Контрольная работа: Проектирование многоэтажного здания

Контрольная работа: Проектирование многоэтажного здания

1. Расчет многопустотной плиты перекрытия.

Составим расчетную схему плиты перекрытия:

       ℓ= 4000мм                              ℓ – расстояние между осями колонн

      ℓк = 4000-2×15=3970мм       ℓК конструктивная длина элемента

      ℓр = 3970-120=3850мм         ℓр расчетная размер элемента

                                 

1.1  Сбор нагрузок на панель перекрытия.

Вид нагрузки	Нормативная кН\м2	Коэффициент запаса прочности γf	Расчетная кН/м2
Постоянная нагрузка: - вес ЖБК - пол деревянный - утеплитель - звукоизоляция Временная нагрузка: -кратковременная - длительная                            S	2.75 0.16 1.04 0.3 1.5 11.5 17.25	1.1 1.1 1.2 1.2 1.2 1.3	3.025 1.176 1.248 0.36 0.36 1.95 21.709

1.2 Определение нагрузок и усилий.

1.2.1 Определение нагрузок, действующих на 1 погонный метр.

Полная нормативная нагрузка:

qн=17.25´ 1.6=27.6 кН/м2

Расчетная нагрузка:

Q=21.709´1.6=34.734 кН/м2

1.2.2. Определение усилий.

М=q´ℓ2P´γn                  34.734×3.852×0.95

            8        =                8                = 61137 Н/м

коэффициент запаса прочности γn=0.95

Мн= q×ℓ2P×γn            27.6×3.852×0.95

             8             =               8                 = 48580 Н/м

Qн= q×ℓP×γn     =    27.6×3.85×0.95

             2                         2               = 50473 Н/м

Q= q×ℓP×γn   =  34.734×3.85×0.95 = 63519 Н/м

           2                        2     

1.3  Определим размеры поперечного сечения панелей перекрытий:

панели рассчитываем как балку прямоугольного сечения с заданными размерами b´h=1600´220,   проектируем панель восьми пустотную при расчете поперечного сечения пустотной плиты приводим к эквивалентному двутавру, для этого заменяем площадь круглых пустот прямоугольниками той же площади и моментом инерции точек

     h1=0.9d =14.3мм

     hn = hn'=h-h1/2=22-14.3/2=3.85мм(высота полки)

     bn¢=1600-2´15=1570

     b = bn¢- n´h1= 1570-7´14.3=149.6мм

     h0 = h ─ а = 22 - 3 = 19см

     Бетон В30: коэффициент по классу бетона  Rв=17.0мПа (значение взято из

     СНиПа);

     М[RвYnВnhn(h020.5hn)=17.030.95315733.85 (1920.533.8) = 16692

     М = 61137

     61137< 166927

         1 .4  Расчет плиты по нормальному сечению к продольной оси элемента:

          Для определения нижней границы сжимаемой толщи бетона. Находим

          коэффициент:  

          aм   =           м                   =          61137              =  0.11

                 Rв´в¢n´h02´gВ            17.0´157´192´0.9          

                                               Х высота сжатой зоны бетона

                                               Х = ξ × h0

                                               ξ коэффициент берется по таблице

                                               ξS = 0.945

                                               ξ = 0.104

                                               Х = 0.104× 19 = 2.66

                                               Х = 2.66 < 3.85

Так как нижняя граница в сжимаемой толще бетона проходит в полке, то двутавр рассматриваем как прямоугольную.

Определяем площадь рабочей продольной арматуры по формуле

RS = 360 мПа (значение коэффициента взято из СНиПа для стали класса А-III )

АS     =        М               =        61137           = 9.45 см2

            RS ´ ξS × h0            360 × 0.945 × 19         

Возьмем 4 стержня арматуры диаметром 18мм, класса А-III

1.5  Расчет плиты по наклонному сечению продольной оси элемента

Проверяем прочность по наклонной  сжатой зоны бетона, по условию :

Q £ 0.3 ´ gwe ´ gbe ´ gb ´ b ´ h0, где

gwe=1- для тяжелого бетона;

b =0.01- для тяжелых бетонов.

gbe=1-b ´ g b ´ Rb = 1 0.01× 0.9 × 17.0 = 1.51

45849 ≤ 0.3×1× 1.51×0.9×21.2×1900×17.0 = 118518

50473 ≤ 118518— условие прочности выполняется, прочность бетона обеспечена.

По она по расчету не требуется.

ℓ1=h/2 - шаг поперечной арматуры

ℓ1= 220/2 = 110 мм

принимаем ℓ1=100мм

ℓ2=1/4´ℓ , в остальных принимаем шаг 500мм.

Этот шаг устанавливается на механизм поперечной действующей силы на опорах.

перечную арматуру усматриваем из конструктивных соображений, так как

=1/4 - эту арматуру принимаем класса АI (гладкую) с диаметром d=6мм.

Прочность элемента по наклонному сечению на действие поперечной силы обеспечиваем условием:

Q £ QВ+QSW

Q- поперечная сила воспринимаемая бетоном сжатой силой;

QSW - сумма осевых усилий в поперечных стержнях, пересекаемых наклонным сечением;

Q - поперечная сила в вершине наклонного сечения от действия опорной реакции и нагрузки;

QB=МB/с

gb2=2;   g1=0.4

Rbt - расчет напряжения на растяжение

Rbt=1.2 мПа для бетона класса В30:

МB=gb2´(1+gf ) ´ Rbt ´ b ´ h20= 2 × (1+0.4)×1.2×21.2×192 =25714

С=√МВ     = √ 25714     = 2.7

       q            34.73 

QB = 25714/2.7 = 95237

RSW = 360 мПа (по СНиПу) расчетное сопротивление на растяжение

QSW= qSW × C0

qSW=    RSW×ASW

              S

RSW — расчетное сопротивление стали на растяжение

АSW — площадь хомутов в одной плоскости

S — шаг поперечных стержней

qSW = 360 × 0.85 ×(100)   = 30600 Н/м

                    0.1                                                 

С0=√  MB      = √   61137       = 1.41 м

         qSW               30600

QSW = qSW×C0 = 30600 × 1.41 = 43146 кН — условие прочности элемента по наклонному сечению выполняется.

Q ≤ QB+QSW

63519 ≤ 95237 + 43146

63519 ≤ 138383 — условие прочности выполняется, сечение подобрано правильно

1.6 Расчет панели перекрытия по прогибам

Прогиб в элементе должен удовлетворять условию:

ƒmax=[ƒ]

ƒ – предельно допустимый прогиб

ƒ = 2 (для 4 метров )

  1     кривизна панели в середине пролета

  γС 

1     =       1                  МДЛ R2ДЛ × h2 × b ×1.8

γС      Еа × АС × h20   ×                 R1ДЛ               

Еа — модуль упругости стали (Еа=2.1×105мПа)

АS=9.45см2

       

МДЛ = q × ℓ2 × γn     =    6.11 × 3.852×0.95 = 10754Нм

                8                                  8

 Коэффициент по СНиПу = 1.7 по сетке  150×150

 Для определения RДЛ найдем коэффициент армирования:

γ = (b΄n–b)hn    =   ( 157–14.69)× 3.8   = 1.96

           b×h0                14.69 × 19

Еb— модуль тяжести бетона, равный 30000

μ×α = AS×Eа       =    9.45× 2.1 × 105        = 2.37

           b×h0×Eb             14.69×19×30000

R1ДЛ=0.34;   R2ДЛ=0.28

 1                       1                              10754–0.28×222×14.69×1.8     = 2.9 × 10–5 см–1  

 γС   =     2.1×105×9.45×192          ×                  0.34                  

ƒmax=  5  × ℓ2P      =  5      × 3.85 × 2.9 × 10–5= 1.16см

          48     γC         48

ƒmax ≤ 3 – условие прочности выполняется

         

                     2.Расчет монолитной центрально нагруженной.

                2.1.Сбор нагрузок на колонны.

Колонны предназначены для поддержания железобетонного перекрытия. Будучи жестко связанными с главными балками, они фактически представляют собой стойки рамной конструкции. Поэтому в них в общем случае возникают сжимающие усилия, изгибающие моменты и поперечные силы.

                                                                          Грузовая площадь

ℓ01= 0.7 × H=0.7× (3.5+0.6)=2.87 м, расчетная длина первого этажа

где Н– высота этажа; 0.7 – понижающий коэффициент;

Задаем сечение (колонну) равную

h × b=35 × 35

hK × bK=35 × 35см=0.35 × 0.35м

ℓ = 4м; b = 6м; АГР = 4×6  =24м2

hР = b × 0.1 = 4×0.1=0.4м — высота ригеля;

bР = 0.4× hР=0.4×0.4 = 0.16м — ширина ригеля;

  mP= hP × bР×р =  0.4×0.16×2500= 160 кг — масса на один погонный метр;

  М = 160/6= 60кг — на один квадратный метр;

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, qН кН/м	Коэффициент запаса прочности γf	Расчетная нагрузка q, кН/м2
I.          Нагрузка от покрытия: 1.Постоянная:  - рулонный ковер из трех слоев рубероида  - цементная стяжка   - утеплитель   - паризол  - панель ЖБ перекрытия - ригель                        Σ 2.Временная:      кратковременная      длительная Полная нагрузка от покрытия II.Нагрузка от перекрытия 1.Постоянная: -собственный вес ЖБ конструкций 25кН/м3×0.11м      пол деревянный 0.02×8     утеплитель 0.06×5     ригель    –звукоизоляция 0.06×5                                  Σ 2.Временная:    –  длительнодействующая – в том числе кратковременно   действующая                                       Σ Всего перекрытия	0.12 0.4 0.48 0.04 2.75 0.625 qН=4.415 0.7 0.3 5.415 2.75 0.16 1.04 0.625 0.3 qН=4.875 11.5 1.5 qН=13 17.875	1.2 1.3 1.2 1.2 1.1 1.1 1.4 1.4 1.1 1.1 1.2 1.1 1.2 1.3 1.3	0.144 0.52 0.576 0.048 3.025 0.687 q=5 0.98 0.42 6.4 3.025 0.176 1.248 0.687 0.36 q=5.496 14.95 1.95 q=16.9 22.396

Страницы: 1, 2