Расчёт железобетонных конструкций многоэтажного производственного здания

метки: Расчет, Конструкция, Ребро, Железобетонный, Нагрузка, Арматура, Прочность, Коэффициент

Задачей данной курсовой работы является проектирование и конструирование элементов междуэтажного перекрытия и каркаса здания в сборном железобетоне в соответствии с заданными исходными данными.

Требуется разработать план, поперечный разрез здания; запроектировать, рассчитать сборную ребристую плиту перекрытия над первым этажом с ненапрягаемой арматурой в продольных ребрах, сборные ригель и среднюю колонну двух нижних этажей.

Выполнить рабочие чертежи плиты, ригеля и колонны, составить спецификации арматуры и арматурных изделий на перечисленные элементы.

В ходе работы решаются следующие задачи:

• освоение методики компоновки сооружений из железобетона;
• определение расчетных нагрузок на конструктивные элементы;
• расчет и конструирование элементов сборного железобетонного перекрытия;

выполнение рабочих чертежей железобетонных

1. Исходные данные для проектирования

Здание проектируется по жесткой конструктивной схеме, с полным каркасом, поперечными стенами из кирпича и с продольными навесными панельными стенами в сборном железобетоне.

Район строительства – г. Волгоград.

Сетка колонн:

• поперек здания – (пролет число пролетов) – 6,10м3;
• вдоль здания – (шаг колонн число шагов) – 6,10м6.

Направление ригелей (главных балок) – поперек здания.

Высота этажа – 5,4 м, количество этажей – 3, отметка уровня земли -0,150м.

Коэффициент надежности по ответственности здания .

Временная нормативная нагрузка (включая кратковременную) на междуэтажных перекрытиях p _n =12,6 кН/м² , p_nl =9,8 кН/м²

Коэффициент снижения временной нагрузки:

• а) для сборных ригелей — ;

б)для колонн-К ₂ =0,95

Бетон тяжелый класса:

• а) для плит: В15;
• б) для ригелей: В20;
• в) для колонн: В15;
• г) для колонн: В15.

Рабочая арматура классов:

а) полка сборной плиты – сетки по ГОСТ

б) продольных ребер плиты – А500;

• в) ригеля – А400;
• г) колонны – А400;
• д) для фундаментов: А300.

Поперечную арматуру в продольных ребрах плиты, в ригеле и колонне принять самостоятельно.

Расчетное сопротивление грунта R=175 кПа

Усиление плит перекрытия

... перекрытия и покрытия. Общая устойчивость каркаса в поперечном и продольном направлениях обеспечивается жесткими рамными узлами и вертикальными связями между колоннами. Конструктивное решение лестничной клетки - металлический каркас с жестким сопряжением колонн с фундаментной плит ... / Усиление жб конструкций здания с неполным каркасом (колонны, стены, ригель, плит ы перекрытия )/ Состав: ...

Ригель средний с 3 каркасами.

2. Компоновка здания.

В соответствии с заданием проектируются сборные железобетонные конструкции 3 – этажного, 3 – пролетного производственного здания без подвала, с обычными условиями эксплуатации помещений. На рисунке 1 показаны план и поперечный разрез рассчитываемого здания. Расстояния между разбивочными осями здания – продольными l _к =6,10 м и поперечными l=6,1 м; высота этажей – 5,4 м. Здание имеет полный железобетонный каркас с рамами, расположенными в поперечном направлении. Поперечные рамы образуются из колонн, располагаемых на пересечениях осей, и ригелей, идущих поперек здания. Ригели опираются на консоли колонн. Места соединения ригелей и колонн, после сварки выпусков арматуры и замоноличивания стыков, образуют жесткие рамные узлы.

На ригели опираются плиты перекрытий (перекрытия), располагаемые длинной стороной вдоль здания и длина плит равна расстоянию между осями рам l _к – 450 мм. Плиты ребристые, у продольных стен укладываются плиты половинной ширины, называемыми пристенными или доборными. По рядам колонн размещаются связевые (межколонные) плиты, приваренные в четырех точках к закладным деталям ригелей и соединяющиеся между собой поверх продольных ребер стальными накладками.

Продольные стены выполняются навесными или самонесущими из легкобетонных панелей. Привязка колонн крайних рядов и наружных стен к продольным разбивочным осям – «нулевая» (рисунок 1).

Поперечные стены (торцевая и внутренняя) выполняются самонесущими кирпичными. Расстояние между поперечными стенами 36,6 м, что меньше 42м. В этом случае в поперечном направлении здание будет с жесткими опорами, при которых элементы каркаса (ригели и колонны) рассчитываются только на вертикальные нагрузки, а горизонтальная (ветровая) нагрузка воспринимается поперечными стенами, выполняющими функции вертикальных связевых диафрагм. В продольном направлении жесткость здания обеспечивается металлическими портальными вертикальными связями, устанавливаемыми в одном среднем пролете по каждому продольному ряду колонн.

Рисунок 1 – Конструктивная схема многоэтажного каркасного здания.

3. Расчет ребристой плиты перекры тия

3.1 Исходные данные для проектирования плиты

Для сборного железобетонного перекрытия, представленного на плане и разрезе рисунка 1, требуется рассчитать сборную ребристую плиту с ненапрягаемой арматурой в продольных ребрах. Сетка колонн l×l _k = 6,1×6,1 м. Направление ригелей межэтажных перекрытий – поперек здания. Нормативное значение временной нагрузки на межэтажные перекрытия р_n =12,6 кН/м² . Коэффициент надежности по ответственности здания 1,00, коэффициенты надежности по нагрузке: временной — 1,2; постоянной — 1,1. Бетон тяжелый класса В15.

Расчетные сопротивления бетона R _b =8,5 МПа, R_bt =0,75 МПа; коэффициент условий работы бетона , так как присутствует нагрузка непродолжительного действия составляющая более 10%. С учетом этого значения коэффициента , принимаемые в расчетах по несущей способности величины расчетных сопротивлений равны:

Проектирование и расчеты одноэтажного промышленного здания

... одноэтажных промышленных зданий ригели располагаются на одном уровне, а их изгибная жесткость в своей плоскости значительно превосходит жесткость колонн ... по нагрузке : с наветренной стороны ; - с подветренной стороны Расчетная сосредоточенная ветровая нагрузка между отметками 12,0м и 14,9м: Рис. 5. Распределение ветровой нагрузки по высоте здания. 2. СТАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПОПЕРЕЧНОЙ РАМЫ , Расчет ... плит ...

Для расчета по второй группе предельных состояний расчетные сопротивления бетона будут модуль упругости бетона E _b = 24000 МПа. Принятые классы арматуры и ее расчетные сопротивления приводятся ниже.

Основные размеры плиты:

• длина плиты l_n =l_к — 450 (мм) = 6100 – 450 = 5650 мм;
• номинальная ширина плиты В = l/4=6100/4 = 1525 мм;
• конструктивная ширина В₁ = В — 15мм = 1525 – 15 = 1510 мм.

Высота плиты ориентировочно определяется по выражению:

Принимаем h = 400 мм.

а – план перекрытия; б – разрез здания 1-1

3.2 Расчет плиты по прочности.

Расчет полки плиты

Толщина полки принята = 50 мм.

Пролет полки в свету: больший размер

Меньший размер:

Расчетная нагрузка на 1 м ² полки:

Постоянная с коэффициентом надежности по нагрузке :

• вес полки:

где

• вес пола и перегородок

Итого постоянная нагрузка:

Временная нагрузка

Полная постоянная нагрузка

Схема армирования плиты и эпюра моментов в полке плиты представлена на рисунке 3.

Изгибающий момент в полке (в пролете и на опорах) при прямоугольных полях (), — меньший размер панели плиты:

Площадь арматуры при h ₀ =h – a = 50 – 19 = 31 мм (а = защитный слой 15мм + расстояние до середины толщины сетки при арматуре ).

Расчетное сопротивление арматуры В500 R _s =415 МПа.

Граничная относительная высота сжатой зоны:

Таким образом, условие

Принята сетка:

Процент армирования полки:

Расчет поперечных ребер

Расчет прочности нормальных сечений

Высота ребра h _р = 200мм, арматура А400, расчетный пролет

l _р = l₂ =1270мм.

Расчетная нагрузка от собственного веса 1 пм ребра:

Временная расчетная нагрузка на ширине ребра b _В =0,1м

Расчетная схема ребра, эпюра нагрузки и моментов представлена на рисунке 4.

Таким образом, изгибающий момент в пролете поперечного ребра будет равен:

Сечение тавровое, расчетная ширина полки:

Расчет арматуры:

Принят

Расчет продольных ребер

Продольные ребра рассчитываются в составе всей плиты, рассматриваемой как балка П-образного сечения с высотой h = 400 мм и номинальной шириной В = 1,525 м (конструктивная ширина В ₁ = 1510мм).

Толщина сжатой полки 50 мм.

Расчетный пролет при определении изгибающего момента принимается равным расстоянию между центрами опор на ригелях:

расчетный пролет при определении поперечной силы:

Нагрузка на 1пог. м плиты составит:

• постоянная

где – расчетная нагрузка от собственного веса трех поперечных ребер

g _С.В. – расчетная нагрузка от собственного веса двух ребер с заливкой швов

• временная
• полная

Усилия от расчетной нагрузки для расчета на прочность

Расчет системы электроснабжения

... -й категории. 2 Расчет электрических нагрузок Расчет электрических нагрузок является первым этапом проектирования системы электроснабжения. От правильной оценки мощности электрических нагрузок зависят капитальные затраты на систему электроснабжения, эксплуатационные расходы, надежность работы электрооборудования. С целью ...

Расчет прочности нормальных сечений

Продольная рабочая арматура в ребрах принята класса A500, расчетное сопротивление R _S =435 МПа. Сечение тавровое с полкой в сжатой зоне; расчетная ширина полки ; ; h₀ = h – a = 400 – 50 = 350 мм (а = 50 мм при двухрядной арматуре).

Полагая, что нейтральная ось лежит в полке, будут равны:

Проверка условия:

Площадь сечения продольной арматуры:

Принимаем продольную арматуру 4Ø20 А500 с А _s = 1256 мм² (+31,4%) по два стержня в каждом ребре.

Расчет нормальных сечений к продольной оси элемента по деформационной модели

Расчет по прочности производят из условий:

Деформации в продольной арматуре в предельном состоянии при двузначной эпюре деформации согласно гипотезе плоских сечений равны: