Расчет и проектирование железобетонных конструкций многоэтажного здания в г. Ростов-на-Дону (стр. 1 из 5)

Содержание

Лист
Задание на проектирование	3
1 Исходные данные	5
2 Проектирование плиты с круглыми пустотами	5
2.1 Расчёт плиты по предельным состояниям первой группы	9
2.2 Расчёт плиты по предельным состояниям второй группы	13
3 Проектирование ригеля	19
3.1 Подготовка к расчету	19
3.2 Расчёт прочности ригеля по сечениям, нормальным к продольной оси	20
3.3 Расчёт прочности ригеля по сечениям, наклонным к продольной оси	21
3.4 Построение эпюры материалов	24
4 Проектирование колонны	27
4.1 Подготовка к расчёту	27
4.2 Расчёт прочности сечения колонны	27
5 Проектирование фундамента под колонну	30
Список использованных источников	35

1Исходные данные

Исходные данные:

1. Шаг колонн продольного направления 5,9 м

2. Шаг колонн поперечного направления 6,4 м

3. Число пролетов в продольном направлении 5

4. Число пролетов в поперечном направлении 3

5. Высота этажа 3,30 м

6. Количество этажей 5

7. Временная нормативная нагрузка на перекрытие 7,5 кН/м²

8. Постоянная нормативная нагрузка от массы пола 0,9 кН/м²

9. Класс бетона монол. конструкции и фундамента В20

10. Класс бетона для сборных конструкций В25

11. Класс арматуры монолитных конструкций и фундамента А-II

12. Класс арматуры сборных ненапрягаемых конструкций А-II

13. Класс предварительно напрягаемой арматуры A-V

14. Способ натяжения арматуры на упоры – электро-термический

15. Условия твердения бетона – тепловая обработка

16. Тип плиты перекрытия – с круглыми пустотами

17. Вид бетона для плиты – мелкозернистый А

18. Глубина заложения фундамента 1,4 м

19. Усл. расчетное сопротивление грунта 0,28 МПа

20. Район строительства г. Ростов-на-Дону

21. Влажность окружающей среды 80%

22. Класс ответственности здания I

2 Проектирование плиты с круглыми пустотами

По результатам компоновки конструктивной схемы перекрытия принята плита П1номинальная ширина, которой 1800 мм.

П1 – доборная плита 5900х1000

П2 – рядовая плита 5700х1800

П3– связевая плита 5,9х1200

Подсчёт нагрузок на 1 м² перекрытия приведён в таблице 1.

Расчетный пролёт плиты при опирании на ригель поверху:

Рисунок 2 – Расчетный пролёт плиты

мм

Таблица 1 – Нагрузки на 1 м² перекрытия.

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка кН/м²	Коэффициент надёжности по нагрузке	Расчетная нагрузка, кН/м²
Постоянная от массы плиты с круглыми пустотами δ=0,12 м; ρ=23 кН/м³	0,12∙23=2,76	1,1	3,04
от массы пола	0,9	1,3	1,17
*Итого:*	3,66	-	4,21
Временная	7,5	1,2	9
продолжение таблицы 1
в т.ч. длительная	5	1,2	6
кратковременная	2,5	1,2	3
*Всего:*	11,16	-	13,21
Длительно действующая	8,66	-	-

Расчетные нагрузки на 1 м длины при ширине плиты 1,8 м с учётом коэффициента надёжности по назначению здания γn=1. Класс ответственности здания I.

-для расчетов по первой группе предельных состояний:

q=13,21∙1,8∙1=23,78 кН/м

-для расчетов по второй группе предельных состояний:

полная: q_пол.=11,16∙1,8∙1=20,09 кН/м;

длительная: q_длит.=8,66∙1,8∙1=15,56 кН/м;

Расчетные усилия:

-для расчетов по первой группе предельных состояний:

кН∙м;

кН;

-для расчетов по второй группе предельных состояний:

кН∙м;

Назначаем геометрические размеры плиты:

Рисунок 3 – Основные размеры плиты

Нормативные и расчетные характеристики мелкозернистого бетона класса В25, твердеющего в условиях тепловой обработки при атмосферном давлении, γ_b₂=1 (для влажности 80%):

R_b=14,5 МПа; R_bn=R_b_,_ser=18,5 МПа;

R_bt=1,05 МПа; R_btn=R_bt,ser=1,6 Мпа;

E_b=21500 МПа.

Нормативные и расчетные характеристики напрягаемой арматуры класса А-V:

R_sc=500 МПа; R_s=680 МПа; R_sn= R_s_,_ser =788 МПа; E_s=190000 МПа

Назначаем величину предварительного напряжения арматуры σ_sp=700 МПа. Проверяем условие σ_sp+p ≤ R_s_,ser; при:

МПа

где l – длина натягиваемого стержня.

Т.к. σ_sp+p=700+88=788 МПа ≤ R_s_,ser=788 МПа, то условие выполняется.

Предварительное напряжение при благоприятном влиянии с учётом точности натяжения арматуры будет равно:

σ_sp(1-Δγ_sp)=700(1-0,085)=640,5 МПа,

где Δγ_sp при электротермическом и электротермомеханическом способах натяжения определяются по формуле:

где п_р¾ число стержней напрягаемой арматуры в сечении элемента).

2.1 Расчет плиты по предельным состояниям первой группы

2.1.1 Расчет прочности плиты по сечению, нормальному к продольной оси:

М = 99,14 кН·м. Сечение тавровое с полкой в сжатой зоне. Согласно п. 3.16 [СНиП]. При

>0,1 расчетная ширина полки b_f^`=1750 мм; h₀=h-a=220-26=194 мм.

Рисунок 4 - Сечение

Проверяю условие [Пособие по проектированию пред. напряженных ЖБК, (44)].

кН∙м>М=99,14 кН∙м,

т.е. граница сжатой зоны проходит в полке и расчет производим как для прямоугольного сечения шириной b=b_f^`=1750 мм;

Определим значение

отсюда находим ξ=0,11; η=0,945.

Вычислим относительную высоту сжатой зоны бетона ξ_R. Найдём характеристику сжатой зоны бетона ω:

ω = α-0,008∙R_b = 0,8-0,008∙14,5=0,684;

где: α = 0,8 для мелкозернистого бетона группы А.

Тогда:

где: s_sc_,u ¾ предельное напряжение в арматуре сжатой зоны, принимаемое для конструкций из тяжелого, мелкозернистого и легкого бетонов по СНиП 2.03.01-84 равным 500 МПа;

s_sR —напряжение в арматуре, МПа, принимаемое для арматуры класса А-V равным:

s_sR = R_s + 400 – s_sp – Ds_sp=680+400 – 448,35=631,65 МПа; (предварительное напряжение принято с учётом полных потерь s_sp=0,7∙640,5=448,35 МПа);

где:

принимаем ∆σ_sp=0;

Поскольку класс арматуры А-V, кроме этого выполняется условие ξ=0,11 < ξ_R=0,46 то расчетное сопротивление арматуры R_s умножается на коэффициент определяемый по формуле:

;