Железобетонный многоэтажный гараж

Содержание

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 (А_s)

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

Принимаемсетку

Определимтребуемуюплощадь продольнойарматурыдополнительной

сетки(ΔA_s):

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 (R_b=11,5МПа)и арматуру АII(R_s=280МПа).

Расчетпрочностивторостепеннойбалки по сечению,нормальномук продольнойоси.

Определимтребуемуюплощадь продольнойарматуры:

1. длясечения в серединепервого пролета

границасжатой зоныв полке поэтомурасчет производимкак для прямоугольногосечения шириной

принимаем2Ш18; 1 Ш10 (A_s=5,09см²);(A=0,789см)

2. длясечения в серединепервого пролета

границасжатой зоныв полке поэтомурасчет производимкак для прямоугольногосечения шириной

принимаем5Ш10(A_s=3,93см²)

3) для сеченияна первойпромежуточнойопоре слева

принимаем5Ш12(A_s=5,65см²)

4)для сеченияна второйпромежуточнойопоре слева

принимаем6Ш10(A_s=4,71см²)

3. 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.

ОпределимМ_bи q_sw

,т.к. ,принимаем ,тогда

Поскольку

Условиевыполняется,следовательнозначение не корректируем.

Определимдлину проекцииопасного наклонногосечения, т.к.0,56значение 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

Расчетныеусилия:

а)длярасчетов попервой группепредельныхсостояний:

б)длярасчетов повторой группепредельныхсостояний

Принимаембетон м.з. В35(R_b=19,5Мпа,)и напрягаемуюарматуру классаК-7 (R_s=1210Мпа, R_s,ser=435МПа, E_s=180000МПа).

Назначаемвеличинупредварительногонапряженияарматуры σ_sp=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=b_f=1000мм

Вычислимотносительнуюграничнуювысоту сжатойзоны:

;

Вычислимтребуемуюплощадь сечениянапрягаемойарматуры:

поконструктивнымтребованиямпринимаем3Ш12(A_s=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

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

Точкаприложенияусилия Р1 совпадаетс центром тяжестисечения напрягаемойарматуры поэтому

Потериот быстропротекающейползучестибетона

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

Напряжениена уровне крайнеговерхнего волокна(y=h-y_red=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=e_op=80мм)будет равно:

Напряжениена уровне крайнеговерхнего волокна(y=h-y_red=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).

ИТОГО31,32

Рисунок5. Огибающаяэпюра изгибающихмоментов.

Расчетпрочностиригеля по сечению,нормальномук продольнойоси.

Определимтребуемуюплощадь продольнойарматуры:

1) для сеченияв серединепервого пролета

принимаем6Ш20(A_s=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(A_s=1885мм²)

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

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

• Сечениев пролете спродольнойарматурой 4Ш20(A_s=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(R_b=17,5Мпа)и арматуру АII(R_sс=280Мпа).

Принимаяпредварительнокоэффициентφ=0,8, вычисляемтребуемуюплощадь сеченияпродольнойарматуры:

принимаемконструктивно4Ш16(A_s=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

6. Расчётфундамента.

Нормативнаянагрузка наколонну N_ser=1200,71кН

Условноерасчетноесопротивлениегрунта R_o=0,28МПа

Удельныйвес бетонафундаментаи грунта наобрезах γ_m=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(A_s=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(R_s=216Мпа).

Назначаемразмеры сечениякирпичногостолба

Т.к. заданнаявеличинаэксцентриситета

Вычисляеммаксимальноенапряжениев кладке

где ,значениекоэффициентовпринято 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 равнасоответственногибкость 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.