Определение нагрузок, действующих в здание
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ПОВОЛЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра СКиО
Пояснительная записка
к курсовой работе по дисциплине
«Железобетонные и каменные конструкции»
ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОНСТРУКЦИЙ МНОГОЭТАЖНОГО КАРКАСНОГО ЗДАНИЯ
Выполнил а:ст.гр. ЗСТР-31
КузьминыхС.И.
Проверил: Соловьёв Н. П.
г. Йошкар-Ола
2017г.
Содержание:
1. Исходные данные. 2. Компоновка сборного железобетонного перекрытия | |
3. Сбор нагрузок | |
4. Размеры плиты | |
4.1 Расчет плиты на изгиб | |
4.2 Расчет прочности плиты по первой группе предельных состояний. | |
4.3 Расчет прочности плиты по второй группе предельных состояний. | |
4.4 Потери преднапряжения. | |
4.5 Расчет на образование трещин нормальных к продольной оси. | |
4.6 Расчет предварительно напряженных элементов по прогибам. | |
4.7 Расчет по образованию трещин наклонных к продольной оси элемента. 4.8 Расчет и проектирование ригеля для связевого каркаса | |
4.9 Расчет колонны | |
4.10 Расчет фундамента | |
5. Список литературы |
Исходные данные.
Требуется рассчитать конструкцию многоэтажного каркасного здания из сборного железобетона.
1. | Назначение здания – книгохранилище |
2. | Район строительства – г. Ханты-Мансийск (снеговой район IV, ветровой район IV) |
3. | Тип местности – С |
4. | Сетка колонн – 7,2×6,3 м |
5. | Высота этажа – 3,9 м |
6. | Количество этажей – 4 |
7. | Тип пола – №3 |
8. | Тип кровли – №2 |
9. | Условное расчетное сопротивление грунта – 0,14 МПа |
10. | Ригель: В40, А400; плита: В35, А600; колонна: В25, А500; фундамент: В15, А240 |
|
|
Компоновка сборного железобетонного перекрытия.
Железобетонные колонны. Членение колонн на 2 этажа. Стыки колонн располагаются на высоте 1,05 м от уровня верха консоли предыдущей колонны. Размеры сечения колонн устанавливаем из следующего условия: высота сечения принимается h=H/20 (H – высота этажа) и принимается не менее 300 мм, т.е. h=3900/20=195 мм. Принимаем размеры сечения колонн 300х300 мм. Для опирания ригелей колонны имеют консоли размером 150х150 мм.
Железобетонные ригели. Ригель установлен на консоли колонн каркаса здания с приваркой к закладным деталям колонн в двух уровнях, что создает защемление на опоре.
Сечение ригелей тавровое, с полкой в растянутой зоне. Ширина ригеля по верху (верхнее ребро) принимается 200 мм, ширина ригеля по низу 400 мм. Высота сечения ригеля h=0,075L (L– величина пролета здания в направлении ригеля), т.е. h=0,075х7200=540 мм (окончательную высоту ригеля принимаем кратным 50 мм). Высоту ригеля принимаем 550 мм. Конструктивная длина ригеля l=L–hk–2aз=7200–300–2•20=6860 мм (hk– размер сечения колонны, aз=20 мм – зазор между колонной и торцом ригеля). Конструктивные размеры ригеля 6860х400х550(h)мм.
|
|
Железобетонные плиты. Перекрытие выполнено из многопустотных железобетонных предварительно напряженных плит (панелей) с круглыми пустотами. Марка многопустотные плит назначается следующим образом, например, ПК 8-58.15п – панель пристенная, несущая способность 800 кгс/м2 (без учета собственного веса плиты), номинальная длина 58 дециметров, ширина 15 дециметров.
Вдоль наружной стены здания по продольным осям расположены пристенные многопустотные панели марки ПК 61-12. Для образования диска покрытия в пристенных панелях предусмотрены выпуски арматуры, воспринимающие растягивающие усилия до 10 тс. Рядом с пристенными
панелями смонтированы рядовые многопустотные панели марки ПК 61-12
По осям «Б» и «С» расположены связевые многопустотные панели марки ПК 61-12, в связевых панелях имеются выпуски арматуры, воспринимающие усилия растяжения до 5 тс.
В плитах с пустотами минимальная толщина полок составляет 25…30 мм, ребер – 30-35 мм. Высота сечения плит должна быть подобрана так, чтобы наряду с условиями прочности были удовлетворены требования жесткости (прогиб).
|
|
Высоту сечения предварительно напряженных плит назначают из условия ℎ = l/30 = 6300/30 = 210 мм (l – размер пролета в направлении плит перекрытия). Размер высоты плиты принимается кратным 10 мм. Принимаем толщину верхней и нижней полок ℎf = 35 мм. Проектируем 7 круглых пустот диаметром d = ℎ − 2ℎf = 210 − 2 • 35 = 140 мм. Предварительно принимаем толщину средних ребер 30 мм. Толщина крайних - (bс − nd − nptp) ∙ 0,5 = (1180 − 7 • 140 − 6 • 30) ∙ 0,5 = 40 мм (bс – ширина плиты посередине высоты, n – количество пустот, d – диаметр пустоты, np – количество средних поперечных ребер, tp– толщина среднего ребра).
L=6300–2•120=6060
Конструктивные размеры плиты 6060×1190×210(h) мм. Основные размеры плит приведены на рис. 1.2.
Рис. 1.2. Размеры сечения многопустотной плиты ПК 61-12
На рис. 1.3 и 1.4 показаны монтажные схемы колонн, ригелей и плит перекрытия многоэтажного здания.
Определение нагрузок, действующих в здание
Вес колонн:
Рк=b•h•H•ρ=0,3•0,3•3,9•2500=878 кг = 8,78 кН,
гдеb и h – размеры сечения колонны; H – высота этажа; ρ– 2500 кг/м3 – плотность железобетона.
|
|
Вес железобетонного ригеля:
Рр=(b•h1+bf•h2)•l•ρ= (0,4•0,35+0,2•0,2) •6,86•2500=3087 кг=30,87 кН,
где b;h1;bf;h2– размеры сечения ригеля; l– длина ригеля.
Вес железобетонной плиты:
[(1,18•0,21) – 7(3,14•0,142/4)]•6,06•2500=2090,7 кг=20,9 кН
Временная нагрузка
Снеговая нагрузка.
Высота здания 4•3,9=15,6м, тип местности С, ширина здания 21,6 м. Район строительства – г. Ханты-Мансийск. Снеговой район – (см. СП 20.13330.2011
приложение Ж, карту 1) Sq= 240 кгс. Коэффициент k = 0,48, с учетом интерполяции между (см. СП 20.13330.2011,табл. 11.2). Среднюю скорость ветра Vза три наиболее холодных месяца определяем по карте 2 (см. приложение Д), V= 4 м/с. Нормативное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия определяем поформуле:
S0= 0,7cectµ Sq = 0,7•0,78•1 •1 •240 = 131,04 кгс/м2 = 1,31кН/м2,
где
ce = (1,2 − 0,1Vk1/2)(0,8 + 0,002b) =
= (1,2 − 0,1 • 4 • 0.481/2)(0,8 + 0,002 • 21,6) = 0,78;
в виду отсутствия теплопотерь термический коэффициент равен ct =1,0.
Нормативное значение длительной снеговой нагрузки с учетом
понижающий коэффициента 0,7 составляет 1,31 × 0,7 = 0,917 кН/м2
где ce - коэффициент, учитывающий снос снега с покрытий зданий под действием ветра или иных факторов;
ct – термический коэффициент ct=1,0;
µ – коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытии; Sq – вес снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли.
Полезная нагрузка на перекрытия. Назначение здание – книгохранилища. Нормативное значение полезной нагрузки на перекрытия здания (табл. В.2)
500 кгс/м2= 5,0кН/м2, (0,35–коэффициент длительно действующей нагрузки для книгохранилищ и архивов не применяется)
Нагрузка от покрытия
Нагрузка на 1 м2 покрытия многоэтажного здания(н/м2)
Таблица 2.1
Наименование нагрузки | Расчетная нагрузка (нормативная) при коэффициенте надежности γf = 1 | Коэффициент надежности по нагрузке γf | Расчетная нагрузка γf> 1 |
Гидроизоляция из 3-х слойного рубероидного ковра толщиной 30 мм (плотность 600 кг/м3) | 180,0 | 1,3 | 234,0 |
Цементная стяжка толщиной 25мм (плотность 2000 кг/м3) | 500,0 | 1,3 | 650,0 |
Плита из крупнопористого керамзитобетона толщиной 200 мм (плотность 1000 кг/м3) | 2000,0 | 1,3 | 2600,0 |
Пароизоляция из одного слоя рубероида на битумной мастике толщиной 10 мм (плотность 600 кг/м3 ) | 60,0 | 1,3 | 78,0 |
Многопустотная плита покрытия 20900/(1,18 ×6,06) | 2923,1 | 1,1 | 3215,41 |
Железобетонный ригель 30870/(6,3 × 7,2) | 680,56 | 1,1 | 748,62 |
Итого постоянная | 6343,66 | 7526,03 | |
Снеговая нагрузка (полная) | 1310,0 | 1,4 | 1834,0 |
в т.ч. длительная | 917,0 | 1,4 | 1283,8 |
ИТОГО полная нагрузка | 7653,66 | 9360,03 | |
в т.ч. длительная | 7260,66 | 8809,83 |
Нагрузка от перекрытия
Нагрузка на 1 м2 перекрытия здания (н/м2)
Таблица 2.2
Наименование нагрузки | Расчетная нагрузка (нормативная) при коэффициенте надежности γf = 1 | Коэффициент надежности по нагрузке γf | Расчетная нагрузка γf> 1 |
Гидроизоляция из 3-х слойного рубероидного ковра толщиной 30 мм (плотность 600 кг/м3) | 180,0 | 1,3 | 234,0 |
Цементная стяжка толщиной 25мм (плотность 2000 кг/м3) | 500,0 | 1,3 | 650,0 |
Плита из крупнопористого керамзитобетона толщиной 200 мм (плотность 1000 кг/м3) | 2000,0 | 1,3 | 2600,0 |
Пароизоляция из одного слоя рубероида на битумной мастике толщиной 10 мм (плотность 600 кг/м3 ) | 60,0 | 1,3 | 78,0 |
Многопустотная плита покрытия 20900/(1,18 ×6,06) | 2923,1 | 1,1 | 3215,41 |
Железобетонный ригель 30870/(6,3 × 7,2) | 680,56 | 1,1 | 748,62 |
Итого постоянная | 6343,66 | 7526,03 | |
Полезная нагрузка (полная) | 5000,0 | 1,2 | 6000,0 |
в т.ч. длительная | 5000,0 | 1,2 | 6000,0 |
ИТОГО полная нагрузка | 11343,66 | 13526,03 | |
в т.ч. длительная | 11343,66 | 13526,03 |
Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 222; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!