Смекни!
smekni.com

Железобетонный многоэтажный гараж

Содержание




стр.

Заданиенапроектирование∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 2
1 Расчётмонолитнойплиты∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 3
2 Расчётвторостепеннойбалки∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 6
3 Расчётплиты перекрытия( сборный вариант) ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙

10

4

Расчётразрезногоригеля∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙


17
5

Расчётколонны ифундамента∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙

20

6 Расчёткирпичногостолба с сетчатымармированием∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙

22


Списокиспользуемойлитературы∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙ 24


Заданиедля выполненияпроекта:


  1. Шагколонн в продольномнаправлении,м ……….. 5,60

  2. Шагколонн в поперечномнаправлении,м ……….. 6,80

  3. Числопролётов впродольномнаправлении……….6

  4. Числопролётов впоперечномнаправлении……….4

  5. Высотаэтажа, м…..………………………………….3,60

  6. Количествоэтажей…………………………………..4

  7. Врем.нормат. нагр.на перекрытие,кН/м

    ………...6,0
  8. Пост.нормат. нагр.от массы пола,кН/

    ………….0,8
  9. Классбетона монол.констр. ифундамента………..B20

  10. Классбетона сборныхконструкций………………...B35

  11. Классарматуры монол.констр. ифундамента……..А-III

  12. Классарматуры сборныхненапр. конструкций…….АII

  13. Класспредв. напрягаемойарматуры…………………К-7

  14. Способнатяженияарматуры наупоры…………Эл.терм.

  15. Условиетвердениябетона ………………………Естеств.

  16. Типплиты перекрытия…………………………....Круг.

  17. Видбетона дляплиты……………………………Тяжёлый

  18. Глубиназаложенияфундамента……………………….1,40

  19. Усл.расчётноесопротивлениегрунта,МПа…………...0,28

  20. Районстроительства……………………………..Самара

  21. Влажностьокружающейсреды,……………………….65%

  22. Классответственностиздания………………………….II


Рис. 1

Принятая компоновкаконструктивнойсхемы монолитногоперекрытияприведена нарисунке 1.

Назначаемпредварительноследующиезначениягеометрическихразмеров элементовперекрытия:

высотаи ширина поперечногосечения второстепенныхбалок:

высотаи ширина поперечногосечения главныхбалок:


толщинуплиты примем:

1.Расчёт монолитнойплиты.


Вычисляемрасчетныепролеты и нагрузкина плиту. Согласнорис.1 получимв короткомнаправлении


вдлинном направлении


Для расчетаплиты в планеперекрытияусловно выделяемполосу шириной1м. Плита будетработать какнеразрезнаябалка, опорамикоторой служатвторостепенныебалки и наружныекирпичныестены. При этомнагрузка на1м плиты будетровна нагрузкена 1м2перекрытия.Подсчет нагрузокна плиту данв табличнойформе.


Наименованиенагрузки

Нормативнаянагрузка, кН/м

γf

Расчетнаянагрузка, кН/м

1 Собственнаямасса плиты ρ·δ

1,4

1,1

1,54

2 Собственнаямасса пола ρ·δ 0,8 1,2 0,96
3 Полезнаянагрузка 6 1,3 7,8




10,1



Определимизгибающиемоменты с учетомперераспределенияусилий

Рис.2

Определимтребуемуюплощадь продольнойарматуры основнойсетки (Аs)

Принимаембетон м.з. В20(Rb=10,5МПа)и арматуру Вр1(Rs=365МПа).

Принимаемсетку

Определимтребуемуюплощадь продольнойарматурыдополнительной

сетки(ΔAs):


2. Расчет второстепеннойбалки.


Вычисляемрасчетныепролеты и нагрузкина второстепеннуюбалку. Согласнорис.3 получим


Определимрасчётнуюнагрузку на1м второстепеннойбалки, собираемуюс грузовойполосы шириной,равной максимальномурасстояниюмежду осямивторостепенныхбалок

.

Наименованиенагрузки

Нормативнаянагрузка, кН/м

γf

Расчетнаянагрузка, кН/м

1 Собственнаямасса плиты ρ·δ 2,55 1,2 3,06
2 Собственнаямасса пола ρ·δ

0,9

1,3

1,17

3

Собственнаямасса балки h·b·ρ

1,36

1,3

1,768

4

Полезнаянагрузка

10,2

1,2

12,24





18,24


Определимизгибающиемоменты с учетомперераспределенияусилий


Рисунок3. К расчётувторостепеннойбалки.

Максимальнаяпоперечнаясила (на первойпромежуточнойопоре слева)равна Q=0,6ql01=0,6·17,53·5,25=54,6кН.

Принимаембетон В20 (Rb=11,5МПа)и арматуру АII(Rs=280МПа).


Расчетпрочностивторостепеннойбалки по сечению,нормальномук продольнойоси.


Определимтребуемуюплощадь продольнойарматуры:

  1. длясечения в серединепервого пролета


границасжатой зоныв полке поэтомурасчет производимкак для прямоугольногосечения шириной

принимаем2Ш18; 1 Ш10 (As=5,09см2);(A

=0,789см
)
  1. длясечения в серединепервого пролета


границасжатой зоныв полке поэтомурасчет производимкак для прямоугольногосечения шириной

принимаем5Ш10(As=3,93см2)

3) для сеченияна первойпромежуточнойопоре слева


принимаем5Ш12(As=5,65см2)

4)для сеченияна второйпромежуточнойопоре слева


принимаем6Ш10(As=4,71см2)


  1. Выполнимрасчет прочностинаиболее опасногосечения балкина действиепоперечнойсилы у опорыслева. По приложению2 из условиясварки принмаемпоперечныестержни d=5мм класса ВР-I,число каркасов2. (

    )Максимальныйдопустимыйшаг S=100мм,
    .Поперечнаясила на опоре
    ,фактическаяравномернораспределеннаянагрузка q=17,68кН/м.

Расчетпо наклонномусечению.


Проверимпрочностьнаклоннойполосы на сжатиепо условию:

1.


ОпределимМbи qsw


,т.к.
,принимаем
,тогда

Поскольку

Условиевыполняется,следовательнозначение

не корректируем.

Определимдлину проекцииопасного наклонногосечения, т.к.0,56

значение Сопределяемпо формуле:

ПосколькуС=0,87 м>

, принимаемС=0,84м

>

Длинапроекции наклоннойтрещины ровна

Проверяемусловия:

Прочностьнаклонногосечения попоперечнойсиле обеспечена.

Требованияп.3.32 СНиП такжевыполняются,поскольку


3. Расчет плитыпокрытия (сборныйвариант).


По результатамкомпоновкиконструктивнойсхемы перекрытияпринята номинальнаяширина плиты1000мм.


Рисунок4. Компоновкаконструктивнойсхемы покрытия.


Вычисляемрасчетныепролеты и нагрузкина плиту перекрытия.Согласно рис.4получим

Определимрасчетнуюнагрузку на1м плиты перекрытия


Наименованиенагрузки

Нормативнаянагрузка, кН/м

γf

Расчетнаянагрузка, кН/м

1

Пост-янагрузка ж/бплиты ρ·δ

3

1,1

3,3

2

Собственнаямасса пола ρ·δ


0,8

1,2

0,96

Итого 3,8

4,26

3

Временная

длительная0,7

кратковременная0,3


4,2

1,8

1,2

5,04

2,34

4

Полнаянагрузка

Вт.ч. пост.+длительная

9,8

8

1,3

11,64

9,3


Расчетныеусилия:

а)длярасчетов попервой группепредельныхсостояний:

б)длярасчетов повторой группепредельныхсостояний

Принимаембетон м.з. В35(Rb=19,5Мпа,)и напрягаемуюарматуру классаК-7 (Rs=1210Мпа, Rs,ser=435МПа, Es=180000МПа).

Назначаемвеличинупредварительногонапряженияарматуры σsp=1015МПа и проверяемусловие:

дляэлектротермическогоспособа натяжения


Расчетплиты по предельнымсостояниямпервой группы.


Расчетпрочности плитыпо сечению,нормальномук продольнойоси.


Сечениедвутавровоес полкой в сжатойзоне.

проверимусловие:

границасжатой зоныв полке, значитрасчет будемпроизводитькак для прямоугольногосечения ширинойb=bf=1000мм

Вычислимотносительнуюграничнуювысоту сжатойзоны:

;

Вычислимтребуемуюплощадь сечениянапрягаемойарматуры:

поконструктивнымтребованиямпринимаем3Ш12(As=2,72см2).


Расчетпрочности плитыпо сечениям,наклонным кпродольнойоси.


Проверяемусловие:

т.е.условиевыполняется.Проверяемусловие:

и

Находимусилия обжатияот растянутойпродольнойарматуры

Вычисляем

Т.к.


Расчетпо предельнымсостояниямвторой группы.


Определениегеометрическиххарактеристикприведенногосечения.


a=b=

По таб.2СНиП определяемкатегориютребованийпо трещиностойкости

В закрытомпомещение 3-якатегория



Определениепотерь предварительногонапряженияпри натяженииарматуры.


Определимпервые потерипредварительногонапряженияпо позициям1-6 табл.5 [1].

Потериот релаксациинапряжений

Потериот температурногоперепада


Потери

отсутствуюттаким образомусилия обжатияР1 с учётом потерьрас. по поз.1-5таб.5

Точкаприложенияусилия Р1 совпадаетс центром тяжестисечения напрягаемойарматуры поэтому

Потериот быстропротекающейползучестибетона


Напряжениена уровне растянутойарматуры (y=eop=80мм)будет равно

Напряжениена уровне крайнеговерхнего волокна(y=h-yred=110мм)будетравно:


Потерина уровне растянутойарматуры

Потерина уровне крайнеговерхнего волокна

Усилиеобжатия с учетомпервых потерьопределяется


Определимвторые потерипредварительногонапряженияпо позициям 7-11 табл.5 [1].


Напряжениена уровне растянутойарматуры (y=eop=80мм)будет равно:

Напряжениена уровне крайнеговерхнего волокна(y=h-yred=110мм)будет равно:

Потериот усадки тяжёлогобетона

МПа

Потерина уровне крайнеговерхнего волокна

Поэтомусогласно СНиПп.1.25 потери неувеличиваются

Усилиеобжатия с учётомсуммарныхпотерь


Проверкаобразованиятрещин


Расстояниедо ядровойточки

Придействии Р1в стадии изготовлениянапряженияв верхней зонебетона равно


Т.е.минимальноенапряжение в бетоне придействии усилияобжатия Р1 будетсжимающим,следовательноверхние начальныетрещины необразуются

Согласноп.4,5 СНиП принимаем

Трещиныв нижней зонене образуются,т.е. не требуетсярасчет шириныраскрытиятрещин.

Расчетпрогиба плитывыполняем приусловии отсутствиятрещин в растянутойзоне бетона.

Находимкривизну отдействиякратковременныхнагрузок


постоянныхи длительных

Прогибплиты без учётавыгиба от усадкипол-и бетонапри предварительномобжатии будетравен:




Т.к

то

,

Выгиб плитыот усадки иползучестибетона припредварительномобжатии составит

Прогибплиты будетравен:


4. Расчет неразрезногоригеля.


Назначаемпредварительныеразмеры поперечногосечения ригеля.


Определимрасчетнуюнагрузку на1м ригеля, собираемуюс грузовойполосы шириной,равной расстояниюмежду осямиригелей (s=4800мм).


Наименованиенагрузки

Нормативнаянагрузка, кН/м

γf

Расчетнаянагрузка, кН/м

1 Постояннаянагрузка отригеля

2,65

1,1

2,92*6,8=

=19,86

2 Плитаперекрытия 3

1,1

3,3
3 Покрытиепола 0,8

1,2

0,96
4 Полезная нагрузка 6 1,2 7,2

Полнаянагрузка 12,45
14,38

ИТОГО31,32




Рисунок5. Огибающаяэпюра изгибающихмоментов.


Расчетпрочностиригеля по сечению,нормальномук продольнойоси.


Определимтребуемуюплощадь продольнойарматуры:

1) для сеченияв серединепервого пролета

принимаем6Ш20(As=18,85см2)

Назначаемхомуты А1 d=8мм S=150 n=3

Определяемзначение

принимая

Поскольку

Следовательнозначение

не корректируем

Согласноп. 3.32 СНиП определяемдлину проекцииопасного наклонногосечения

Таккак

Значениес определяемтолько по формуле:

Поскольку

принимаемL=1.36м

Длинапроекции наклоннойтрещины ровна


топринимаем

=0,64тогда

т.е. прочностьнаклонногосечения попоперечнойсиле обеспечена

  • Сечениев пролете спродольнойарматурой 6Ш20(As=1885мм2)

  • Сечениев пролете спродольнойарматурой 3Ш20(As=763мм2)


  • Сечениев пролете спродольнойарматурой 5Ш20(As=1272мм2)

  • Сечениев пролете спродольнойарматурой 4Ш20(As=1018мм2)


1)

=5,27


5. Расчёт колонны.


