Министерство  образования и  науки Украины

     Одесская  государственная  академия строительства  и архитектуры

     Кафедра железобетонных и  каменных конструкций 
 
 
 
 
 
 

     КУРСОВОЙ  ПРОЕКТ

     на  тему:

     «Проектирование железобетонных конструкций многоэтажного здания»

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Выполнил: студент гр.  
 
 

     Проверил:  
 
 

     Пояснительная записка     15 листов А4

     Чертежи       1 лист А1 
 
 
 
 

     Одесса, 2008 г.

     Содержание 

     1.  Введение 2

     2.  Расчет и конструирование железобетонной плиты 3

     междуэтажного ребристого перекрытия

     3. Расчет второстепенной балки по несущей способности 5

     4. Построение эпюры материалов

     5. Расчет монолитных железобетонных колон пятиэтажно- 9

     го  здания

     6.  Расчет и конструирование монолитных железобетонных 16

     фундаментов под колоны 

     Использованные  материалы 20

 

1. Введение

     Ребристое перекрытие с балочными  плитами состоит  из плиты, работающей в коротком направлении, второстепенных и  главных балок (ригелей). Все элементы перекрытий монолитно связаны  между собой и  выполняются из бетона В-25. Опорами плиты  служат второстепенные балки, которые, в  свою очередь, опираются  на главные балки. Главные балки  опираются на колоны. Балочными называют плиты, работающие только в одном направлении, как балки. Балочные плиты – прямоугольные  плиты, у которых  отношение длинной  стороны к короткой больше двух. Балочные плиты работают на изгиб только по короткому  направлению. Величиной  момента в другом направлении пренебрегают ввиду его малости. Это объясняется  тем, что кривизна плиты в коротком направлении больше, чем в длину, поэтому  и моменты в  коротком направлении  больше. Соответственно, балочные плиты армируются по короткому направлению рабочей арматурой и распределительной в длинной.

     Главные балки могут располагаться  вдоль и поперек  помещения.

     Поперечное  расположение главных  балок позволяет  размещать их крайние  опоры на межколонных  простенках, укрепленных  пилястрами, а второстепенные балки располагаются  вдоль здания. Такая  балочная клетка загружает  преимущественно  простенки продольных стен, что является благоприятным фактором, но затеняет поверхность  потолка продольными  ребрами второстепенных балок, что ухудшает условия освещенности, однако в этом случае удается максимально  повысить оконные  проемы продольных стен, так как между  простенками на перемычки  опирается только полупролет плиты, передающий на них небольшую  нагрузку.

     Продольное  расположение главных  балок улучшает освещенность помещения, поскольку  не происходит затемнения поверхности потолка  ребрами.

     Принимаем в проекте вариант  сетки балок и  колон, при котором  главные балки  располагаются поперек  продольных стен, при  этом варианте, как  известно, балочная клетка загружает  в основном простенки  продольных стен, а  ухудшение освещенности компенсируется повышением проемов продольных стен.

     Рекомендуемые пролеты главных  балок – 5-8 м, второстепенных балок – 5-7 м. Пролеты плиты от 1,8 до 2,5 м в зависимости от величины полезной нагрузки. Следует стремится к минимальной, разрешенной СНиП толщине плиты для соответствующего перекрытия.

     Крайние пролеты плиты  и балки рекомендуется  уменьшить на 10-15% по отношению к  средним пролетам. В этом случае моменты  в крайних пролетах и на второй от конца  опоре по величине приближаются к моментам в средних пролетах, вследствие чего упрощается армирование этих элементов. 
 
 

2. Расчет  и конструирование  железобетонной плиты  междуэтажного ребристого перекрытия

     Для определения расчетных  пролетов плиты, принимаем  высоту сечения второстепенной балки: 

     Ширина: 
 

     Расчетные пролеты плиты: 
 

     Поскольку соотношение сторон 630/210=3>2, плиту рассчитываем как работающую в  коротком направлении. 

     Следовательно, изгибающие моменты  такой неразрезной  балочной плиты опирается  с учетом перераспределения  моментов, при этом создается равномерная  система.

