Автор работы: Пользователь скрыл имя, 23 Апреля 2013 в 18:47, курсовая работа
Проектирование указанных конструкций представляет собой комплекс расчетов и графических работ, включающих стадии изготовления, транспортирования и эксплуатации конструкций. Экономичность и эксплуатационная надежность отдельных конструкций и здания в целом во многом обусловлены принятыми проектными решениями.
Вопросы проектирования железобетонных конструкций регламентированы СНиП 2.03.01-84* и развиты в руководствах по проектированию железобетонных конструкций, а также учебниках и монографиях.
Цель курсового проекта – получить навыки проектирования железобетонных многопустотных плит перекрытия. К курсовому проекту прилагается пояснительная записка и графическая часть.
ВВЕДЕНИЕ 3
1. РАСЧЕТ ПЛИТЫ ПЕРЕКРЫТИЯ ПО ПРЕДЕЛЬНЫМ СОСТОЯНИЯМ I ГРУППЫ. 4
1.1.ОПРЕДЕЛЕНИЕ НОРМАТИВНЫХ И РАСЧЁТНЫХ УСИЛИЙ, ДЕЙСТВУЮЩИХ НА ПЛИТУ ПЕРЕКРЫТИЯ. 4
1.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ РАСЧЁТНОГО СЕЧЕНИЯ ПЛИТЫ ПЕРЕКРЫТИЙ. 6
1.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЧНОСТНЫХ И ДЕФОРМАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК БЕТОНА И АРМАТУРЫ. 7
1.4. РАСЧЁТ МНОГОПУСТОТНОЙ ПЛИТЫ НА ПРОЧНОСТЬ ПО НАКЛОННЫМ СЕЧЕНИЯМ. 8
2.РАСЧЁТ МНОГОПУСТОТНОЙ ПЛИТЫ ПО ПРЕДЕЛЬНЫМ СОСТОЯНИЯМ II ГРУППЫ. 10
2.1. РАСЧЁТ МНОГОПУСТОТНОЙ ПЛИТЫ ПО ДЕФОРМАЦИЯМ. 10
2.2. РАСЧЁТ МНОГОПУСТОТНОЙ ПЛИТЫ ПО РАСКРЫТИЮ ТРЕЩИН. 11
2.3.РАСЧЁТ ПО РАСКРЫТИЮ ТРЕЩИН, НАКЛОННЫХ К ПРОДОЛЬНОЙ ОСИ ЭЛЕМЕНТА 14
3. РАСЧЕТ ПЛИТЫ НА МОНТАЖНЫЕ НАГРУЗКИ 15
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 17
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 19
Капитальное строительство в России и других странах мира продолжает развиваться бурными темпами. Одновременно развиваются базы строительной индустрии, создаются новые прогрессивные строительные конструкции из различных материалов, совершенствуется теория их расчета с широким применением компьютерных программных средств.
Особое положение в объеме строительных материалов и конструкций занимают железобетонные изделия различного назначения. Железобетон является основным строительным материалом современного человечества, применяемым в самых различных сферах строительства, начиная от освоения подземного и океанического пространства и заканчивая сооружением высотных объектов.
В этой связи современный специалист в области промышленного и гражданского строительства обязан обладать навыками проектирования железобетонных конструкций.
Определяем нормативные и расчётные нагрузки, действующие на плиту, и сводим их в таблицу 1.1:
Таблица 1.1.
Сбор нагрузок
Вид нагрузки |
Нормативная, Н∕м2 |
Коэффициент к нагрузке |
Расчётная, Н∕м2 |
1.Постоянная 1.1.Паркетный пол ρ∙h=8000∙0,02
1.2.Цементно-песчаная стяжка 22000∙0,03
1.3.Подстилающий слой 18000∙0,05
1.4. Ж/б панель 22000∙0,11 |
160
660
900
2420 |
1,1
1,1
1,1
1,1 |
176
726
990
2662 |
Итого: |
4140 |
4554 | |
2.Временная 2.1.Кратковременная
2.2.Длительная |
2340
1560 |
1,2
1,3 |
2808
2028 |
Итого: |
3900 |
4836 | |
Полная нагрузка |
8040 |
9390 |
Определяем нагрузку на 1 погонный метр плиты:
1) Временная нормативная pн=3900∙1=3900 Н/м;
2) Временная расчётная p=4836∙1=4836 Н/м;
3) Постоянная нормативная gн=4140∙1=4140 Н/м;
4) Постоянная расчётная g=4554∙1=4554 Н/м;
5) Итого нормативная pн+gн=3900+4140=8040 Н/м;
6) Итого расчётная p+g=4836+4554=9390 Н/м;
7) Постоянная нормативная
+ временная длительная
На основании этих нагрузок определяем величины изгибающих моментов и поперечных сил. Момент в сечении определяется по формуле:
где g – рассматриваемая нагрузка,
l0 – расчётный пролёт плиты. При опирании одной стороной на стену, а другой на ригель l0=l - - =2,4 - - =2,25 м
Изгибающий момент от полной нормативной нагрузки равен:
Мн = =5088 Н∙м
То же от полной расчётной нагрузки: М= =5942 Н∙м
То же от постоянной нагрузки: Мп= =2620 Н∙м
То же от временной нагрузки: Мвр= =2468 Н∙м
То же от постоянной и длительной нагрузок: Мld= Н∙м
Поперечная сила определяется по формуле: Q=
Поперечная сила от полной нормативной нагрузки: Qн= =9045 Н
То же от полной расчётной нагрузки: Q= =10564 Н
При расчёте многопустотных плит преобразовываем фактическое сечение плиты в расчётное тавровое:
Рис. 1. Приведение к эквивалентному сечению многопустотной панели
t – расстояние между центральными осями пустот; для плит типа 1ПК, 2ПК, 3ПК t=185 мм (ГОСТ «Многопустотные плиты»)
Ширина полки сечения равна:
где a1 - величина конструктивного уменьшения номинальной ширины плиты, принимаемая в соответствии с ГОСТ при ширине менее 2400мм а1=10 мм.
