Расчет монолитной балки и колонны

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 12 Февраля 2011 в 17:09, курсовая работа

Краткое описание

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.

Содержание работы

Задание по курсовому проекту………………………………………………….5


Введение ………………………………………………………………………… 3


Сбор нагрузок…………………………………………………..……….... 6
На покрытие, на 1 м2………………………………………………….6
На перекрытие, на 1 м2….……………………………………………6
Нагрузка от железобетонной колонны………………………………6
Нагрузка от монолитных балок……………………………………....7
Нагрузка на низ колонны……………………………………………..7


Расчет средней монолитной балки покрытия и перекрытия …………..7
2.1.1. Начальные данные………………………………………………….7

2.1.2 Расчет изгибающего момента………………………………………7

2.1.3 Расчет рабочей высоты сечения…………………………………....8

2.1.4 Расчет коэффициента am …………………………..……………….8

2.1.5 Расчет площади поперечного сечения продольной арматуры...…8

2.1.6 Уточняющий расчет……………………………………………...…8

2.2 Расчет прочности балки по наклонным сечениям………………......8

2.3 Расчет на действие поперечной силы по наклонной полосе
между наклонными трещинами…………………………………………9

2.3.1 Проверка соблюдения условия…………………………………9


Расчет колонны….. ……………………………………………………...10
3.1 Начальные данные…………………………………………………...10

3.2 Расчетная схема колонны……………………………………………10

3.3 Определение площади сечения арматуры………………………….10

3.3.1 Расчет…………………………………………………………....11

3.3.2 Вычисление коэффициента h…………………………………11

3.3.3 Значение e с учетом прогиба……………………….………….11

3.3.4 Определение требуемой площади сечения арматуры……………11

3.3.5 Назначение диаметра и шага постановки поперечных стержней.11

3.3.6 Конструирование сечения колонны……………………………….12

3.3.7 Конструирование колонны…………………………………………12


4. Список используемой литературы

Содержимое работы - 1 файл

Курсовая работа, балка колонна 11.doc

— 813.50 Кб (Скачать файл)

      h0 = h – a=500-32=468 мм.

      

      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 Ø8 А-I c шагом 150мм;

      Центральная часть хомутами – арматура Ø8 А-I c шагом 350мм;

      Монтажная арматура принимаем: 2 Ø10 А-II.

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

      2.3.1Проверяем соблюдение условия:

               (5)

      

      

      Где Q – поперечная сила от внешней расчетной нагрузки:

      

       - коэффициент, учитывающий влияние  хомутов, нормальных к продольной  оси элемента на прочность  бетона.

       , согласно условий принимаем  =1,3

      

      

      Где - 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

       - коэффициент, зависящий от  прочности бетона

      

       - 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

      

     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, m£ 0,025, значение Ncr определим по упрощенной формуле

     (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 :

       (7)

  3.3.3 Значение e с учетом прогиба элемента равно:

    мм.   (8) 

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

          (9)

     Где: As- площадь арматуры в сжатой зоне, мм2;

     Rsc – расчетное сопротивление арматуры, МПа. 

     Конструктивно принимаем вспомогательную арматуру 2 Ø 12 А-III As = 230 мм2   

       (10)

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

  Rs – расчетное сопротивление арматуры, МПа; 

     Поскольку 0,017 < 0,025, значения Аs и As не уточняем.

  Принимаем = 230 мм2 (2 Æ 12) A-III, Аs = 2470 мм2 (4 Æ 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  ø 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

    3.3.7 Конструирование колонны 

  1. 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.
  2. 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.        
  1. Правила установки арматуры в колонны и проектирование каркасов:
  1. 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;
  2. 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;
  3. При сечении колонны до 400×400 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;
  4. плоские арматурные каркасы перед постановкой в опалубку объединяются в пространственные каркасы при помощи соединительных стержней (рис 3.1.,а, 3.2.);

    Рис. 3.1. Армирование колонн:

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

    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

  1. 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.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4. Список использованной литературы

  1. 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.
  2. Заикин А. И., Проектирование железобетонных конструкций многоэтажных пролетных зданий: Учебное пособие. М.: АСВ, 2003. – 200 с.
  3. Кумпяк О. Г., Железобетонные конструкции, Часть 1.: Учебное издание.- М.: Издательство АСВ, 2003. – 280 с.
  4. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительно напряженной арматуры. (к СНиП 2.03.01-84)
  5. СНиП 2.03.01-84 « Бетонные и железобетонные конструкции»
  6. СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия»
  7. Сортамент арматуры.

Информация о работе Расчет монолитной балки и колонны