     Нагрузка  на 1 м² плиты

       
 

     s

     Изгибающие  моменты:

     - максимальный изгибающий  момент в крайних  пролетах: 

     - на второй от  края опоре: 

     - в средних пролетах  и над средними  опорами: 

     Задаемся  μ=0,6% 

     Соответственно  α₀=0,203

     Полезная  высота сечения плиты: 

     Полная  толщина плиты:

     h=2,7+1,5=4,2 см, принимаем 6 см.

     Полезная  толщина плиты

     h₀=6-1,5=4,5 см

     Подбор  сечения арматуры

     В средних пролетах и на средних опорах плит: 
 

     Принимаем 5∅6А400С. A_s=2,51 см². 

     В крайних пролетах: 
 

     Принимаем 5∅8А400С. A_s=2,51 см².

     На  правых промежуточных  опорах: 
 

     Принимаем 5∅8А400С. A_s=2,51 см².

     Подбор  сеток

     Для крайних пролетов, не окаймленных балками 

     Для крайних опор, крайних  шагов: 

     Для средних пролетов, не окаймленных балками: 

     Для средних опор, крайних  шагов: 

     Для средних пролетов, окаймленных балками: 

     Для средних опор: 

     Для средних пролетов, не окаймленных балками 

     Для средних опор, крайних  шагов: 
 
 
 

3. Расчет  второстепенной балки  по несущей способности

     Статический расчет.

     Предварительные размеры второстепенной балки приняты 55х20 см.

     Задаемся  размерами главной  балки 
 

     

     Расчетные пролеты второстепенной балки: 
 

     Определение нагрузок на 1 м.п. второстепенной балки:

     - постоянные:

     От  плиты и пола: 3.275х2,1=6.88 кН/м

     От  собственного веса балки: (0,45-0,6)х0,2х25х1,1=2,145 кН/м

     Итого: g=6.88+2.145=9.025 кН/м

     - полезная:

     8.23х2,1=17.28 кН/м

     Полная  расчетная нагрузка: р+g=26.31 кН/м

     Рассчитываем  значения изгибающих моментов при р/g=1.92 в табличной форме:

       

     Определение значений поперечных сил:

     Поперечная  сила на опоре А: 
 

     Поперечная  сила на опоре В  слева: 
 

     Поперечная  сила на опоре В  справа: 
 

     Подбор  сечения второстепенной балки

     Поскольку расчет ведется по выровненным моментам с учетом образования  пластических шарниров (перераспределение  усилий), проценты армирования  должны быть такими, чтобы ξ≤0,35. Принимаем ξ=0,33. Размеры поперечного сечения балки определяем по опорному моменту у грани опоры, приняв ширину сечения 20 см.

     При ξ=0,33 α_m=0,275 

     Полная  высота сечения

     h=31.1+5,5=36.6 см, принимаем 40 см.

     При однорядном размещении арматуры рабочая  высота сечения:

     В пролете:

     h₀=40-3,5=36,5 см

     На  опоре:

     h₀=40-5,5=34,5 см

     Плита расположена в  сжатой зоне h_f’/h=6/40=0,15>0,1 ширину сжатой зоны b_f’ принимаем из условия, что ширина полки в каждую сторону оси ребра должна быть не более 1/6 пролета. 

     Подбираем площадь поперечного  сечения арматуры при армировании  балки вязанными  стержнями:

     В первом пролете: 
 

     Принимаем 2 Ø12 A400C и 2 Ø14 A400C

     A_s=5,34см².

     Во  втором пролете: 
 

     Принимаем4 Ø12 A400C

     A_s=4,52см².

     При работе плиты в  зоне с отрицательными моментами ширина b_f’=25 см. 
 

     Принимаем конструктивно 2 Ø10 A400C A_s=1,57см²

     В средних пролетах принимаем 2 Ø10 A400C A_s=1,57см²

     На  первой от края опоре: 
 

     За  счет отгибов  3 Ø12A400C с левого и правого пролетов

     A_s=3,39см².

     Принимаем конструктивно 2 Ø 10 A400C.