Материал: Novye_kartinki

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Петербургский государственный университет путей сообщения императора александра I»

(ФГБОУ ВО ПГУПС)

_____________________________________________________________

Факультет «Промышленное и гражданское строительство»

Кафедра «Строительные конструкции»

Курсовой проект защищен с оценкой_________________

Приняла Григорьева А.Г.

« » 2017 г.

«Железобетонные конструкции многоэтажного промышленного здания»

Пояснительная записка к курсовому проекту

По дисциплине «Строительные конструкции транспортных сооружений»

КП 23.05.06.005.02.3.СЗ.Б.24.1. СЖД 504.13.КЖ

Студентка группы СЖД-504 Колодзей Е.Д.

Руководитель проекта ст.пр. Григорьева А.Г.

Санкт – Петербург

2017

Оглавление

1.Исходные данные 4

2.Компановка сборного балочного перекрытия. 4

3.Расчет многопустотной плиты перекрытия 5

3.1.Определение поперечного сечения сборного неразрезного ригеля 5

3.2.Выбор материалов 5

3.3.Сбор нагрузок 6

3.5.Проверка по наклонным сечениям 10

3.6.Расчет полки многопустотной плиты 11

3.7.Расчет плиты на монтажные нагрузки 12

3.8.Расчет монтажных петель 13

3.6.Расчет плиты по второй группе предельных состояний 15

3.6.1.Определение геометрических характеристик приведенного сечения 15

3.6.2.Расчет по образованию трещин 17

3.6.3.Расчет по раскрытию трещин 19

3.6.4.Расчет плиты по деформациям 20

4.Расчёт и конструирование колонны 22

4.1.Расчёт ствола колонны 22

4.1.1.Расчетная схема 22

4.1.2.Расчет снеговой нагрузки 22

4.1.3.Сбор нагрузок 23

4.1.4.Определение усилий 23

4.1.5.Выбор материалов для колонны 24

4.1.6.Подбор сечения продольной арматуры колонны 24

4.2.Расчёт и конструирование консоли колонны 25

4.2.1.Статический расчёт 26

4.2.2.Конструктивный расчёт 26

4.2.3.Расчет по наклонной сжатой полосе 27

4.2.4.Конструирование стыка колонны с колонной 28

5.Расчет стыка ригеля с колонной 28

5.1.Расчётная схема ригеля и стыка 28

5.2.Расчетные усилия. 29

5.2.1.Конструктивный расчет 29

5.2.2.Расчет сварных соединений 30

6.Расчет центрально нагруженного фундамента под колонну 32

6.1.Площадь подошвы фундамента по II группе предельных состояний. 32

6.2.Расчёт тела фундамента 32

6.3.Расчёт армирования подошвы фундамента 34

7.Список использованной литературы 35

7.1.Основная литература 35

7.2.Дополнительная литература 35

1. Исходные данные

В данном курсовом проекте требовалось запроектировать сборные железобетонные конструкции многоэтажного промышленного здания с неполным каркасом. Выполнить компановку сборочного балочного перекрытия, разделить на температурные блоки. В соответствии с нормативными требованиями подобрать плиту перекрытию и сборный неразрезной ригель. Рассчитать по первой и второй группам предельных состояний и законструировать колонну и фундамент. Рассчитать и законструировать жесткий стык сборного неразрезного ригеля с колонной.

1. Длина здания в осях — 50 м;

2. Ширина здания в осях — 18 м;

3. Число этажей — 4;

4. Высота первого этажа — 3,7 м;

5. Высота последующих этажей — 3,7 м;

6. Материал покрытия пола — мозаичное (терраццо);

7. Стены здания — кирпичные;

8. Размер и форму оконных проемов принять по ГОСТ 23166;

9. Временная полезная нагрузка на перекрытие — 4,8 кН/м²;

10. Расчетное сопротивление грунта основания — 0,26 Мпа;

11. Место строительства — г. Петрозаводск

Типы конструкций:

1. плита перекрытия: многопустотная;

2. колонна первого этажа среднего ряда со случайным эксцентриситетом;

3. центрально нагруженный фундамент под колонну;

4. жесткий стык ригеля с колонной.

Состав работы:

Графическая часть на листах стандартного размера А1 или А2 должна содержать план и поперечный разрез проектируемого здания в сборном варианте, опалубочные чертежи конструкции; планы, разрезы конструкции с раскладкой арматуры; арматурные элементы, таблицы спецификации, ведомости расхода стали и ведомости деталей.

Пояснительная записка к графической части должна содержать данные по компановке перекрытия в сборном варианте, статический и конструктивный расчеты элементов конструкций, их расчетные схемы, расчетные сечения и другие необходимые иллюстрации.

2. Компановка сборного балочного перекрытия.

Многоэтажное промышленное здание в г. Петрозаводске имеет длину в осях 50 метров и ширину 18 метров. Выбираем сетку колонн 6м х 5м. Привязка внутренних поверхностей к осям — 200 мм, площадка опирания ригеля на стену — 250 мм, площадка опирания плиты перекрытия на стену — 120 мм.

В курсовом проекте выбрана схема поперечного расположения ригелей относительно длины здания. По заданию временная полезная нагрузка на перекрытие составляет 4,8 кН/м², следовательно, экономически целесообразно применять многопустотные железобетонные плиты. Плиты укладываются в продольном направлении.

Несущими элементами здания с неполным каркасом являются несущие кирпичные стены, колонны и опирающиеся на них ригели. По ригелям укладываются плиты перекрытия: П-1, П-1а, П-2, П-2а. Основная плита перекрытия П-2, подлежащая расчету, имеет номинальные размеры в плане — 5 х 1,5м.

План сборного балочного перекрытия на отметках и вертикальный разрез здания представлены на чертеже в приложении.

3. Расчет многопустотной плиты перекрытия

   1. Определение поперечного сечения сборного неразрезного ригеля

Ригель имеет прямоугольную форму поперечного сечения (рис. 1).

Рис. 1. Схема поперечного сечения ригеля

Принимаю h = 500 мм

2. Выбор материалов

Изготовление плиты перекрытия предусматривается из тяжёлого бетона класса В20:

• R_b=11,5 МПа

• R_bt=0,90 МПа

• R_b,ser=15,0 МПа

• R_bt,ser=1,35 МПа

• E_b=27 500 МПа

• 

продольной рабочей арматуры А400

• R_s=350 МПа

• R_sс=350 МПа

• E_s=200 000 МПа

поперечной арматуры Вр500

• R_s= 435 МПа

• R_s,n=500 МПа

• E_s = 200 000 МПа

строповочные петли из арматуры А240

• R_s=215 МПа,

• R_sс=215 МПа

Основные расчетные характеристики материалов приведены в СП 63.13330.2012.

3. Сбор нагрузок

Рис. 2 – Схема конструкции пола П-11 согласно СНиП II-В.8-71. «Полы. Нормы проектирования»: 1 – мозаика; 2 – цементно-песчаная стяжка (С-2); 3 – плита перекрытия

Расчет прочности по нормальным сечениям

По результатам компоновки конструктивной схемы перекрытия принята номинальная ширина плиты 1500 мм.

Расчетный пролет принимаем:

За расчетную схему (рис. 3) принимаем однопролетную балку со свободным опиранием концов на ригели, загруженной равномерно распределённой нагрузкой.

Рис 3. Расчётная схема и эпюры внутренних усилий плиты

Расчетные нагрузки на 1 м плиты при ширине плиты 1,5 м с учетом коэффициента надёжности по назначению здания _n=1 (класс ответственности здания II):

Расчетные усилия:

- для расчетов по I группе предельных состояний:

При расчёте по нормальным сечениям для многопустотной плиты вводим эквивалентное двутавровое сечение (рис.4)

Рис 4. Схема эквивалентного двутаврового сечения

Геометрические характеристики:

1. H=220 мм – высота плиты

2. a_s = 30 мм – расстояние от центра тяжести арматуры до крайнего растянутого волокна.

3. h₀=H-a_s= 220-30=190 мм – рабочая высота сечения

4. b_f =1490 мм – ширина полки по низу

5. b_f – 30= 1460 мм – ширина полки по верху

6. b=b_f - 30 – 0,9*D*n= 1490-30-0,9*159*7=458,3 мм, где D- диаметр пустот (159 мм), n-количество пустот (7), b- ширина ребра

7. h = √12 =(79,5/2) *√12 =137,7 мм - приведенная высота пустоты

8. - толщина верхней и нижней полок

Расчёт прочности нормальных сечений производится в зависимости от расположения нейтральной линии (в полке или в ребре).

Определяем расчётный изгибающий момент, воспринимаемый полностью сжатой полкой таврого сечения при х=

, где

– расчетное сопротивление бетона сжатию (для бетона класса В20 – 11,5 МПа)

— коэффициент условий работы бетона, принимаем равным 0,9;

Если выполнится условие М_per,f ≥ М_max, то нейтральная линия проходит в полке.

М_per,f = 11,5*10⁶*1,46*0,03845*0,9 *(0,19-0,5*0,03845)=99,223 кН*м

М_per,f=99,223 кН*м ≥ М_мах=47,081 кН*м

Условие выполняется, значит, нижняя граница сжатой зоны проходит в полке, сечение рассчитываем как прямоугольное.

Следовательно нейтральная ось проходит в полке.

Требуемая площадь поперечного сечения продольной арматуры ребер:

, МПа

Принимаем по сортаменту арматуры 8Ø12 А400 ( = 9,048 см2).

Диаметр поперечной арматуры d_S принимается по условиям свариваемости для максимального диаметра продольной рабочей арматуры. Для d=12 мм принимаем d_S = 3мм ( с шагом s = 300 мм (3 стержня на 1).