Железобетонные и каменные конструкции

Автор: Пользователь скрыл имя, 15 Мая 2012 в 18:12, курсовая работа

Описание работы

Составить проект сборного железобетонного одноэтажного промышленного здания.

Содержание

1. Задание на курсовой проект 3
2. Краткое описание конструкции здания и определение основных размеров элементов рамы 6
3. Составление расчетной схемы ригеля рамы, определение всех действующих нагрузок 7
4. Предварительное назначение размеров сечения балки 9
4.1. Предварительный расчет сечения арматуры 12
4.2. Определение геометрических характеристик приведенного сечения 12
4.3. Определение потерь предварительного напряжения арматуры 14
4.4. Расчет прочности балки по нормальному сечению 16
4.5. Расчет прочности сечений, наклонных к продольной оси по поперечной силе 17
4.6. Расчет по предельным состояниям второй группы. Расчет по образованию трещин нормальных к оси балки 19
5. Статистический расчет рамы 22
5.1. Определение усилий по сочетаниям нагрузок в расчетных сечениях крайней колонны 23
5.2. Подбор площади арматуры и проверка на прочность расчетных сечений колонны 24
6. Статистический расчет и конструирование фундамента под крайнюю колонну 25
Литература 30

Работа содержит 1 файл

Курсовой проект по ж.б.к. Ивановаdocx.docx

— 214.34 Кб (Скачать)

 


РОССИЙСКАЯ ОТКРЫТАЯ АКАДЕМИЯ ТРАНСПОРТА

 

Факультет:  " Транспортные сооружения и здания"

 

Кафедра:  " Здания и сооружения на транспорте"

Курсовой  проект № 2

 

по дисциплине:

"Железобетонные и каменные  конструкции"

на тему: "Сборное железобетонное одноэтажное промышленное здание"

Выполнил: Иванова И. И.   0462-п/ПГС-1013  ________

(фамилия  и инициалы студента, шифр)

Проверил:     Кулакова Н. А.      __________________________

 

 

 

 

 

 

 

 

Москва 2010 г.

Содержание

 

Содержание 2

1. Задание на курсовой проект 3

2. Краткое описание конструкции здания и определение основных размеров элементов рамы 6

3. Составление расчетной схемы ригеля рамы, определение всех действующих нагрузок 7

4. Предварительное назначение размеров сечения балки 9

4.1. Предварительный расчет сечения арматуры 12

4.2. Определение геометрических характеристик приведенного сечения 12

4.3. Определение потерь предварительного напряжения арматуры 14

4.4. Расчет прочности балки по нормальному сечению 16

4.5. Расчет прочности сечений, наклонных к продольной оси по поперечной силе 17

4.6. Расчет по предельным состояниям второй группы. Расчет по образованию трещин нормальных к оси балки 19

5. Статистический расчет рамы 22

5.1. Определение усилий по сочетаниям нагрузок в расчетных сечениях крайней колонны 23

5.2. Подбор площади арматуры и проверка на прочность расчетных сечений колонны 24

6. Статистический расчет и конструирование фундамента под крайнюю колонну 25

Литература 30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Задание на курсовой проект

 

    Составить проект сборного железобетонного одноэтажного промышленного здания.

 

    Исходные данные:

        

         Продольный  шаг колонн – 12,0 м

Величина пролётов – 12,0 м.

         Общая длина  здания – 120 м

         Расчетное  давление грунта – 0,34 МПа

         Класс арматурной стали ж/б конструкций с напрягаемой арматурой – К-7

         Класс бетона  – В-40

         Класс арматурной  стали для ж/б конструкций с  ненапрягаемой арматурой – А-III

         Класс бетона  – В-25

         Крановая  нагрузка – 20/5 тс

         Высота  от уровня чистого пола до  уровня головки подкранового  рельса Н – 10,5 м

         Района  строительства:

    по весу снегового  покрова – III

    по скоростным напорам  ветра – I

 

 

  • Данные о бетоне.
  •  

             Проектная марка бетона на сжатие (табл. 12 [2]) R и Rb, ser для конструкций с ненапрягаемой арматурой 18,5 Мпа, для предварительно напряжённых конструкций 29Мпа.

    Растяжение осевое Rbt  и Rbt ser (табл. 12 [2]) В25-1,6Мпа, В40-2,1Мпа

    Сжатие осевое R (табл. 13 [2]) В25-14,5Мпа, В40-22Мпа

    Растяжение осевое Rbt  (табл. 13 [2]) В25-1,05Мпа, В40-1,4Мпа

    Начальные модули упругости бетона Ев  (табл. 18 [2])

    В25 – 30000Мпа

    В40 – 36000Мпа

    Коэффициенты надёжности по бетону при сжатии и растяжении для расчёта  конструкций по предельным состояниям (табл. 11 [2])

    Первая  группа

    γbc=1,3 ;

    при сжатии

    γbt=1,5 ;

    при растяжении

     

    γbt=1,3 ;

    вторая группа

    γbc= γbt =1,0 ;

    Коэффициент условия  работы (табл. 15 [2])

    γbr=0,9 ;

     

     

  • Данные о  напрягаемой арматуре.

     

    Класс арматурной стали К-7 –проволочная  арматура, диаметр арматуры 10мм.

    Нормальное сопротивление арматуры Rsn  (табл. 20 [2]) Rsn =1500 Мпа.

    Коэффициент надёжности по арматуре при расчёте конструкций по предельным состояниям по (табл. 21 [2]).

     

    γc=1,20 по первой группе

    γc=1,0 по второй группе

    Расчётное сопротивление арматуры по (табл. 23[2])

     Rs =1250 Мпа.-растяжение продольной арматуры 1 группы

    Rsw =1000 Мпа - растяжение поперечной арматуры 1 группы

    Rsn =500 Мпа. – сжатие арматуры 1 группы

    Модуль упругости арматуры по (табл. 29[2]) Еs=180000Мпа.

    Предварительное сопротивление арматуры принимаем равным

    σsp= 0,6· Rsn= 900Мпа

    Способ натяжения арматуры –  электротермический.

     

  • Данные о ненапрягаемой арматуре.
  •  

    Класс арматуры для изгибаемых элементов  А-III. Расчётное сопротивление арматуры по табл. (табл. 22[2]).

     

    Расчётное сопротивление МПа

     

     

    А-III

    Rs

    365

    Rsw

    290

    R

    365


     

    Все элементы армируются сварным каркасом. Марка  стали закладных деталей С38/23 (Вст3кп).

    Все элементы третей категории допускаемое  ограничение по ширине непродолжительное  раскрытие трещин (αcrcl-0,4мм) и продолжительное раскрытие трещин (αcrc2-0,3мм).

    Нагрузки и кэффициенты надёжности по нагрузке γl, принимаемые при расчёте (см табл. 3[2]);

    Предельно допустимые прогибы конструкций (для перекрытий с ребристыми потолками) 5<l<10 f=2,5 см.

     

    Схема здания  рис. 1


            

     

     

                      Q = 20/5 тс                                      Q = 20/5 тс

     

     

     

     

     

     

     

     

     

                        l = 12 м                                              l = 12 м

     

     

     

     

     

    2. Краткое описание конструкции  здания и определение основных размеров элементов рамы

     

     

        В качестве основной  конструкции покрытия принимаем  предварительно-напряженную балку.

        Кровля утепленная, стены  панельные самонесущие.

        Режим работы кранов (согласно ГОСТ 25546-82) 3к-5к.

        Пролет крана Lк = l – 2 = 12 – 1,5 = 10,5 м, где l – пролет рамы в разбивочных осях.

    В зданиях, оборудованных  мостовыми кранами грузоподъемностью  до 32 тс с облегченным и нормальным режимами работы, с шагом 12 м, кривизна колонн со смещением продольной оси на 250 мм.

    Геометрические  оси торцевых колонн смещаются от поперечных разбивочных осей во внутрь здания на 500 мм.

    Геометрические  оси средних колонн (оси сечения  надкрановой части колонн) совмещаются  с продольными и поперечными  осями.

    Расстояние от разбивочной оси подкрановой балки принимается единым для всех унифицированных схем: = 750 мм.

    При наличии  мостовых кранов с высотой от уровня пола до уровня головки подкранового рельса не более 10 м сечение железобетонных колонн выполняют прямоугольным с соотношением сторон L = 1,5; l = 2, а для опирания подкрановых балок делают консольные выступы.

    Следовательно, принимаем ж/б колонну сплошного  сечения размером 400х600 мм.

    Покрытие  – крупнопанельные, предварительно напряженные ребристые плиты размером 3,0х12 м.

            

     

     

    3. Составление  расчетной схемы ригеля рамы, определение всех действующих  нагрузок

     

    Ригели рамы рассматриваются, как абсолютно  жесткие (недеформируемые) и рассчитываются как однопролетные балочные элементы с шарнирным опиранием.

    Сбор нагрузок на 1 п.м. ригеля                                                                 табл. 1

     

    Вид нагрузки

    Нормативная, кН/м2

    Коэффициент перегрузки

    Расчетная, кН/м2

    ПОСТОЯННАЯ

    - слой гравия втопленный  в битумную мастику

    - три слоя рулонного  ковра на битумной мастике

    - асфальтовая 20 мм 

    (ρ = 1,8 т/м3)

    - утеплитель (пенобетон) 

    100 мм (ρ = 0,55 т/м3)

    - обмазочная пароизоляция

     

    0,15

     

    0,1

     

     

    0,335

     

    0,513

    0,05

     

    1,3

     

    1,3

     

     

    1,3

     

    1,3

    1,3

     

    0,195

     

    0,13

     

     

    0,435

     

    0,667

    0,065

    ИТОГО:

    1,15

    -

    1,49

    Панель покрытия с бетоном для  замоноличивания 3,0х12,0

    Временная (кратковременная) снеговая

    2,05

     

    0,5

    1,1

     

    1,4

    2,26

     

    0,7

    ВСЕГО:

    3,7

    -

    4,45


     

     

    При установленном  в задании пролёте покрытия 12 м и шаге колонн 12 м.  применяем унифицированные железобетонные балки пролётом 12 м. Для предотвращения стока гидроизоляционных мастик уклон рубероидных кровель рекомендуется ограничивать 8%. Этим определяется уклон верхнего пояса стропильных балок.   Поэтому наиболее опасным (расчетным) будет сечение не по середине пролета, а смещенное от середины пролета (в любую сторону) на 0,1-0,15 величины пролета. Балки рассчитывают как свободнолежащие на опорах, нагруженных равномерно распределенной нагрузкой от веса покрытия и снега.

    Балка изготовляется  из бетона класса В-40 с тепловой обработкой и со следующими характеристиками:

     

        Rb = 25 МПа; Rbt = 1,45 МПа; Rbn = 32 МПа; Rbtn = 2,2 МПа

     

        Eb – (начальный модуль упругости бетона, подвергнутого тепловой обработке)

     

        Eb = 34000 МПа

     

       gb2 – коэффициент условий работы = 0,9

     

    Прочность бетона в момент обжатия принимаем Rbp = 0,8 x B = 0,8 x 45 = 36 МПа

     

    В качестве напрягаемой арматуры принимаем  арматуру К-7 диаметром 10 мм со следующими характеристиками:

    Rs =1250 Мпа.-растяжение продольной арматуры 1 группы

    Rsw =1000 Мпа - растяжение поперечной арматуры 1 группы

     

      Rsn = 1500 МПа – нормативное сопротивление

     

    Es = 1,8 . 105 МПа

     

    Для двускатной балки, отличающейся относительно малой  высотой сечения у опоры, может быть целесообразно устройство отгибов предварительно напряженной арматуры в целях обжатия наклонных сечений, для этой цели наиболее походит принятая арматура класса К-7.

    К данной арматуре применена 3 категория трещиностойкости и назначена следующая ширина раскрытия трещин:

    кратковременная acrc1 = 0,4 мм

    длительная  acrc2 = 0,3 мм 

    Предварительно  контролируемое напряжение назначаем:

     

        sp = 0,7 . Rsn = 0,7 . 1500 = 1050 МПа

     

    Проверяем условие  при:

     

        Р  = 0,05 . 1050 = 52,5 МПа

        sp + Р = 1050 + 52,5 = 1102,5 МПа < 1500 МПа

        sp – Р = 1050 – 52,5 = 997,5 МПа > 0,3 . 1500 = 450 МПа

      условие  выполняется

     

    Определяем  коэффициент точности натяжения  арматуры:

     

        , где = 0,1 – при механическом способе натяжения арматуры

     

    При благоприятном  влиянии предварительного напряжения:

     

        = 1 + 0,1 = 1,

     

    При неблагоприятном  влиянии:

     

        = 1 – 0,1 = 0,9

     

    Ненапрягаемая арматура выполняется из стали класса А-III со следующими характеристиками:

     

        для  d 6-8 мм  Rsn = 390 МПа; Rs = 355 МПа; Es = 2 . 105 МПа

        для  d 10-40 мм  Rsn = 390 МПа; Rs = 3 65 МПа; Es = 2 . 105 МПа

     

    Конструктивная  арматура выполняется из стали класса К-7 со следующими параметрами:

     

        Rsn = 235 МПа; Rs = 225 МПа; Es = 2,1 . 105 МПа

     

     

    4. Предварительное назначение размеров  сечения балки

     

     

    Размеры сечения  балки назначают исходя из следующих  соображений:

        высота  сечения балки на опоре 0,75 – 0,9 м

        принимаем  hср = 790 мм

    Уклон верхнего пояса равен 1/12, следовательно высота сечения по середине балки

        h = 1290 мм

        х  = 6000 : 12 = 500 мм

        h = х + 790 = 500 + 790 = 1290 мм

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    Схема 1/2 балки  рис. 2

     


     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    Таким образом  h = 1290 > 1/15 L = 800 мм

    Толщина стенки балки  В = 60 – 100 мм

        Принимаем  b = 100 мм

    Ширина верхнего пояса полки балки b'f = (l/50-l/60)L

        b'f = 240 мм

    Ширина нижнего  пояса 200-300 мм

        принимаем  bf = 200 мм

    Расчетный пролет балки

        L0 = L – 2Δ– 2 а0 = 12000 – 2 .25 – 2 .150 = 11650  мм,

    где Δ - расстояние от оси здания до торца балки (25-30 мм)

           а0 - расстояние от торца балки до середины опоры (15-20 см).

     

    Схема сечения  балки   рис. 3


     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    Определение нагрузок и усилий                                                               табл. 2

     

    Вид нагрузки

    Нормативная нагрузка, кН/м

    Коэффициент перегрузки,

    yf

    Расчетная нагрузка,

    кН/м

        ПОСТОЯННАЯ

         

    1. Кровля

        1150 х 12

    2. Ребристые крупноразмерные 

        плиты

        1,5 х 12

        2050 х 12

    3. Собственный вес балки

        66 : 12

     

    13800

     

     

    24600

     

     

    5500

     

    1,2

     

     

    1,1

     

     

    1,1

     

    17830

     

     

    27060

     

     

    6050

        ИТОГО

    43900

    -

    50940

        ВРЕМЕННАЯ

         

    Снеговая 

        700 х 12

     

    8400

     

    1,4

     

    11760

        ВСЕГО

    52300

     

    62700

    Информация о работе Железобетонные и каменные конструкции