ПРОЕКТИРОВАНИЕ МНОГОЭТАЖНОГО ЗДАНИЯ

1 Исходные данные для проектирования 4
2 Компоновка сборного балочного перекрытия 5
3 Проектирование ребристой плиты перекрытия 7
3.1 Конструктивное решение плиты перекрытия 7
3.2 Сбор нагрузок на плиту перекрытия 8
3.3 Определение конструктивной и расчетной длин плиты перекрытия 8
3.4 Определение расчетных усилий 9
3.5 Выбор материалов для плиты перекрытия 9
3.6 Расчет продольного ребра плиты перекрытия по нормальному сечению (подбор продольной рабочей арматуры) 10
3.7 Расчет продольного ребра на действие поперечной силы (подбор поперечной арматуры) 11
3.8 Расчет полки плиты на местный изгиб 11
3.9 Конструирование каркаса продольного ребра 11
4 Проектирование сборного железобетонного ригеля 13
4.1 Конструктивное решение ригеля 13
4.2 Сбор нагрузок на ригель 13
4.3 Определение конструктивной и расчетной длин ригеля 14
4.4 Определение расчетных усилий 15
4.5 Выбор материалов для ригеля 15
4.6. Расчет ригеля по нормальному сечению (подбор продольной рабочей арматуры) 16
4.7 Расчет ригеля по наклонному сечению (подбор поперечной арматуры) 17
4.8 Построение эпюры материалов (нахождение точки теоретического обрыва стержней) 17
4.9 Конструирование каркаса К-1 ригеля 20
5 Проектирование средней колонны подвального этажа 21
5.1 Определение усилий в колонне 21
5.2 Выбор материалов для колонны 23
5.3 Определение несущей способности колонны (подбор продольной рабочей арматуры) 24
5.4 Подбор диаметра и определение шага поперечных стержней арматуры 24
5.5 Конструирование каркаса колонны 25
6 Список литературы 28
 

Грузовая площадь колонны принимается по номинальным длинам плиты(lпл = 5,7 м) и ригеля (lр = 5,47 м): = 5,7*5,47 = 31,18м2.Постоянная нагрузка от перекрытия одного этажа определяется по формуле:,где gп – постоянная расчетная нагрузка на перекрытие (берется из таблицы – Таблица 1); gп = 10,37кН/м2;A – грузовая площадь колонны; A = 31,18 м2;γп– коэффициент надежности по нагрузке; γп= 1; = 10,37*31,18 = 323,34кН.Постоянную нагрузку от ригеля принимаем равной gр = 36 кН.Нагрузка от собственного веса колонны в пределах одного этажа определяется по формуле:,где Ab –площадь сечения колонны; Ab = 0,4*0,4 = 0,16 м2;Hэт – высота этажа; Hэт = 4,8 м;ρ – объемный вес железобетона; ρ = 25,0 кН/м3;γп– коэффициент надежности по нагрузке; γп= 1;γf– коэффициент; γf= 1,1; = 0,16*4,8*25,0*1*1,1 = 21,12кН.Полная постоянная нагрузка с одного этажа на колонну определяется по формуле:,где g1 – постоянная нагрузка от перекрытия одного этажа; g1 = 323,34 кН;gр – постоянная нагрузка от ригеля; gр = 36 кН;gк– нагрузка от собственного веса колонны в пределах одного этажа;gк= 21,12 кН; = 323,34+36+21,12 = 380,46кН.Постоянная нагрузка от покрытия определяется по формуле:,где gр – постоянная нагрузка от ригеля; gр = 36 кН;gкр– постоянная нагрузка от конструкции кровли, определяемая по формуле:,где gкр1–нагрузка от собственного веса кровли на 1м2; gкр1=4 кН/м2;A – грузовая площадь колонны; A = 31,18 м2;γп– коэффициент надежности по нагрузке; γп= 1; = 4*31,18*1 = 124,72кН; = 36+124,72 = 160,72кН.Временная нагрузка от перекрытия одного этажа определяется по формуле:,где υ – временная расчетная нагрузка на перекрытие (берется из таблицы – Таблица 1); υ = 4,8 кН/м2;A – грузовая площадь колонны; A = 31,18 м2;γп– коэффициент надежности по нагрузке; γп= 1; = 4,8*31,18*1 = 149,66кН.Временная нагрузка от покрытия (снеговая нагрузка) определяется по формуле:,где S – снеговая нагрузка на покрытия; S = 1,8 кН/м2;A – грузовая площадь колонны; A = 31,18 м2;γп– коэффициент надежности по нагрузке; γп= 1; = 1,8*31,18*1 = 56,12кН.Понижающий коэффициент для временной нагрузки определяется по формуле:,где ψA1– понижающий коэффициент для временной нагрузки на один этаж, найденный в п. 4.2; ψA1 = 0,7224;n – количество этажей в здании; п = 12; = 0,4+(0,7224-0,4)/(12-1)^0,5 = 0,4972.Полная суммарная нагрузка со всех этажей на колонну определяется по формуле:,где gэт – полная постоянная нагрузка с одного этажа на колонну;gэт = 380,46 кН;n – количество этажей в здании; п = 12;gпок – постоянная нагрузка от покрытия; gпок = 160,72 кН;υп – временная нагрузка от перекрытия одного этажа; υп = 149,66 кН;ψп1– понижающий коэффициент для временной нагрузки; ψп1 = 0,4972;Sпок – снеговая нагрузка на покрытия; Sпок = 56,12 кН;gк– нагрузка от собственного веса колонны в пределах одного этажа;gк= 21,12кН; = 380,46*(12-1)+160,72+149,66*(12-1)*0,4972+56,12+21,12 = 5241,5кН.5.2Выбор материалов для колонныДля колонны принимаем следующие материалы:- бетон:класс В25 (при усилии в колонне N =5241,5 кН); Rb = 14,5МПа.- арматура:А400; Rs = 355МПа.5.3Определение несущей способности колонны(подбор продольной рабочей арматуры)Требуемое сечение арматуры для армирования колонны определяется по формуле:,где N – полная суммарная нагрузка со всех этажей на колонну; N= 5241,5 кН;φ – коэффициент продольного изгиба; φ = 0,92;γb1– коэффициент, учитывающий длительность нагрузки; γb1= 0,9;Rb – расчетное сопротивление бетона; Rb = 14,5 МПа;Ab – площадь сечения колонны; Ab =0,16м2 = 1600 см2;Rs – расчетное сопротивление стали; Rs = 355 МПа; = (10*5241,5/0,92-0,9*14,5*1600)/355 = 101,7см2.Поскольку максимальный диаметр арматуры – 40 мм, = 50,27 см2, в то время как требуется 101,7 см2, считаю возможным повышение класса арматуры. Принимаем арматуру класса A-V с = 725 МПа, тогда: = (10*5241,5/0,92-0,9*14,5*1600)/725 = 49,8По приложению 1 подбираем ближайшее большее значение к требуемой площади для четырех стержней. Принимаем арматуру 4ø40A800 с фактической площадью сечения As= 50,27 см2.5.4Подбор диаметра и определение шага поперечных стержней арматурыПоперечная арматура устанавливается для выдержки защитных слоев бетона для рабочей арматуры при вязке каркаса, а также для исключения выпучивания рабочей арматуры под действием нагрузки.Диаметр поперечной арматуры принимаем из условия сварки с продольной рабочей арматурой.Для продольной рабочей арматуры ø40A-III принимаем поперечную арматуру ø12A-III.Шаг поперечной арматуры принимается не более 15 диаметров продольной рабочей арматуры: = 15*40 = 600мм = 60см.Окончательно принимаем шаг поперечной арматурыS = 35 см, округляя в меньшую сторону кратно 5см.5.5Конструирование каркаса колонныКолонну принимаем составнойпо высоте здания.Колонна подвального этажа будет устанавливаться в сборный фундамент стаканного типа (Рис. 13). Расстояние от обреза фундамента до пола подвала принимаем равным 150мм. Глубину заделки колонны в фундамент принимаем равной 600мм. Расстояние от пола первого этажа до верха колонны принимаем равным 600мм.Определяем высоту верхней части колонны (от верха колонны до верха консоли) и высоту нижней части колонны (от верха консоли до низа колонны) по формулам:;,где Hп – толщина конструкции пола; Hп= 200 мм;Hпл – планировочная высота (расстояние от пола первого этажа до верха колонны); Hпл=700 мм;Hэт– высота этажа здания; Hэт= 4800 мм;δ1 – расстояние от обреза фундамента до пола подвала; δ1 = 150мм;Hз– глубина заделки колонны в фундамент; Hз= 500 мм; = 450+200+700 = 1350мм; = 4800-450-150-500 = 3700мм.Полная высота колонны подвального этажа определяется по формуле:; = 1350+3700 = 5050мм.Каркас конструируем исходя из принятых сечений стержней арматуры, а также из принятой величины шага поперечной арматуры (Рис. 14).Рис. . Конструкция колонны.Рис. . Схема армирования колонны.В верхней части колонны устанавливается центрирующая прокладка и закладная деталь.В верхней и нижней частях колонны возникают большие усилия, сдавливающие бетон. Для улучшения работы данных участков колонны, их необходимо армировать четырьмя сетками с шагом 70мм.Консольные свесы колонны для опирания ригелей усиленно армируются (Рис. 14).6СписоклитературыСНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия. Нормы проектирования. М.: Стройиздат, 1986.СНиП 52-01-2003. Бетонные и железобетонные конструкции. М.: Стройиздат, 2004.Нормативные и справочные материалы по курсовому проектированию.