Круглые пустоты заменяем квадратными с эквивалентным размером стороны a=0,9d
Высота полки равна: ,
Ширина ребра b определяется по формуле: , n – число пустот в плите.
Определяем количество пустот в плите: , .
Поэтому принимаем nпуст=4: - условие выполняется.
Тогда ширина ребра:
Для изготовления панели принимаем: бетон марки В 20, =11,5 МПа, =0,9 МПа,
Коэффициент условий работы бетона: γb2 =0,9, табл. 15 – 16 СНиП «Железобетонные конструкции»
Продольная арматура класса А-II,
Расчётное сопротивление стали растяжению Rs =280 МПа, по табл. 22 СНиП «Железобетонные конструкции»
Поперечная арматура – из стали класса А-I, Rs =225 МПа, Rsw =175 МПа.
Армирование – сварными сетками и каркасами, сварные сетки в верхней и нижней полках панели из проволоки класса В- I, Rs =360 МПа.
2. Определяем рабочую высоту сечения:
Для определения параметров сечения используем 2 уравнения моментов:
,
Определяем из 1-го уравнения:
По значению принимаем величины остальных коэффициентов (из таблицы в приложении к СНиП «Железобетонные конструкции»):
Определяем высоту сжатой зоны: н.о. проходит по полке.
Определяем площадь рабочей арматуры из 2-го уравнения моментов:
Принимаем 3Ø10 А-II, As=2,36 см2
Дополнительно принимаем легкую сетку
Расчёт железобетонных элементов по наклонным сечениям осуществляется с целью недопущения разрушения элемента:
Чтобы не произошло разрушение, должно соблюдаться условие:
Q – расчётная поперечная сила в сечении;
Qb – поперечное внутреннее усилие, воспринимаемое бетоном;
Qsw – поперечное внутреннее усилие, воспринимаемое поперечной арматурой;
Qs.ins – поперечное внутреннее усилие, воспринимаемое отгибами.
Поперечная сила сопротивления бетона определяется по формуле:
- для тяжёлого бетона;
- коэффициент, учитывающий
- коэффициент, учитывающий
Rbt - прочность бетона на растяжение при изгибе для предельных состояний I группы;
с – проекция наиболее опасного наклонного сечения на продольную ось элемента.
Величина с определяется в зависимости от проекции опасной наклонной трещины на продольную ось элемента, с0, которая принимается не более 2h0.
Из формулы по определению поперечного усилия сопротивления бетона находим величину С:
Находим Bb:
В конкретном сечении величина с равна: >h0
В связи с этим, окончательно принимаем с=38см, тогда
Следовательно, поперечная арматура по расчёту не требуется. Назначаем поперечную арматуру из конструктивных соображений. Шаг арматуры принимаем равным:
Назначаем поперечные стержни Ø6мм класса А-I через 10см у опор на участках длиной ¼ пролета. В средней ½ части плиты для связи продольных стержней каркаса по конструктивным соображениям ставим поперечные стержни через 0,5м.
Прогибы железобетонных конструкций не должны превышать предельно допустимых значений, устанавливаемых с учётом следующих требований:
- технологических (условия
- конструктивных (влияние соседних
элементов, ограничивающих
- эстетических (впечатление людей о пригодности конструкции).
Согласно СНиП максимальная величина прогиба для рассчитываемой плиты перекрытия назначена в пределах величины .
Расчёт по деформациям сводится к проверке условия: ,
f – расчётный прогиб от фактической нагрузки;
– максимально допустимый прогиб.
Прогиб плиты определяется от действия момента от постоянной и длительной нагрузок. Mld=3246 H∙м
Определим характеристики жёсткости плиты:
В соответствии со значениями полученных коэффициентов находим (по таблице при и арматуре А-II)
Общее условие деформативности плиты имеет вид:
,
13,32<16 – условие выполняется.
К трещиностойкости железобетонных конструкций предъявляются разные требования в зависимости от соответствующих категорий:
Максимально допустимая
ширина раскрытия трещин в
условиях неагрессивной среды о
,
- ширина непродолжительного раскрытия трещин при действии постоянной, длительной и кратковременной нагрузки;
- ширина продолжительного
В соответствии со СНиП «Железобетонные конструкции» для элементов, к трещиностойкости которых предъявляются требования 3-ей категории, ширина продолжительного раскрытия трещин определяется от действия постоянной и длительной нагрузок при коэффициенте (для тяжелого бетона естественной влажности).
Ширина непродолжительного раскрытия трещин определяется как сумма ширины продолжительного раскрытия и приращения ширины раскрытия от действия кратковременных нагрузок при коэффициенте .
На основании этого проверяем 2 условия по трещиностойкости:
где - расчётная ширина раскрытия трещин при продолжительном действии постоянной и длительной нагрузок.
где - приращение от увеличения нагрузки от постоянной и длительной до полной;
- ширина раскрытия трещин от постоянной и длительной нагрузок.
Ширина раскрытия трещин определяется по формуле:
- для изгибаемых элементов;
- для стержневой арматуры периодического профиля;