Xreferat.com » Рефераты по строительству » Расчет монолитной балки и колонны

Расчет монолитной балки и колонны

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Югорский государственный университет

Кафедра «Строительные технологии и конструкции»


Курсовая работа

по дисциплине

Строительные конструкции

на тему:

Расчет монолитной балки и колонны

Вариант №10


Выполнила:

студентка группы 5460

О.В. Ермакова

Проверил:

преподаватель Н.И. Парьева


г. Ханты-Мансийск 2010


Содержание


Задание по курсовому проекту

Введение

Сбор нагрузок

На покрытие, на 1 м2

На перекрытие, на 1 м2

Нагрузка от железобетонной колонны

Нагрузка от монолитных балок

Нагрузка на низ колонны

Расчет средней монолитной балки покрытия и перекрытия

2.1.1 Начальные данные

2.1.2 Расчет изгибающего момента

2.1.3 Расчет рабочей высоты сечения

2.1.4 Расчет коэффициента am

2.1.5 Расчет площади поперечного сечения продольной арматуры

2.1.6 Уточняющий расчет

2.2 Расчет прочности балки по наклонным сечениям

2.3 Расчет на действие поперечной силы по наклонной полосе между наклонными трещинами

2.3.1 Проверка соблюдения условия

Расчет колонны

3.1 Начальные данные

3.2 Расчетная схема колонны

3.3 Определение площади сечения арматуры

3.3.1 Расчет

3.3.2 Вычисление коэффициента h

3.3.3 Значение e с учетом прогиба

3.3.4 Определение требуемой площади сечения арматуры

3.3.5 Назначение диаметра и шага постановки поперечных стержней

3.3.6 Конструирование сечения колонны

3.3.7 Конструирование колонны

Список используемой литературы


Задание по курсовой работе


10 вариант


Сборное перекрытие с продольным расположением монолитных балок и колонн

Здание 2-х этажное, административное.

Район строительства г. Ханты-Мансийск.

Выполнить:

Схему расположения пустотных плит перекрытия, монолитных балок и колонн.

Рассчитать и законструировать среднюю монолитную балку и крайнюю колонну


Расчет монолитной балки и колонны

В-20, А-II, защитный слой а = 16мм,колонны bxh = 400x400м, Расчет монолитной балки и колонны


Введение


Данная курсовая работа выполняется с целью закрепления теоретических знаний основ расчета строительных конструкций: железобетонных колонн и монолитных балок.

В процессе выполнения курсового проекта определяется нагрузка (нормативная и расчетная), устанавливается расчетная схема колонны и балки, задаются материалы и устанавливаются их расчетные характеристики, конструируется средняя монолитная балка и крайняя колонна.

Все расчёты производятся в соответствии с требованиями нормативно-технической литературы (СНиП, ГОСТ, и др.).


1. Сбор нагрузок


1.1 На покрытие, на 1м2:


Нагрузка Подсчет

Расчет монолитной балки и колонны

Расчет монолитной балки и колонны

Расчет монолитной балки и колонны

Постоянная

1 Гравий

0.021м∙ 1600 Расчет монолитной балки и колонны

33,6 1,3 43,68
2 Рубероидный ковер 3∙ 3 слоя 9 1,3 11,7
3 Цементно-песчаная стяжка

0.026м∙ 1400Расчет монолитной балки и колонны

36,4 1,3 47,32
4 Керамзит

0.32м∙ 800Расчет монолитной балки и колонны

256 1,3 332,8
5 Пароизоляция (1 слой руб.)
3 1,3 4
6 Пустотная плита ПК
320 1,1 352

Временная

1 Снеговая нагрузка
224 1,4 313,6
Всего: 882
1061

1.2На перекрытие, на 1м2:


