Материал: Записка

Міністерство освіти і науки України

Київський Національний Університет Будівництва та Архітектури

Кафедра залізобетонних і кам’яних конструкцій

Пояснювальна записка

до курсового проекту №1

«Залізобетонні та кам’яні конструкції багатоповерхової будівлі»

Виконав: ст.гр. зПЦБ-42

Мінєнков В.В.

Перевірила:

Колякова В.М.

Київ 2018

Зміст

І. Конструктивна схема перекриття 3

ІІ. Проектування монолітної плити 5

ІІ.2. Розрахункова схема, прольоти і визначення зусиль 6

ІІ.4. Армування плити зварювальними рулонними сітками з повздовжньою робочою арматурою класу Вр-1. 10

Для смуги І. Розрахункова площа перерізу арматури в середніх прольотах 10

A_S1=147,38мм². По сортаменту приймаємо сітку С1 А₁. Площа робочих стержнів С1 - A_S1=157>147,38мм². 10

ІІ.5. Армування плити в’язаними сітками (окремими стержнями) 12

ІІІ Розрахунок та конструювання монолітної другорядної балки 13

ІІІ.1. Розрахункова схема, прольоти, навантаження і зусилля (згинаючі і перерізувальні сили). Визначення висоти перерізу балки. 13

ІV.1. Розрахункова схема, розрахункові прольоти, навантаження 23

ІV.2. Зусилля від розрахункових навантажень 24

ІV.3 Розрахунок міцності нормальних перерізів 28

І. Конструктивна схема перекриття

Головні балки розташовуються поперек споруди по осях 2, 3, а другорядні — вздовж споруди (рис. І.1.).

Плита перекриття — шестипролітна, середня величина кожного прольоту в осях дорівнює

l_m=12000/6=2000мм.

Приймаємо розміри всіх середніх прольотів l­₂,…, l₅=2,05м.

Тоді розмір крайніх прольотів буде

l₁=(12-2,05•5)/2=1,9м.

Різниця між розмірами середніх і крайніх прольотів плити

(l₂-l₁)/l₂•100%=(2,05-1,9)/2,05•100%=7,31%.

Товщину плити попередньо призначаємо, виходячи з корисного навантаження і розміру прольотів відповідно умові

h=(1/25…1/40)•l₂;h=(1/25…1/40)•2050=82…51,25мм.

Приймаємо h=70мм.

Другорядна балка є трьохпрольотна. Середня величина кожного прольоту

l_m=18,2/3=6.067м.

Середні прольоти балки приймаються однаковими, тобто l­₂ = 6,2 м, тоді розмір крайніх прольотів

l₁=(18,2-6,2•1)/2=6,0 м.

Різниця між розмірами прольотів другорядної балки

(l₂-l₁)/l₂•100%=(6,2-6,0)/6,2•100%=3,23%<10%.

Визначаємо розміри поперечного перерізу балки h×b:

- висота ребра

h=(1/12…1/20)l₂;h=(1/12…1/20)•6200=516,67…300мм, приймаємо h=450мм,

- ширина ребра

b=(1/2…1/3)h; b=(1/2…1/3)•450=225…150мм, приймаємо b=200мм.

Головна балка є двохпрольотна, розмір її прольотів залежить від прольотів плити і їх кількості.

Крайні прольоти

l=l₁+2l₂=1,9+2,05•2=6,0м.

Визначаємо розміри поперечного перерізу балки h×b:

- висота ребра

h=(1/8…1/12)l; h=(1/8…1/12)•6000=750…500мм, приймаємо h=600мм,

- ширина ребра

b=(1/2…1/3)h; b=(1/2…1/3)•600=300…200мм, приймаємо b=200мм.

ІІ. Проектування монолітної плити

ІІ. 1 Збір навантаження

Для даної конструктивної схеми визначимо навантаження на перекриття.

Таблиця ІІ.1.

Навантаження на 1 м² монолітної залізобетонної плити перекриття

Іі.2. Розрахункова схема, прольоти і визначення зусиль

Для розрахунку плити умовно вирізається смуга шириною 1 м, завантажена навантаженням з 1м² перекриття.

Величини розрахункових прольотів плити приймаються рівними:

- для середніх прольотів — відстань між гранями другорядних балок (рис. ІІІ.1.)

l₀₂=l₂-b=2050-200=1850 мм,

- для крайніх прольотів — відстані від грані крайньої другорядної балки до рівнодійної епюри тиску на стіні.

l₀₁=l₁-200-(b/2)+(1/2)с=1900-200-200/2+(1/2)•120=1660 мм,

- де l₂, l₁ — проліт плити відповідно в осях опор і від внутрішньої грані до осі другорядної балки.

Рис. ІІ.1. Визначення розрахункових прольотів плити

Повне розрахункове навантаження на 1м² плити

q=g+v=11,79кН/м2.

q=11,79кН/м²·1м=11,79кН/м

Розрахункове зусилля з врахуванням їх перерозподілу внаслідок пластичних деформацій в бетоні визначаються відповідно до розрахункової схеми (рис. ІІ.2.):

- в крайньому прольоті:

;

- на грані першої проміжної опори В:

;

- в середніх прольотах і на гранях середніх опор:

.

Рис. ІІ.2. Розрахункова схема і епюра згинальних моментів

Іі.3. Розрахунок міцності нормальних перерізів

Задаємося бетоном класу C20/25; його розрахунковий опір стисненню f_cd=14,5 МПа.

При згинальному моменті в крайньому прольті М₂=2,95кН•м і при армуванні плити зварними рулонними сітками з повздовжньою робочою арматурою класу

Вр-1 ,f_yd=410Мпа.

Попередньо прийняту товщину плити уточняємо по найбільшому згинальному моменту. Для цього визначимо робочу зону перерізу.

Приймаємо b=1000мм, α_m.опт=0.09

,

При захисному шарі бетону 10мм, передбачуваним діаметром дроту 10мм відстань від її центра ваги до верхньої грані плити а’=10+10/2=15мм.

Тоді потрібна висота плити

h=d+а’=43,96+15=58,98мм.

Приймаємо h=60мм.

Тоді

d=60-15=45мм.

Для смуги І

У крайніх прольотах

ξ_lim=ε_cu3/(ε_cu3+ε_s0)=0,0031/(0,0031+0,0023)=0,57

α_т ‹0,57.

ξ=1-√[1-2•α_m]=1-√[1-2•0,101]=0,106‹ξ_lim=0,57

Коефіцієнту α_m=0,101 відповідає значення коефіцієнта ζ=0,947

A_S=

В середніх прольотах і на гранях середніх опор

α_т

Коефіцієнту α_m=0,088 відповідає значення коефіцієнта ζ=0,95.

A_S=

Для смуги 2 при плитах, облямованих балками по периметру, площа перерізу поздовжньої арматури зменшується на 20%:

- у крайніх прольотах

A_S1=169,06•0,8=135,24мм²;

- у середніх прольотах і на гранях середніх опор

A_Sт=147,98•0,8=118,38мм².

Іі.4. Армування плити зварювальними рулонними сітками з повздовжньою робочою арматурою класу Вр-1.

Для смуги І. Розрахункова площа перерізу арматури в середніх прольотах

A_S1=147,38мм². По сортаменту приймаємо сітку С1 А₁. Площа робочих стержнів С1 - A_S1=157>147,38мм².

Розрахункова площа перерізу арматури в крайніх прольотах A_S2=169,06мм². По сортаменту приймаємо сітку С2 А₁. Площа робочих стержнів С2 - A_S2=196>169,06мм², тобто більше потрібної.

При відстані між головними балками і прольоті другорядних балок 6,0м, а також ширині ребра головної балки 0,2м, між ними можна укласти сітки:

Три основні С1 та С2 шириною:

А₁= +2∙0,025=2,016м;

де 0,1 – довжина напуску сіток, м; 0,025 – довжина вільних кінців розподільних стержнів,м.

Приймаємо ширину сіток С1 та С2 – 2,00мм, тобто умова напуску сіток забезпечена.

Для смуги ІІ. Розрахункова площа перерізу арматури в середніх прольотах A_S3=118,38мм². По сортаменту приймаємо сітку С А₃. Площа робочих стержнів С3 - A_S3=131>118,38, тобто більше потрібної.

Розрахункова площа перерізу арматури в крайніх прольотах A_S4=135,24мм². По сортаменту приймаємо сітку С4 А₁. Площа робочих стержнів С4 - A_S4=131>135,24мм², <5%, що дозволяється.

При відстані між головними балками і прольоті другорядних балок 6,6м, а також ширині ребра головної балки 0,2м, між ними можна укласти сітки:

Три основні С3 та С4 шириною:

А₃= +2∙0,025=2,063;

Приймаємо ширину сіток С3 – 2050мм, умова напуску сіток забезпечена.

Іі.5. Армування плити в’язаними сітками (окремими стержнями)

Для смуги І

У крайніх прольотах

ξ_lim=ε_cu3/(ε_cu3+ε_s0)=0,0031/(0,0031+0,0023)=0,57

α_т ‹0,57.