Проектирование железобетонной конструкции (стр. 1 из 6)

Введение

Железобетон в строительстве России занимает ведущее место. Масштабность применения железобетона обусловлено его высокими физико-механическими показателями, долговечностью, хорошей сопротивляемостью температурным и влажностным воздействиям.

При прохождении курса «ЖБК и каменные конструкции» необходимо закрепление приобретенных знаний и получение практического опыта в расчете железобетонных конструкций.

Целями выполнения курсового проекта является:

- закрепление пройденного теоретического материала;

- освоение практических методов самостоятельного расчета и конструирования наиболее распространенных видов конструкций: монолитного ребристого перекрытия с балочными плитами, балочного сборного перекрытия, сборной железобетонной колонны и фундамент под колонну;

- развитие начальных навыков оптимального проектирования конструкций с использованием ЭВМ.

1 Монолитное ребристое перекрытие с балочными плитами.

Шаг колонн в продольном направлении – 6.00 м;

Шаг колонн в поперечном направлении – 6.60 м;

Врем. нормат. нагр. на перекрытие – 6,0 кН/м²;

Пост. нормат. нагр. от массы пола – 1,2 кН/м²;

Класс бетона монол. констр. и фундамента – В15;

Класс арм-ры монол. констр. и фундамента – А-II;

Влажность окружающей среды – 70%;

Класс ответственности здания – I.

1.1 Компоновка конструктивной схемы

Монолитные ребристые перекрытия состоят из плит, второстепенных балок и главных балок, которые бетонируются вместе и представляют собой единую конструкцию. Плита опирается на второстепенные балки, а второстепенные балки - на главные балки, опорами которых служат колонны и стены.

Проектирование монолитного перекрытия включает в себя компоновку конструктивной схемы, расчет плит, второстепенных и главных балок, их конструирование. [7, стр. 176]

При компоновке конструктивной схемы главные балки располагаются в поперечном направлении здания, т. е. по наибольшему шагу колонн. Привязка наружных кирпичных стен - 250 мм от разбивочных осей до внутренних граней стен, ширина полосы опирания плиты на стену равна 120 мм.

Расстояния между второстепенными балками назначаются с учетом проектирования плиты балочного типа. Размеры поперечных сечений балок соответствуют унифицированным.

Принимаем конструктивную схему монолитного ребристого перекрытия согласно рис. 1.1.

Рисунок. 1.1 Конструктивная схема монолитного перекрытия

1 – главные балки; 2 – второстепенные балки;

3 – условная полоса шириной 1 м для расчета плиты

Назначаем предварительно следующие значения геометрических размеров элементов перекрытия:

- высота и ширина поперечного сечения второстепенных балок

,

;

- высота и ширина поперечного сечения главных балок

- толщину плиты примем 70 мм при максимальном расстоянии между осями второстепенных балок 2200 мм.

1.2. Расчет балочной плиты

Вычисляем расчетные пролеты и нагрузки на плиту.

Согласно рис. 1.1 и 1.2 получим в коротком направлении:

,

;

а в длинном направлении

.

Рисунок-1.2 К расчету неразрезной монолитной плиты:

а – расчетные пролеты и схема армирования; б – расчетная схема;

в – эпюра изгибающих моментов.

Поскольку отношение пролетов

> 2, то плита балочного типа.

Для расчета плиты в плане перекрытия условно выделяем полосу шириной 1м (см. рис. 1.1). Плита будет работать как неразрезная балка, опорами которой служит второстепенная балка и наружные кирпичные стены. При этом нагрузка на 1 пог. м. плиты будет равна нагрузке на 1 м² перекрытия. Подсчет нагрузок дан в таблице 1.

Таблица 1.1-Нагрузки на 1 м² плиты монолитного перекрытия

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м2	Коэффициент надежности	Расчетная нагрузка, кН/м2
Постоянная: - от массы плиты h=0,07 м, (ρ=25кН/м2)	1.75	1,1	1.925
- от массы пола	0,8	1,2	0,96
Итого:	2.55	-	g = 2,88
Временная	6	1,2	7,2
Всего:	8,55	-	10,08

С учетом коэффициента надежности по назначению здания расчетная нагрузка на 1 м плиты равна кН/м (так как класс ответственности здания по заданию - 1 , то ).

Определим изгибающие моменты с учетом перераспределения усилий (рис. 1.2):

в средних пролетах и на средних опорах

в первом пролете и на первой промежуточной опоре

Так как для плиты отношение

, то в средних пролетах, окаймленных по всему контуру балками, изгибающие моменты уменьшаем на 20%, т.е. они будут равны .

По [2] определяем прочностные и деформативные характеристики бетона заданного класса с учетом влажности окружающей среды.

Бетон тяжелый, естественного твердения, класса В15, при влажности 70%:

Подбор сечений продольной арматуры сеток.

- в средних пролетах, окаймленных по контуру балками, и на промежуточных опорах:

,

по приложению IV находим

,

тогда

по приложению III принимаем сетку С1 номер 37 марки

с фактической несущей способностью .

- в первом пролете и на первой промежуточной опоре:

по приложению IV находим

,

тогда

,

дополнительная сетка должна иметь несущую способность продольной арматуры не менее 64761.99 – 36598 = 28163 Н; принимаем сетку С2 номер 33 марки

с фактической несущей способностью .

1.3. Расчет второстепенной балки

Второстепенную балку рассчитывают как неразрезную конструкцию, опирающуюся на главные балки и наружные стены на равномерно распределенную нагрузку, передаваемую плитой, и нагрузку от собственной массы балки.

Вычисляем расчетный пролет для крайнего пролета балки, который равен расстоянию от оси опоры на стене до грани главной балки (рис. 1.3):

.