Курсовая работа: Проектирование семиэтажного железобетонного каркаса жилого дома
,
,
.
3.1 Подбор арматуры в крайнем пролете
Класс бетона В15, . Класс арматуры А – 400, защитный слой бетона . Принимаем . Тогда:
,
, .
Тогда: . Принимаем: .
,
где , , , .
.
- нейтральная ось проходит в полке, следовательно, сечение рассматривается как прямоугольное шириной .
,
Площадь арматуры:
.
( – арматура класса А-400).
Принимаем диаметр стержней 14 мм, их количество 4 штуки.
3.2 Подбор арматуры в среднем пролете
,
Площадь арматуры:
.
( – арматура класса А-400).
Принимаем диаметр стержней 18 мм, их количество 2 штуки: () 2&18А400.
3.3 Подбор арматуры на опоре
На опоре балка армируется двумя сетками. Растянутая полка в расчете не учитывается, рассматривается прямоугольное сечение . Принимаем арматуру класса В500, . При назначении рабочей высоты сечения необходимо учесть, что над этими сетками должны располагаться арматурные сетки плиты перекрытия. Тогда:
, задаемся , .
,
Площадь арматуры:
.
( – арматура класса В-500).
Принимаем диаметр стержней 8 мм, их количество 9 штук
() – 9&8В500 – количество стержней в двух сетках.
Сетки устанавливаются на ширине . Шаг сеток , где - количество стержней. . Сетки раскатываются поперек второстепенной балки, рабочая арматура поперечная. Продольная арматура принимается конструктивно.
С3: ().
3.4 Подбор верхней арматуры в пролете
Крайний пролет
,
,
,
.
Средний пролет
,
.
Т.к. на расстоянии 1/3L момент ни в крайнем, ни в среднем пролете не лежит выше нулевой линии, то расчет на подбор верхней арматуры в пролете не нужен. Верхняя арматура в пролете назначается конструктивно: 2&8А400.
3.5 Расчет второстепенной балки на поперечную силу
Определяется необходимость постановки хомутов:
. Класс бетона В15, – расчетное сопротивление бетона растяжению.
, т. к. , то хомуты устанавливают по расчету.
Расчет производится из условия:
,
где - поперечное усилие, воспринимаемое бетоном, кН,
- момент, воспринимаемый бетоном, кН*м,
- длина проекции наиболее опасного сечения на продольную ось элемента, м, где – полная расчетная нагрузка, действующая на балку,
– поперечное усилие, воспринимаемое хомутами, кН,
– усилие в хомутах на единицу длины элемента, кН/м.
Примем диаметр поперечных стержней 10 мм, класс арматуры А400, . Площадь сечения хомутов равна: .
, примем шаг стержней 200 мм.
Определяем:
.
, , .
Определяем: .
Определяем шаг поперечных стержней:
В средней части шаг принимаем конструктивно – 300 мм.
По конструктивным соображениям в целях унификации каркасов для балок средних пролетов (каркас К2) принимаем поперечные стержни диаметром 10 мм, с шагом 150 и 300 мм, также как и для каркаса К1 в крайнем пролете.
3.6 Расчет обрыва стержней в пролете
,
.
Тогда: ,
.
, .
,
, , , ,
, принимаем .
, принимаем .
4. Проектирование и расчёт железобетонной многопустотной плиты перекрытия
4.1 Исходные данные
Размеры плиты номинальные, м – 1,2х6,85
Класс напрягаемой арматуры – А800 (А-V)
Класс бетона В20
Нормативные и расчетные характеристики бетона и арматуры:
Rb=11,5 МПа
Rbt=0,9 МПа
Rb,ser=15 МПа
Rbt,ser=1,35 МПа
Eb=27,5*103 МПа
gb1 =0,9
Для арматуры А800
Rs=695 МПа
Rs,n=800 МПа
Es=20*104 МПа
Для арматуры В500 (Вр-I)
Rs=415 МПа
Rs,n=500 МПа
Rsw=300 МПа
Собственный вес плиты = 3 кН/м2
Принимаем предварительно диаметр напрягаемой арматуры = 14 мм и защитный слой бетона а=40 мм.
4.2 Статический расчет плиты
Сбор нагрузок на плиту перекрытия
Подсчет нагрузок, действующих на 1 м2 плиты, производится в табличной форме с учетом принятой конструкции пола; нормативное значение собственного веса плиты принимается равным
№ п/п | Вид нагрузки |
Нормативная нагрузка qn, кН/м2 |
γf |
Расчетная нагрузка q, кН/м2 |
I | Постоянная нагрузка | |||
1 | Собственный вес конструкции пола | 0,5686 | – | 0,7363 |
2 | Собственный вес плиты | 3,0 | 1,1 | 3,3 |
Итого | 3,569 | – | 4,036 | |
II | Временная нагрузка: | 4,1 | 1,2 | 4,92 |
1 |
Кратковременная |
1,36 | 1,2 | 1,64 |
2 | Длительная (принимаем 6*2/3) | 2,73 | 1,2 | 3,28 |
Всего | 7,67 | – | 8,96 | |
В том числе: длительная кратковременная |
6,31 |
– |
7,32 |