Нагрузка Подсчет

Расчет монолитной балки и колонны

Расчет монолитной балки и колонны

Расчет монолитной балки и колонны

Постоянная

1 Бетонные плитки

0.032м∙ 2500Расчет монолитной балки и колонны

80 1,2 96
2 Цементно-песчаный раствор

0.024м∙ 1200Расчет монолитной балки и колонны

28,8 1,3 37,44
3 Плита ПК
320 1,1 352

Временная

1 Административное здание
200 1,2 240
2 Перегородки
50 1,1 55
Всего: 679
780

1.3 Нагрузка от железобетонной колонны


Н= 6,8 + 0,29= 7,09 – высота колонны;

bЧh=400Ч400; Расчет монолитной балки и колонны;

Расчет монолитной балки и колонны= b ∙ h ∙ H ∙ Расчет монолитной балки и колонны= 0,4 . 0,4 . 7,09 . 2400 = 2722,5 кг;

Расчет монолитной балки и колонны= 2722,5 . 1,1= 2995 кг.


1.4 Нагрузка от монолитных балок

С учетом расчета крайней колонны сбор нагрузок от монолитных балок снимаем с длинны балки 3 м (6м /2) предварительным размером 0,25х0,5 (b.h), Расчет монолитной балки и колонны.


Расчет монолитной балки и колонны= 3м . 0,25 . 0,5 . 2400 кг/м3= 900 кг.

Расчет монолитной балки и колонны= 900 ∙ 1,1= 990 кг.


1.5 Нагрузка на низ колонны


Расчет монолитной балки и колонны ;Расчет монолитной балки и колонны = 882 ∙ 9 + 679 ∙ 9+

2*900 + 2722,5= 18571,5 кг;

Расчет монолитной балки и колонны ;

Np = 1061 ∙ 9 + 780∙ 9 + 2*990+ 2995 = 21544 кг.

перекрытие монолитный балка колонна


2. Расчет средней монолитной балки покрытия и перекрытия


2.1.1 Начальные данные: принимаем сечение монолитной балки 250х500(h), мм. Бетон тяжелый класса В20. Расчетное сопротивление тяжелого бетона класса В20 Rb=11,5 МПа (табл.13, СНиП 2.03.01-84). Рабочая арматура класс А-II. Расчетное сопротивление арматуры Rs=280 МПа (табл. 22 [5]).


2.1.2 Расчет изгибающего момента


Расчет монолитной балки и колонны(1)


где: М – изгибающий момент, Н.м;

q – распределенная нагрузка, Н/м2;

s – площадь приложения распределенной нагрузки, м2;

l – длина монолитной балки, м.

Минимально допустимая толщина защитного слоя для балок Расчет монолитной балки и колонны [5]. Принимаем толщину защитного слоя бетона для балок Расчет монолитной балки и колонны.


2.1.3 Расчет рабочей высоты сечения:


h0 = h – a=500-26=474 мм (2)


где h0 – высота рабочего сечения, мм;

a - защитный слой бетона до оси арматуры,


Расчет монолитной балки и колонны;


h – высота поперечного сечения балки, мм.

2.1.4 Расчет коэффициента am:


Расчет монолитной балки и колонны(3)


По табл. 20 [4] находим коэффициенты Расчет монолитной балки и колонны=0,49 и Расчет монолитной балки и колонны=0,75. По табл. 18 [4] определяем Расчет монолитной балки и колонныR=0.65, Так как Расчет монолитной балки и колонны=0,49<xR=0.65, то размеры принятого сечения достаточны для нормального армирования.


2.1.5 Расчет площади поперечного сечения продольной арматуры:


Расчет монолитной балки и колонны (4)


Принимаем 3 стержня диаметром 32 А-II (АS = 2413 мм2). [7] В связи с уточнением размера


Расчет монолитной балки и колонны


2.1.6 Уточняющий расчет:


h0 = h – a=500-32=468 мм.

Расчет монолитной балки и колонны


Дальнейшие результаты аналогичны ранее полученным.


2.2 Расчет прочности балки по наклонным сечениям


Рабочая распределительная арматура на приопорных участках балки длинной 1420 мм. армируется хомутами - арматура Ш8 А-I c шагом 150мм;

Центральная часть хомутами – арматура Ш8 А-I c шагом 350мм;

Монтажная арматура принимаем: 2 Ш10 А-II.


2.3 Расчет на действие поперечной силы по наклонной полосе между наклонными трещинами


2.3.1 Проверяем соблюдение условия:


Расчет монолитной балки и колонны (5)

Расчет монолитной балки и колонны

Расчет монолитной балки и колонны


Где Q – поперечная сила от внешней расчетной нагрузки:


Расчет монолитной балки и колонны


Расчет монолитной балки и колонны - коэффициент, учитывающий влияние хомутов, нормальных к продольной оси элемента на прочность бетона.


Расчет монолитной балки и колонны,


согласно условий принимаем Расчет монолитной балки и колонны=1,3


Расчет монолитной балки и колонны

Расчет монолитной балки и колонны


Где Расчет монолитной балки и колонны - коэффициент поперечного армирования элемента;

s – шаг хомутов, s = 150 мм;

b – ширина сечения элемента, b = 250;

Asw – площадь хомутов в поперечном сечении конструкции.

Asw=n.Asw1=28 . 1000=28000 мм2

n- количество хомутов в сечении, n = 28.

Asw1 – площадь поперечного сечения одного хомута= 1000 мм2

Расчет монолитной балки и колонны - коэффициент, зависящий от прочности бетона


Расчет монолитной балки и колонны


Расчет монолитной балки и колонны - коэффициент принимаемый в зависимости от вида бетона. Для тяжелого 0,01.

Исходя из нагрузок действующих на монолитную балку, и выполнения условия (5) принятая арматура удовлетворяет условиям прочности.


3. Расчет колонны


3.1 Начальные данные:


По заданию требуется рассчитать крайнюю колонну. Вследствие одностороннего приложения нагрузок, колонну рассчитываем с несимметричным армированием.

Принимаем:

сечение колонны размерами b = 400 мм, h = 400 мм;

защитный слой a = a' = 32 мм;

бетон тяжелый класса B25 (Rb = 13 МПа при gb2 = 0,9; Eb = 2,7 · 104); арматура класса A-III (Rs = Rsc = 365 МПа);

продольная сила N = 213,35 кН;

эксцентриситет продольной силы относительно центра тяжести бетонного сечения е0 = 275 мм;

расчетная длина l0 = 3,4 м.


3.2 Расчетная схема колоны


Расчет монолитной балки и колонны


3.3 Определяем площади сечения арматуры S и S’


3.3.1 Расчет:

h0 = 400 – 32 = 368 мм.

Так как 4 < l0/h = 3,4/0,4=8,5 < 10, расчет производим с учетом прогиба элемента согласно п. 3.54 [4].

Предположим, что m, удельная площадь армирования, mЈ 0,025, значение Ncr определим по упрощенной формуле


Расчет монолитной балки и колонны(6)


Где – Ncr – критическая нагрузка на колонну кН ;

А – площадь сечения мм2;

Eb – модуль упругости бетона, МПа.


3.3.2 Коэффициент h вычислим по формуле :


Расчет монолитной балки и колонны(7)


3.3.3 Значение e с учетом прогиба элемента равно:


Расчет монолитной балки и колонны мм. (8)


3.3.4 Требуемую площадь сечения арматуры S’ и S определим по формулам 121 и 122 [4] :


Расчет монолитной балки и колонны (9)


Где: A’s- площадь арматуры в сжатой зоне, мм2;

Rsc – расчетное сопротивление арматуры, МПа.

Конструктивно принимаем вспомогательную арматуру 2 Ш 12 А-III A’s = 230 мм2


Расчет монолитной балки и колонны (10)


Где As – площадь поперечного сечения рабочей продольной арматуры, мм2;

Rs – расчетное сопротивление арматуры, МПа;


Поскольку


Расчет монолитной балки и колонны0,017 < 0,025, значения Аs и A’s не уточняем.


