РГР ЗБК ЖБК
.docxМІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
Київський національний університет будівництва і архітектури
Кафедра залізобетонних і кам’яних конструкцій
ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА
до курсового проекту
з дисципліни: «Конструкції будівель і споруд»
Виконав:
Руденко О.Р.
Перевірив:
Доброхлоп М.І.
Київ – 2023
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ БУДІВНИЦТВА І АРХІТЕКТУРИ Кафедра залізобетонних та кам'яних конструкцій
ЗАВДАННЯ
на виконання курсової роботи з дисципліни «Конструкції будівель і споруд» для студентів, які навчаються
за спеціальністю 191 «Архітектура та містобудування»
"Затверджено на засіданні кафедри залізобетонних та кам'яних конструкцій, протокол №2 від15.09.2022р з
Студент Руденко О.Р. _______________________ групи 44-Б Термін виконання з ___________________________ по
1. ЗМІСТ ТА ОБСЯГ РОБОТИ
1.2. Розробити конструктивні схеми монолітного (два варіанти) та збірного перекриття.
1.3. Розробити варіанти перекриттів (монолітний та збірний), затвердити у керівника проектування перед початком розрахунків.
1.4. Розрахувати та законструювати елементи монолітного та збірного перекриття.
1.5. Розрахунки оформити у вигляді пояснювальної записки (формат А4), а креслення на аркуші формату А2. Розрахунки конструкцій та креслення виконати у відповідності до вимог ДБН Б.2.6-98:2009, ДСТУ Б В.2.6-156:2010 та інших нормативних документів.
2. ДАНІ ДЛЯ ПРОЕКТУВАННЯ Характеристики будівлі Вихідні дані
2.1. Район будівництва: м. Запоріжжя. Київ, Одеса, Дніпропетровськ, Миколаїв, Харків, Запоріжжя, Сімферополь, Чернігів, Суми.
2.2. Клас наслідків та категорії відповідальності конструкцій
2.3. Розміри будівлі в плані 24Х41 2.4. Кількість поверхів: 3 Висота поверхів, м 3,3 2.5. Змінне навантаження п при у/=1, кПа 9,0; 2.6. Підлога Плиткова
3. ТИПИ КОНСТРУКЦІЇ ТА МАТЕРІАЛИ Монолітний варіант Збірний варіант
Клас бетону: С25/30
1. Монолітна плита армована:
б) в'язаними сітками, арматура класу: А300С
2. Монолітна другорядна балка армована: а) зварними каркасами арматура класу: А500С
3. Монолітна колона першого поверху армована:
а) зварними каркасами арматура клас)': А240
Консультант: Доброхлоп Микола Іванович.
2
1. ПРОЕКТУВАННЯ МОНОЛІТНОГО ПЕРЕКРИТТЯ A. Конструктивна схема перекриття
Для визначення кількості прольотів балок приймають їх приблизну характерну довжину прольоту 6,0 м.
Кількість прольотів головної балки:
6 24 4 ⇒ 4 шт.
Проліт головної балки розділений допоміжними балками на 4 ділянки. З огляду на це, знаходимо: 3х4=12 кроків другорядної балки.
Крайні прольоти всіх елементів ребристого перекриття потрібно робити на 10...20% меншими від середніх, щоб вирівняти значення зусиль (згинальних моментів) в усіх прольотах.
2 ∙ 0,8𝑙 10 ∙ 𝑙 11,6 ∙ 𝑙 24,0 м.
В даному варіанті для збереження різниці прольотів 10...20% необхідно прийняти середні прольоти плити 𝑙 2,050 м.
Крайні прольоти плити:
𝑙 𝐿 10 ∙ 𝑙 24 10 ∙ 2,050 1,750м.
Перевіряємо різницю між прийнятими розмірами, які повинні бути в межах 10...20%.
𝑙 𝑙 2 ∙ 𝑙 1,750 2 ∙ 2,050 5,850 м. 𝑙 3 ∙ 𝑙 3 ∙ 2,050 6,150м.
Кількість прольотів другорядної балки:
6 41 6,83м ⇒ 6,0 шт.
Крайні прольоти всіх елементів ребристого перекриття потрібно робити на 10...20% меншими від середніх, щоб вирівняти значення зусиль (згинальних моментів) в усіх прольотах.
2 ∙ 0,85𝑙 4 ∙ 𝑙 5,7 ∙ 𝑙 41,0 м. Приймаємо довжину середніх прольотів 𝑙 7,000 м
3
Крайні прольоти другорядної балки:
𝑙 𝐿 4 ∙ 𝑙 41 4 ∙ 7,0 6,500 м.
Перевіряємо різницю між прийнятими розмірами, які повинні бути в межах 10...20%.
1 1 1 1 1 1
ℎГ.Б
…12
𝑙Г.Б
…12
𝑙
…12
∙
6150
768,75…512,5
650мм
1 1 1 1
2 …3
∙
650
325…216,6
250мм
Визначаємо
висоту
і ширину
другорядної
балки:
1 1 1 1 1 1 …20
𝑙Д.Б
…20
𝑙
…20
∙
7000
584…350
450мм
1 1 1 1
2 …3
ℎД.Б
2…3
∙
450
225…150
200мм
Товщину
плити
попередньо
призначаємо:
1 1 1 1
40 …25
∙
2050
51,25…82мм
Приймаємо
ℎПЛ
60мм
Визначення необхідного об’єму бетону на перекриття:
П
Визначення необхідного об’єму бетону другорядної балки:
𝑉
Визначення необхідного об’єму бетону головної балки:
𝑉
де n ‐ кількість одиниць відповідного елементу. Загальний об’єм бетону:
𝑉
Д Г
4
Рис. 1 Конструктивна схема перекриття з поперечним розташуванням головних балок
Варіант №2 – головні балки вздовж будівлі
Головні балки розташовані вздовж будівлі, другорядні ‐ впоперек.
Для визначення кількості прольотів балок приймають їх приблизну характерну довжину прольоту 6,0 м.
Кількість прольотів головної балки:
6 41 ⇒ 6 шт.
З огляду на це, знаходимо: 6∙ 3 18 кроків другорядної балки.
Для вирівнювання моментів в крайніх прольотах плитної частини приймають їх довжину на 10…20% меншою:
2 ∙ 0,8𝑙 16 ∙ 𝑙 17,6 ∙ 𝑙 41 м. Приймаємо середні прольоти плити 𝑙 2,300 м.
Крайні прольоти плити:
𝑙 𝐿 16 ∙ 𝑙 41 16 ∙ 2,300 2,100 м.
Перевіряємо різницю між прийнятими розмірами, які повинні бути в межах 10...20%.
𝑙 𝑙 2 ∙ 𝑙 2,100 2 ∙ 2,300 6,700 м. 𝑙 3 ∙ 𝑙 3 ∙ 2,30 6,900м.
Кількість прольотів другорядної балки:
6 24 4 шт.
Визначаємо довжину середніх прольотів, виходячи з того, що крайні прольоти повинні бути на 10…20% менше, ніж середні.
2 ∙ 0,9𝑙 2 ∙ 𝑙 3,8 ∙ 𝑙 24м. Приймаємо довжину середніх прольотів 𝑙 6,300 м. Крайні прольоти другорядної балки:
𝑙 𝐿 2 ∙ 𝑙 24 2 ∙ 6,300 5,700 м.
Перевіряємо різницю між прийнятими розмірами, які повинні бути в межах 10...20%.
1 1 1 1 1 1
8 …12
𝑙
8…12
∙
6900
863…575
700мм
1 1 1 1
2 …3
∙
700
350…233,3
300мм
Визначаємо
висоту
і ширину
другорядної
балки:
1 1 1 1 1 1 …20
𝑙Д.Б
…20
𝑙
…20
∙
6300
525…315
400мм
1 1 1 1
2 …3
ℎД.Б
2…3
∙
400
133…200
200мм
Товщину
плити
попередньо
призначаємо:
1 1 1 1
40 …25
∙
2300
57,5…92
мм
Приймаємо
ℎПЛ
80
мм
Визначення необхідного об’єму бетону на перекриття:
𝑉
Визначення необхідного об’єму бетону другорядної балки:
𝑉
Визначення необхідного об’єму бетону головної балки:
𝑉
де n ‐ кількість одиниць відповідного елементу. Загальний об’єм бетону:
𝑉
Д Г
Для подальшого розрахунку приймаємо схему за варіантом №1 (головні балки впоперек будівлі).
7
Рис. 2 Конструктивна схема перекриття з поздовжнім розташуванням головних балок
B. Розрахунок і конструювання монолітної плити перекриття
Рис. 3 Визначення розрахункових прольотів плити
Крайній розрахунковий проліт плити визначаємо з урахуванням довжини обпирання плити на стіну с=120мм і трикутної епюри тиску на стіну:
𝑙 𝑙 𝑎 𝑏ДБ с 1750 200 200 120 1490мм
Середній розрахунковий проліт визначаємо, як відстань між ребрами другорядних балок:
𝑙 𝑙 𝑏ДБ 2050 200 1850мм
Збір навантажень:
Збір навантаження на 1 м2 монолітної залізобетонної плити перекриття
Навантаження
Постійне:
Характери‐ cтичне зна‐ чення на‐ вантаження, кН/м2,
gk
Коефіцієнт Експлуата‐ Коефіцієнт
надійності за ційне роз‐ надійності за Граничне експлуа‐ рахункове гранич‐ним розрахункове таційним значення розрахунк‐ значення
розрахунк‐овим наванта‐ овим наван‐ наванта‐ження, наванта‐ ження, кН/м2, таженням, кН/м2, gm
женням, fе ge fm
Вага підлоги(плиткова) 1,4
Панель перекриття (60мм) 1,5
Разом постійного навантаження gk = 2,9
Разом постійне навантаження з врахуванням коеф. надійності за відповідальністю ne =0,975 та nm =1,0
Змінне:
Корисне 9,0
Разом змінного навантаження з врахуванням коеф. надійності за відповідальністю ne =0,975 та nm =1,0
Всього, q
1,0 1,4 1,1
1,0 1,5 1,1
ge =2,9
gene = 2,83
1 9,0 1,2
8,775
11,61
1,54
1,65
gm =3,2
gmnm =
=3,2
10,8
10,8
14,0
10
Згинальні моменти в крайньому прольоті(враховується смуга плити шириною 1м):
У середніх прольотах і на проміжних опорах:
На проміжній опорі В при роздільному армуванні зварними плоскими сітками з поперечною робочою арматурою і в’язаними сітками без відгинів, згинальний момент дорівнює:
Рис. 4 Розрахункова схема і епюри згинальних моментів у плиті
11
C. Вихідні данні для проектування
Основні характеристики матеріалів для проектування визначаємо згідно завдання:
Клас бетону С25/30 з характеристиками:
Клас арматури А300С
3,0
,
D. Уточнення ефективної товщини плити
Уточнюємо попередньо прийняту товщину плити по найбільшому згинальному моменту. Для цього визначаємо мінімальну ефективну робочу висоту d поперечного перерізу плити:
0,1
∙
17,0
∙
1000
44,85
мм
Тоді мінімальна висота плити:
ℎ 𝑑 𝑎 44,85 15 59,85 мм,
де 𝑎 15мм – мінімальна відстань від центру мас перерізу арматури до кромки плити. Остаточно приймаємо h 60 мм.
12
E. Розрахунок необхідної площі арматури для плити
Рис. 5 Схема розташування поздовжнього армування
Попередня робоча висота поперечного перерізу плити:
𝑑 ℎ 𝑎 60 15 45 мм,
Де попередньо припускаємо a=15мм
Визначаємо площі поперечного перерізу робочої арматури для кожного характерного перерізу плити:
Переріз I‐I, площа армування 𝐴 :
𝛼
𝑓 ∙ 𝑏 ∙ 𝑑 17 ∙ 1000 ∙ 45
Визначаємо:
𝜁 0,956 0,95 ⟶ 𝜁 0,95,𝜉 0,11
Перевіряємо варіант руйнування перетину з умови:
𝜉 0,11 𝜉 0,689
Отже, руйнування перетину починається з розтягнутої арматури. Плече пари сил в перерізі:
𝑧 𝜁 ∙ 𝑑 0,95 ∙ 45 42,75 мм
Тоді встановлюємо необхідну площу поперечного перерізу робочої арматури:
𝐴
𝑓 ∙ 𝑧 280 ∙ 42,75
13
На опорі В, площа армування
𝛼
𝑓 ∙ 𝑏 ∙ 𝑑 17 ∙ 1000 ∙ 45
Визначаємо:
𝜁 0,948,𝜉 0,13
Перевіряємо варіант руйнування перетину з умови:
𝜉 0,13 𝜉 0,689
Отже, руйнування перетину починається з розтягнутої арматури. Плече пари сил в перерізі:
𝑧 𝜁 ∙ 𝑑 0,948 ∙ 45 42,66 мм
Тоді встановлюємо необхідну площу поперечного перерізу робочої арматури :
𝐴
𝑓 ∙ 𝑧 280 ∙ 42,66
Переріз II‐II та на опорі C, площа армування 𝐴 𝐴 . Враховано зниження розтягуючих зусиль внаслідок наявності розпору плити, обрамленої балками з 4‐х сторін.
𝛼
𝑓 ∙ 𝑏 ∙ 𝑑 17 ∙ 1000 ∙ 45
Визначаємо:
𝜁 0,964 0,95 ⟶ 𝜁 0,95,𝜉 0,09
Перевіряємо варіант руйнування перетину з умови:
𝜉 0,09 𝜉 0,689
Отже, руйнування перетину починається з розтягнутої арматури. Плече пари сил в перерізі:
𝑧 𝜁 ∙ 𝑑 0,95 ∙ 45 42,75 мм
Тоді встановлюємо необхідну площу поперечного перерізу робочої арматури:
𝐴
𝑓 ∙ 𝑧 280 ∙ 42,75
14
Конструювання плити
Метою конструювання плити є підбір робочої сітки за отриманими значеннями площі армування.
Відповідно до завдання армуємо плиту в’язаними сітками(окремими стрижнями).
Для зручності розрахуємо стрижні в осях А-Б/1-5
крайній прольот
Маємо 𝐴 236,4 мм
середній прольот
Маємо 𝐴 200,5 мм
крайня опора
Маємо 𝐴 0,33 ∙ 𝐴 78,1 мм