Определимнагрузку наколонну с грузовойплощади, соответствующейзаданной сеткеколонн 6,8∙5,6=38,08м2.

Постояннаянагрузка отконструкцийодного этажа:

  • от перекрытияи пола: 4,26·38,08=162,22 кН

  • от собственноговеса ригеля: 0,46·0,23·6,8·25·1,1=19,79 кН

  • от собственноговеса колонны: 0,16·3,6·25·1,1=15,84 кН

итого:162,22+19,79+15,84=197,85 кН

Временнаянагрузка отперекрытияодного этажа:6·38,08=228,48 кН

втом числе длительная4,2·38.08=159,94 кН

Постояннаянагрузка от кровли 5кН/

,

5·38,08=190,4кН,

то же сучетом нагрузкиот ригеля иколонны верхнегоэтажа:

182,4+18,21+14,52=215,13 кН

Временнаянагрузка отснега для г.Самара (IVснеговой район,s=2,4кН/м2)

2,4·38,08=91,39кН

Втом числе длительная:91,39·0,7=63,97 кН


Принимаембетон м.з. В35(Rb=17,5Мпа)и арматуру АII(Rsс=280Мпа).

Принимаяпредварительнокоэффициентφ=0,8, вычисляемтребуемуюплощадь сеченияпродольнойарматуры:

принимаемконструктивно4Ш16(As=804мм2).

Выполнимпроверку прочностисечения колонныс учетом площадисечения фактическипринятой арматуры.

;
;

,
уточняем коэффициентφ :

Тогда фактическаянесущая способностьрасчетногосечения колонныбудет равна:

,

следовательно,прочностьколонны обеспечена.Так же удовлетворяютсятребованияпо минимальномуармированию,поскольку

Поперечнуюарматуру вколонне конструируемиз арматурыкласса Вр-Iдиаметром 5мм,устанавливаемс шагом s=300мм

  1. Расчётфундамента.

Нормативнаянагрузка наколонну Nser=1200,71кН

Условноерасчетноесопротивлениегрунта Ro=0,28МПа

Удельныйвес бетонафундаментаи грунта наобрезах γm=20·10-6Н/мм3

Вычислимтребуемуюплощадь подошвыфундамента

Размерстороны квадратнойподошвы фундаментадолжен бытьне менее

Назначаемразмер

,при этом давлениепод подошвойфундаментаот расчетнойнагрузки будетравно

По условиюзаделки колонныв фундаментполная высотафундаментадолжна бытьне менее

С учетом удовлетворениявсех условийпринимаемокончательнофундаментвысотой Н=850мм,двухступенчатый,с высотой нижнейступени h1=450мм.

Выполним проверкупрочностинижней ступенипо перечнойсиле без поперечногоармированиядля единицыширины этогосечения (b=1мм)

Площадь сеченияарматуры подошвыфундаментаопределим израсчета фундаментана изгиб в сечениях1-1 и 2-2.

Сечениеарматуры одногои другого направленияна всю ширинуфундамента определим изусловий:

Нестандартнуюсварную сеткуконструируемс одинаковойв обоих направленияхрабочей арматурой12 Ш10(As=942мм2) сшагом 150мм.



7. Расчёт кирпичногостолба с сетчатымармированием.

Определимнагрузку наколонну с грузовойплощади, соответствующейзаданной сеткеколонн 6,8∙5,6=38,08м2.

Постояннаянагрузка отконструкцийодного этажа:

  • от перекрытияи пола: 4,26·38,08=162,22 кН

  • от собственноговеса ригеля: 0,46·0,23·6,8·25·1,1=19,79 кН

  • от собственноговеса колонны: 0,16·3,6·25·1,1=15,84 кН

итого:162,22+19,79+15,84=197,85 кН

Временнаянагрузка отперекрытияодного этажа:6·38,08=228,48 кН

втом числе длительная4,2·38.08=159,94 кН

Постояннаянагрузка от кровли 5кН/

,

5·38,08=190,4кН,

то же сучетом нагрузкиот ригеля иколонны верхнегоэтажа:

182,4+18,21+14,52=215,13 кН

Временнаянагрузка отснега для г.Самара (IVснеговой район,s=2,4кН/м2)

2,4·38,08=91,39кН

Втом числе длительная:91,39·0,7=63,97 кН

Принимаемкирпич марки125 на растворемарки 75 R=2МПаи арматуру Вр-1(Rs=216Мпа).

Назначаемразмеры сечениякирпичногостолба

Т.к. заданнаявеличинаэксцентриситета

Вычисляеммаксимальноенапряжениев кладке

где

,значениекоэффициентов
принято предварительноориентировочно.

Определяемтребуемыйпроцент армированиякладки принимаязначение

тогда получим

где

для арматурыдиаметром 5ммкласса Bp-1
с учётом коэффициентаусловий работы

Назначаемшаг сеток S=158мм

Принимаемразмер с=50 мм,при этом получим

Определяемфактическуюнесущую способностьзапроектированногосечения кирпичногостолба с сетчатымармированиемдля определениякоэффициентовпродольногоизгиба расчётнаявысота столба будет равна

соответственногибкость вплоскостидействия изгибающегомомента

исоответствующаяей гибкость

Находимупругую характеристикукладки с сетчатымармированиемпо формуле:

Находимзначениекоэффициентовпродольногоизгиба дляармированнойкладки привнецентренномсжатии

соответственнополучим

Коэффициент

,учитывающийповышениерасчётногосопротивлениякладки определяем

Тогдафактическаянесущая способностьбудет равна


8. Списокиспользуемойлитературы.


1. СНиП2.03.01-84. Бетонныеи железобетонныеконструкции/Госстрой СССР.– М.: ЦИТП ГосстрояСССР, 1989. – 88с.;

2. Пособиепо проектированиюбетонных ижелезобетонныхконструкцийиз тяжёлых илёгких бетоновбез предварительногонапряженияарматуры ( кСНиП 2.03.01-84)/ ЦНИИпромзданийГосстроя СССР,НИИЖБ ГосстрояСССР. – М.: ЦИТПГосстроя СССР,1989. – 192с.;

3. Пособиепо проектированиюпредварительнонапряжённыхжелезобетонныхконструкцийиз тяжёлых илёгких бетонов( к СНиП 2.03.01-84). Ч. I/ЦНИИпромзданийГосстроя СССР,НИИЖБ ГосстрояСССР. – М.: ЦИТПГосстроя СССР,1990. – 192с.;

4. Пособиепо проектированиюпредварительнонапряжённыхжелезобетонныхконструкцийиз тяжёлых илёгких бетонов( к СНиП 2.03.01-84). Ч. II/ЦНИИпромзданийГосстроя СССР,НИИЖБ ГосстрояСССР. – М.: ЦИТПГосстроя СССР,1990. – 144с.;

5. СНиП2.01.07-85. Нагрузкии воздействия/Госстрой СССР.– М.: ЦИТП ГосстрояСССР, 1987. – 36с.

6. СНиП П-22-81.Каменные иармокаменныеконструкции

7. БайковВ.Н., СигаловЭ.Е. Железобетонныеконструкции.Общий курс. –М.: Стройиздат,1985.

8. БородачёвН.А. Автоматизированноепроектированиежелезобетонныхи каменныхконструкций:Учеб. Пособиедля вузов – М.:Стройиздат,1995. – 211с.

9. УлицкийИ.И. Железобетонныеконструкции( расчёт и проектирование).Изд. Третье,переработанноеи дополненное.Киев, «Будiвельник»,1972. – 992с.

10. ФроловА.К. Проектированиежелезобетонных,каменных иармокаменныхконструкций:Учебное пособие.– М.: ИздательствоАСВ, 2001. – 170с.


25



Министерство образованияРоссийскойФедерации

Государственноеобразовательноеучреждениевысшего профессиональногообразования

ОРЕНБУРГСКИЙГОСУДАРСТВЕННЫЙУНИВЕРСИТЕТ


Архитектурно-строительныйфакультет


Кафедра:«Строительныхконструкций»


ПОЯСНИТЕЛБНАЯЗАПИСКА

к курсовомупроекту по теме:” Многоэтажныйгараж”


Выполнил

студентгр.00ГСХ

_______________ БезгодовЕ.А.

«__»_______2004г.

Проверил

_______________КасимовР.Г.

«__»_______2004г.


Оренбург– 2004г.