темы 1 3 4 23 в соавторстве 6815; д
19. тематическое ожидание всегда имеет место неравенство Доказательство
20. . Собственность некоторые теоретические подходы и общие проблемы реализации прав собственности в России11

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе