По железобетонным конструкциям

Курсовой проект

По железобетонным конструкциям

" Проектирование сборных

 железобетонных плит перекрытия

 многоэтажных производственных зданий"

 

Выполнила:

студента гр. 41ПСКб

Рябова К.Н.

Проверила:

преподаватель

Разливкина Н.Н.

 

Омск – 2012

 

СОДЕРЖАНИЕ                                                                 стр.

1. Введение.

2. Разработка конструктивной схемы сборного перекрытия.

3. Проектирование панели сборного перекрытия.

3.1. Конструктивная схема.

3.2. Расчетная схема.

3.3. Статический расчет.

3.4. Расчет по I группе предельных состояний.

3.4.1. Исходные данные для расчета.

3.4.2. Расчет прочности нормальных сечений.

3.4.3. Расчет прочности наклонных сечений на действие поперечных сил.

3.4.4. Армирование панелей.

3.5. Расчет по II группе предельных состояний.

3.5.1. Проверка трещиностойкости.

3.5.2. Проверка жесткости.

4. Расчет плиты с преднапряженной арматурой.

4.1. Определение величины предварительного напряжения арматуры..

Список использованных источников.

 

Введение

Цель данного курсового проекта – проектирование железобетонных конструкций многоэтажного производственного здания.

Проектируется пустотная плита здания с наружными кирпичными стенами и железобетонными перекрытиями, одерживаемыми железобетонными колоннами. Здание рассматривается с жесткой конструктивной схемой.

Разработка конструктивной схемы сборного перекрытия

Определяем габаритные размеры здания в плане, привязки наружных стен к разбивочным осям и компоновки конструктивной схемы здания.

 

Длина здания в осях равна произведению продольного размера ячейки на число ячеек вдоль здания:

Ширина здания в осях равна произведению поперечного размера ячейки на число ячеек поперёк здания:

Привязка стен здания , толщина стен

Рис. 1. План расположения ригелей и плит.

 

Номинальная ширина каждой плиты принимается одинаковой для всего перекрытия и вычисляется путем делении длины средней ячейки поперек здания на принятое количество панелей.

Полученная номинальная ширина панелей должна быть в пределах 1,3….1,7м.

 

где n – число панелей в одной ячейке.

 

Конструктивная ширина (b_к) панелей назначается на 20…30мм меньше номинальной в соответствии с п.5.51 [2]. (Опалубочные размеры плиты в поперечном сечении показаны на рис. 2.).

Принимаем

b_к = b_н – (20…30мм)=1380 - 20 = 1360 мм.

 

Рис. 2. Поперечное сечение пустотной плиты перекрытия.

 

Проектирование панели сборного перекрытия

Конструктивная схема

  Производится расчёт и конструирование панели перекрытия, опирающейся на ригели.

 

Пустотная панель укладывается на полки крестовых ригелей по слою цементно-песчаного раствора (рис. 3).

Рис. 3. Конструктивная схема опирания пустотной панели.

 

Определение расчетного пролета:

где b _р = 200мм; a _р = 150мм.

  3.2 Расчетная схема нагрузки

Поскольку возможен свободный поворот опорных сечений, расчётная схема панели представляет собой статически определимую однопролётную балку, загруженную равномерно распределённой нагрузкой, в состав которой входят постоянная, включая вес пола и собственный вес панели, и временная.

Рис.4. Расчетная схема панели.

 

Нормативную нагрузку (кН/м²) от собственной массы панели определим по формуле:

                                          (1)

где ρ =2500 кг/м³ – плотность железобетона;

А_полн – площадь поперечного сечения панели по номинальным размерам, м²;

А_полн = h _пл · b _н = 0,30 · 1,38 = 0,414 м²,

А_пуст – суммарная площадь пустот в пределах габарита сечения, м².

А_пуст = πr² · n = 3,14 · (0,115)² · 5 = 0,208 м².

Тогда по формуле (1) получаем:

 

Подсчёт нормативных и расчётных нагрузок с подразделением на длительно и кратковременно действующие выполняется в табличной форме (табл.1).

 

 

Таблица 1

Нормативные и расчетные нагрузки на панель перекрытия

Нормативные нагрузки	На 1 м2 панели			bн, м	На 1 пог.м. панели
	Норматив-ная, кН/м2	Коэфф. надежности*	Расчетная, кН/м2		Норматив-ная, кН/м2	Расчетная, кН/м2
I.Постоянная (длительно-действующая): 1.От собственного веса панелй. 2.От собственного веса конструкции пола.	3,7   1,8	1,1   1,3	4,07   2,34	1,38	5,11   2,48	5,62   3,23
Итого			6,41		7,59	g = 8,85
II.Временная нагрузка: 3.Длительно действующая часть нагрузки.	=5	1,2	6,0		= 6,9	8,28
4.Кратковременно действующая часть нагрузки.	3	1,2	3,6		4,14	4,97
Итого			9,6		11,04	13,25
Всего			16,01		18,63	22,10
В том числе длительная нормативная					=14,49

Примечание: * - коэффициент надежности по нагрузке для временных равномерно распределенных нагрузок на перекрытия принимаем согласно п.3.7 [1]; коэффициент надежности по нагрузке от веса пола принимаем равным 1,3; коэффициент надежности по нагрузке от собственного веса панели принимаем равным 1,1.

Статический расчет

 

Для выполнения расчета по первой и второй группе предельных состояний вычисляем следующие усилия:

· M - изгибающий момент от полной расчетной нагрузки

 (кН·м)

q - полная расчетная нагрузка, q = 22,10 кН/м;

l ₀- расчетный пролет, l ₀ = 5,45 м.

· M ^н - изгибающий момент от полной нормативной нагрузки

 (кН·м)

q^н - полная нормативная нагрузка, q^н = 18,63 кН/м.

· M ^н _дл - изгибающий момент от нормативной длительно действующей нагрузки

 (кН·м)

q^н_дл - нормативная длительная нагрузка, q^н_дл = 14,49 кН/м.

 

· Q - поперечная сила от полной расчетной нагрузки

 (кН).

 

 

Исходные данные для расчета

 

Панель перекрытия запроектирована из тяжелого бетона класса (по прочности на сжатие) В25, подвергаемого тепловой обработке при атмосферном давлении. Основные характеристики бетона в зависимости от класса определяются по табл. 12, 13, 18 [2];  и сведены в табл. 2.

Таблица 2

Характеристики бетона

Класс бетона на сжатие	Коэффициент условий работы бетона, γb2	Расчетные сопротивления для предельных состояний, Мпа				Начальный модуль упругости, Eb, Мпа
		Первой группы		Второй группы
		Rb	Rbt	Rb,ser	Rbt,ser
В20	1,0	11,50	0,90	15,0	1,4	24*103
	0,9	10,35	0,81	-	-
В25	1,0	14,50	1,05	18,5	1,6	27*103
	0,9	13,05	0,95	-	-
В30	1,0	17,00	1,20	22,0	1,8	29*103
	0,9	15,30	1,08	-	-

Примечание: При расчете по I группе предельных состояний Rb и Rbt следует принимать с коэффициентом γ_b2 = 0,9.

 

Класс арматуры следует принимать в соответствии с указаниями п.2.19 а, б, в и п.2.24 [2]. Основные характеристики арматуры в зависимости от класса определяются по таблицам 19, 20, 22, 23, 29 [2]; и сведены в табл. 3.

Таблица 3

Характеристики арматуры

Класс арматуры, диаметр	Расчетные сопротивления для предельных состояний, Мпа				Модуль упругости арматуры, Es, МПа
	Первой группы			Второй группы
	Rs	Rsw	Rsc	Rs,ser
A-I	225	175	225	235	210*103
A-II	280	225	280	295	210*103
A-III, 6…8мм	355	285	355	390	200*103
A-III, 10…40мм	365	290	365	390
Вр-1, 3мм	375	270	375	-	170*103
Вр-1, 4мм	365	265	365	-
Вр-1, 5мм	360	260	360	-

 

При расчете нормальных и наклонных сечений поперечное сечение приводим к тавровому профилю (рис.5.).

Рабочая высота сечения панели h ₀:

h₀ = h – a = 30 – 3,5 = 26,5 (см)

где а – расстояние от наиболее растянутого края сечения до центра тяжести растянутой арматуры, принимается в соответствии с п.5.5. [2], для пустотной панели принимаем 35 мм.

Вводимая в расчет ширина полки приведенного сечения для пустотных панелей равна . Окончательно принимаем ширину верхней полки равной 133 см.

(величины  и  показаны на рис. 6)

Рис.5. Приведенное сечение к расчету прочности нормальных сечений (размеры указаны в мм).

 

Рис. 6. Действительное сечение к расчету прочности нормальных сечений.

 

Армирование панелей

 

Рабочая арматура пустотных панелей является продольной арматурой сварной сетки, расположенной в нижней полке. Распределительная арматура этой сетки принимается из стержней классов Вр-I диаметром 4…6 мм. Шаг стержней распределительной арматуры не должен превышать 600 мм [2, п. 5.22].

Верхняя полка армируется конструктивной сеткой 200/200/3/3 из стали класса Вр-I.

Поперечные стержни, определяемые из условия прочности наклонных сечений, объединяются с продольной монтажной арматурой того же диаметра, что и хомуты в короткие плоские каркасы, устанавливаемые в приопорных участках ребер панели (см. рис.5 [4]). Каркасы должны быть обязательно установлены в крайних ребрах, а в промежуточных могут устанавливаться через ребро.

Для обеспечения анкеровки всех продольных рабочих стержней, доходящих до свободной опоры, длина запуска стержней за внутреннюю грань свободной опоры должна быть не менее 5d, если расчет прочности наклонных сечений не требуется, и не менее 10d, если такой расчет необходим (d – диаметр рабочей арматуры). Если длина запуска меньше необходимой, то анкеровку нужно обеспечить дополнительными конструктивными мероприятиями, приведенными на рис.8 [4]. При этом длина запуска должна быть в любом случае не меньше 5d.

Петли для подъема закладываются в смежных ребрах впотай в пустотных панелях на расстоянии 0,4…0,7 м от концов панели. Петли должны быть надежно заанкерены.

Рекомендуется для монтажных петель применять арматурную сталь класса А-I [4]. Диаметр петель назначается по требуемой площади поперечного сечения (м²) одной петли, определяемой при условии распределения веса плиты на три петли с учетом коэффициента динамичности 1,4 [2, п. 1.13] и коэффициента, учитывающего сгиб петли 1,5.

где q ^н _св ­– нормативная нагрузка от собственного веса панели в кН/м²;

b_k – конструктивная ширина панели,  ;

l _пл – конструктивная ширина и длина панели, l _пл = 5,45м;

R_s – расчетное сопротивление арматуры класса А- I в МПа.

Принимаются 4 петли Ø12 с площадью сечения каждой .

Курсовой проект

по железобетонным конструкциям

" Проектирование сборных

 железобетонных плит перекрытия

 многоэтажных производственных зданий"

 

Выполнила:

студента гр. 41ПСКб

Рябова К.Н.

Проверила:

преподаватель

Разливкина Н.Н.

 

Омск – 2012

 

СОДЕРЖАНИЕ                                                                 стр.

1. Введение.

2. Разработка конструктивной схемы сборного перекрытия.

3. Проектирование панели сборного перекрытия.

3.1. Конструктивная схема.

3.2. Расчетная схема.

3.3. Статический расчет.

3.4. Расчет по I группе предельных состояний.

3.4.1. Исходные данные для расчета.

3.4.2. Расчет прочности нормальных сечений.

3.4.3. Расчет прочности наклонных сечений на действие поперечных сил.

3.4.4. Армирование панелей.

3.5. Расчет по II группе предельных состояний.

3.5.1. Проверка трещиностойкости.

3.5.2. Проверка жесткости.

4. Расчет плиты с преднапряженной арматурой.

4.1. Определение величины предварительного напряжения арматуры..

Список использованных источников.

 

Введение

Цель данного курсового проекта – проектирование железобетонных конструкций многоэтажного производственного здания.

Проектируется пустотная плита здания с наружными кирпичными стенами и железобетонными перекрытиями, одерживаемыми железобетонными колоннами. Здание рассматривается с жесткой конструктивной схемой.