Принимаем Расчет монолитной балки и колонны = 230 мм2 (2 Ж 12) A-III, Аs = 2470 мм2 (4 Ж 28 ) A-III.[7]


3.3.5 Назначаем d и S постановки поперечных стержней


dsw≥ 0,25 ds;

dsw= 0,25· 28 = 8 мм.


принимаем поперечную, арматуру ш 8 мм A-I,

Согласно [1] принимаем поперечное армирование вязаными хомутами.


S ≤ 15ds;

S ≤ 15 ∙ 28 = 420 мм, принимаем S = 400 мм.


3.3.6 Конструируем сечение колонны


Расчет монолитной балки и колонны Расчет монолитной балки и колонны


3.3.7 Конструирование колонны

Размеры сечения колонн следует принимать не менее 250 мм, и они назначаются кратными 50 мм при размерах сторон сечения до 500 мм кратным 100 мм при размерах стороны сечения больше 500 мм.

Требования к материалам для колонн следующее:

Бетон обычно принимается класса ≥ В20; для тяжело нагруженных колонн – не менее В30;

Рабочая арматура принимается классов А- II, А – III, диаметрами от 12 до 40 мм, оптимально 16-25 мм;

Поперечная арматура назначается из классов А- I, А – III и Вр I, диаметром dsw ≥0,25; шаг поперечных стержней не более s≤20ds , где ds – меньший диаметр продольной арматуры.

Правила установки арматуры в колонны и проектирование каркасов:

Стержни продольной арматуры располагаются у граней колонны с защитным слоем бетона не менее 20 мм и не менее 15 мм и не менее ее диаметра;

Для свободной укладки в формы концы продольной арматуры не должны доходить до грани торца колонны на 10 мм при ее длине до 9 м и на 15 мм при длине до 12м. При этом, если в оголовке колонны предусмотрена закладная деталь для опирания вышележащих конструкции, то продольный стержень арматуры должен не доходить до этой закладной детали не менее чем на 10 мм;

При сечении колонны до 400Ч400 мм можно ставить 4 стержня продольной арматуры, располагая по углам колонны, при больших размерах сечения расстояние между осями продольных стержней не должны превышать 400 мм;

плоские арматурные каркасы перед постановкой в опалубку объединяются в пространственные каркасы при помощи соединительных стержней (рис 3.1.,а, 3.2.);


Расчет монолитной балки и колонны

Рис. 3.1 Армирование колонн:

а) сварными каркасами; б) вязанными каркасами; 1- каркасы; 2 – соединительные стержни; 3 – хомуты; аb – защитный слой бетона продольной арматуры


Расчет монолитной балки и колонны

Рис. 3.2. Постановка поперечных стержней в каркасах:

а) объемный каркас; б) плоский каркас; ds – диаметр продольных стержней арматуры; dsw – диаметр поперечных стержней; S – шаг поперечных стержней


Испытывая сжатие при работе в стадии эксплуатации, сборные железобетонные колонны при транспортировании и монтаже работают на изгиб. Это учитывается расчетами на монтажные и транспортные нагрузки, при выполнении которых к колоннам прикладывается нагрузка от ее собственного веса с учетом коэффициентов динамичности.


Список использованной литературы


Бондаренко В.М., Бакиров Р.О., Назаренко В.Г., Римшин В.И., Железобетонные и каменные конструкции, Учебное издание. – М.: Издательство «Высшая школа», 2004. – 876 с.

Заикин А.И., Проектирование железобетонных конструкций многоэтажных пролетных зданий: Учебное пособие. М.: АСВ, 2003. – 200 с.

Кумпяк О.Г., Железобетонные конструкции, Часть 1.: Учебное издание.- М.: Издательство АСВ, 2003. – 280 с.

Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительно напряженной арматуры. (к СНиП 2.03.01-84)

СНиП 2.03.01-84 « Бетонные и железобетонные конструкции»

СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия»

Сортамент арматуры.

Размещено на

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты: