Автор работы: Пользователь скрыл имя, 13 Августа 2014 в 13:33, курсовая работа
В проекте рассчитаны элементы внутреннего каркаса гражданского здания – школа. Здание с неполным каркасом, наружные стены кирпичные, колонны каркаса приняты сечением 30х30 см, длинной на этаж, стык колонн по высоте выполняется уровнем междуэтажного перекрытия, в колонне имеются прямоугольные консоли размером 15х15 см, армированные жесткой арматурой. Ригели продольного направления имеют сечение 20х40см и пролет 6 м.
Плиты перекрытия и покрытия с круглыми пустотами размером 1,5х6м при толщине 220 мм. Плиты выполнены с предварительно напряженной арматурой.
Общая часть
В проекте рассчитаны элементы внутреннего каркаса гражданского здания – школа. Здание с неполным каркасом, наружные стены кирпичные, колонны каркаса приняты сечением 30х30 см, длинной на этаж, стык колонн по высоте выполняется уровнем междуэтажного перекрытия, в колонне имеются прямоугольные консоли размером 15х15 см, армированные жесткой арматурой.
Ригели продольного направления имеют сечение 20х40см и пролет 6 м.
Плиты перекрытия и покрытия с круглыми пустотами размером 1,5х6м при толщине 220 мм. Плиты выполнены с предварительно напряженной арматурой.
Все конструкции выполняются из тяжелого бетона плотностью ρ = 25000 Н/м3.
Заделка стыков междуэтажных перекрытий производится цементно-песчаным раствором М-200.
Схема междуэтажного перекрытия и разреза здания
План:
Разрез:
1401000 КП ОРСК С-31
Конструкция междуэтажного перекрытия и покрытия
Схема покрытия:
Схема перекрытий:
Определение нагрузки на 1 м2 покрытия и перекрытий
Покрытие:
№ п/п |
Вид нагрузки |
Подсчет |
Нормативная |
γf |
Расчетная |
|
1.
2. 3.
4. 5. 6. |
Постоянная Гравий втопленный в битумную мастику Рубероид Цементно-песчанная стяжка Утеплитель Пароизоляция Плита покрытия |
0,015 х 2000
0,016 х 6000 0,03 х 18000
0,18 х 7000 0,004 х 6000 0,22 х 25000 х 0,5 |
30
96 540
1260 24 2750 |
1,2
1,2 1,2
1,2 1,2 1,1 |
36
115,2 648
1512 28,8 3025 |
Итого: |
4700 |
5365 | |||
Временная Снег Эксплуатационная |
1000 500 |
1,4 1,4 |
1400 700 | ||
Итого: |
6200 |
7465 |
Перекрытия:
№ п/п |
Вид нагрузки |
Подсчет |
Нормативная |
γf |
Расчетная |
|
1. 2. 3.
4. |
Постоянная Паркет ДСП Цементно-песчанная стяжка Плита перекрытия |
0,018 х 6000 0,015 х 18000 0,025 х 18000
0,22 х 25000 х 0,5 |
32,4 270 450
2750 |
1,4 1,2 1,2
1,1 |
45,36 324 540
3025 |
Итого: |
3502,4 |
3934,3 | |||
Временная |
1500 |
1,4 |
2100 | ||
Итого: |
5002,4 |
6034,3 |
Расчет плиты междуэтажного перекрытия
В проекте рассчитана рядовая плита междуэтажного перекрытия размерами 1,5х6 м, толщиной 220 мм. Плита имеет 5 круглых пустот диаметром 159 мм. конструкция выполнена из тяжелого бетона класса В-20 с напряженной рабочей арматурой класса А-IV. Напряжение арматуры выполняется электротермическим способом на упоры. Вспомогательная арматура класса A-I и Вр-I. Конструкция относится к I классу ответственности. Характеристики работы конструкции и материалы следующие.
Исходные данные:
Бетон принимаем тяжелый класса прочности на сжатие В20, коэффициент условия работы которого γв2 = 0,9 (Л – 3, табл. 2.4 стр. 65(здесь он обозначен γвi)).
Расчет сопротивления RВ = 11,5 МПа;
RВt = 0,9 МПа (Л – 2, табл. 2.3 стр. 64) а с учетом коэффициента условий работы бетона
RВ = 11,5 х 0,9 = 10,35 МПа
RВ, ser = 15 МПа;
RВt, ser = 1,4 МПа; (Л – 1, таб. 12, стр. 17) или (Л – 3, таб. 2,2, стр. 62).
Начальный модуль упругости бетона EВ = 24000 МПа (Л – 1, таб. 18, стр. 21) или (Л – 3, таб. 25, стр. 68).
Арматура напрягаемая класса А – IV
Rs = 510 МПа; Rs, ser = 590 МПа; Es = 190000 МПа.
Поперечная арматура и сварные сетки из стали класса Bр – I
Rs = 375 МПа и Rsω = 270 МПа при ø 3 мм; Rs = 365 МПа и Rsω = 265 МПа при ø 4 мм; Rs = 360 МПа и Rsω = 260 МПа при ø 5 мм; Еs = 170000 МПа (Л – 1, таб. 22, 19, 23, 29, стр. 24, 25, 29) или (Л – 3, таб. 2.7, стр. 72, 73)
Придаточную прочность бетона примем равной RBp = 0,7х В = 0,7х20 =14 МПа (Здесь В – кубиковая прочность, численно равная классу бетона).
Решение:
Если принять размеры сечения ригеля bxh=20х40см (при длине ригеля в 6м), тогда расчетная длина равна расстоянию между серединами опор, если величину опирания обозначить С, тогда
l0 = l – a3 – C, где
а3 – зазор между плитами, примем а3 = 20 мм
С = b – a3 / 2 = 200 – 20 / 2 = 190 (мм)
Примем пол с основанием из древесно - стружечной плиты.
Временная нагрузка составит 1500 Н/м2, коэффициент надежности по нагрузке γf = 1.2 (Л – 4, п. 3.7 стр.4 и таб. 3, стр. 5).
При ширине плиты 1,5 м расчетная нагрузка на 1 пог. м длины составит
q = 6034.3 x 1.5 = 9051.45 Н*м
Момент от расчетной нагрузки
M = q * l02 / 8 = 9051.45* 5,7902 / 8 = 37930 Н*м
Поперечная сила от расчетной нагрузки
Q = q * l0 / 2 = 37930* 5,790 / 2 = 26203 Н
В начале необходимо привести фактическое сечение плиты к расчетному двутавровому.
Чтобы привести сечение к расчетному двутавровому, нужно из фактического сечения исключить отверстия, ребра сложить (причем расчет вести по линии диаметра).
Рабочая высота сечения:
h0 = h – asp = 22 – 3 = 19 см,
где asp – предполагаемое расстояние от центра тяжести напрягаемой арматуры, до нижней грани.
Начальное предварительное напряжение арматуры, передаваемое на поддон, примем
Gsp = 0,75 Rs,ser = 0,75 х 590 = 443 МПа,
При этом должны соблюдаться условия:
Gsp + Р ≤ Rs,ser
Gsp – Р ≥ 0,3 Rs,ser
Здесь P = 30 + 360 / 6 = 90 МПа
l – расстояние между наружными гранями упоров (можно принимать как длину плиты) (Л – I п. 1,23 стр. 5).
P = 30 + 360 / 6 = 90 МПа
443 + 90 = 553 < 590
443 – 90 = 353 > 0,3 х 590 = 177
Неравенства соблюдаются, следовательно, Gsp выбрано удачно.
1401000 КП ОРСК С-31
Теперь вычисляем коэффициент
ω = ά – 0,006 Rb
ω–характеристика сжатой зоны бетона
ά–коэффициент, принимаемый для тяжелого бетона ά=0,85(Л – I п. 3,12 стр. 31).
Находим Gsp (Л – I, п. 3,28 стр. 83).
Напряжение в арматуре
GsR = Rs + 400 – Gsp -
Значение ξr=ω/(1+GsR/Gsc,u(1–ω/1,1))=0,
Здесь Gsc,u = 500 – предельное напряжение в арматуре сжатой зоны (Л – I п. 3,12 стр. 31).
AR = ξR (1 – 0,5 ξR) = 0.586 (1 – 0,5 x 586) = 0,411
Далее определяем положение нейтральной оси
Mf = Rb b’f h’f (h0 – 0,5 h’f) = 10,35х146х3,05(19-0,5х3,05)х(
Здесь и далее (100) – переводной коэффициент к единице измерения. Так как Mf = 8053974 н*см, то нейтральная ось проходит в пределах полки и сечение рассчитываем как прямоугольное шириной b = b’f = 145 см.
Определяем А0
A0 = M / (b’f h02 Rb) = 3793000 / (146 x 192 x 10,35 (100)) = 0,069 < AR = 0,41
Находим по A0 = 0,069 коэффициенты ξ и ŋ по таблице (Л – 3, таб. 3,1, стр. 89).
ξ = 0,074 ŋ= 0,963
коэффициент условия работы арматуры повышенной прочности по формуле:
γs = ŋ – (ŋ – 1) (2 (ξ/ξR) – 1) ≤ ŋ
ŋ = 1,2 для арматуры А-IV (Л – I п. 3,13 стр. 31).
γs = 1,2 – (1,2 - 1)(2(0,074 / 0,586) – 1) = 1,049 < 1,2,
поэтому принимаем γs = 1,2.
Необходима площадь арматуры по формуле:
Asp = M / (γs ŋ Rs h0) = 3886100 / (1,2 х 0,963 х 510 х 19 (100)) = 3,38 см2
Принимаем по сортаменту стали (Л – 3, стр. 431).
4 ø 10 А-IV Аsp = 3,93 см2
(см. на схеме расположения
1401000 КП ОРСК С-31
Примем поперечные стержни диаметром 4 мм. Шаг этих стержней примем S = 100 мм, что соответствует условию
S ≤ h/2 при h ≤ 450 мм
S = 220/2 = 110 мм ≈ 100
Далее расчет удобнее вести в такой форме:
ά = Es/Eb = 170000/24000 = 7,08
где Es = 170000 – принято для проволоки Bp-I
μω = Asω / b S = (4 x 0,126)/(51,7 x 10) = 0,00097
здесь Asω – площадь поперечных стержней; 0,126 см2 – площадь поперечного сечения одного стержня, ø 4 мм.
φω1 = 1 + 5ά μω = 1 + 5 х 0,00097 х 7,08 = 1,03 < 1,3
φb1 = 1 – β Rb = 1 – 0,01 х 10,35 = 0,9
ά и β (Л – I п. 3,30 стр. 38-39).
Проверяем условие достаточного принятого сечения
Q ≤ 0,3 φω φb1 Rb b h0
Q = 26203 < 0,3 х 1,03 х 0,9 х 10,35 х 51,7 х 19 (100) = 282738 Н
Информация о работе Организация и технология строительного процесса