Расчет железобетонных конструкций многоэтажного производственного здания

УрФУ им. первого Президента России Б.Н. Ельцина
Кафедра оборудования и автоматизации силикатных производств
Курсовой проект по дисциплине "Технология бетона, строительных изделий и конструкций"
на тему "РАСЧЕТ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ МНОГОЭТАЖНОГО ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ЗДАНИЯ"
Екатеринбург 2017

Исходные данные: Шестиэтажное каркасное здание с подвальным этажом имеет размеры в плане 36х18 м и сетку колонн 6х6 м. Высота этажа здания 4,1 м. Жесткость здания обеспечивается железобетонными диафрагмами прочности. Стены подвала из бетонных блоков. Наружные стены здания – стеновые панели. Нормативное значение временной нагрузки 9000 Н/м2, в том числе кратковременной нагрузки
6000 Н/м2, коэффициент надёжности по нагрузке γf = 1,1, коэффициент надёжности по назначению здания γn = 1,0. Снеговая нагрузка – по I району. Температурные условия нормальные, влажность воздуха от 40 % до 60 %. Расчётное сопротивление грунта R0 = 0,50 МПа. Наружные стены – стеновые панели.
Рассчитать состав тяжелого бетона класса В15 при коэффициентах вариации прочности бетона VП = 7; 13 и 16 %. Подвижность бетонной смеси по осадке конуса принимается 12 см, марка по морозостойкости F150 и марка по водонепроницаемости W4.
В настоящей работе приведен расчет и конструирование основных несущих элементов сборного железобетонного каркаса многоэтажного производственного здания. Расчет элементов выполнен по I и II группам предельных состояний. Работа состоит из расчетно-пояснительной записки и рабочего чертежа элементов сборного балочного перекрытия в составе плиты перекрытия и ригеля, а также колонны и фундамента.
ВВЕДЕНИЕ 6
1 РАСЧЕТ СОСТАВА ТЯЖЕЛОГО БЕТОНА ПО МЕТОДУ АБСОЛЮТНЫХ ОБЪЕМОВ 7
1.1 Определение требуемой прочности бетона 7
1.2 Определение В/Ц 8
1.3 Определение расхода воды 9
1.4 Определение расхода цемента 10
1.5 Определение пустотности щебня 11
1.6 Определение коэффициентов раздвижки зерен α 11
1.7 Определение расхода щебня 12
1.8 Определение расхода песка из отсевов дробления 12
1.9 Определение расчетной плотности бетонной смеси 13
1.10 Графики зависимости требуемой прочности бетона RТ и расхода цемента
от коэффициента вариации VП 13
1.11 Определение производственного состава бетона с учетом влажности заполнителей 14
1.12 Определение расхода материалов на один замес в бетоносмесителе 15
2 КОМПОНОВКА КОНСТРУКТИВНОЙ СХЕМЫ СБОРНОГО ПЕРЕКРЫТИЯ…. 17
3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ И ПРЕДЕЛЬНЫХ НАГРУЗОК НА
ОТДЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ И НА КАРКАС ЗДАНИЯ…………………………. 18
4 РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ РЕБРИСТОЙ ПЛИТЫ ПЕРЕКРЫТИЯ…….. 21
4.1 Предварительный выбор основных конструктивных размеров и материалов
для плиты перекрытия, формирование поперечного сечения плиты перекрытия пригодного для проведения расчетов 21
4.2 Подбор продольной арматуры, проверка прочности нормального сечения,
M = 90,49 кНм 22
4.3 Задание величины предварительного напряжения продольной арматуры, определение потерь предварительного напряжения 24
4.4 Длина зоны передачи предварительного напряжения на бетон для арматуры 27
4.5 Подбор поперечной арматуры, проверка прочности наклонного сечения,
Q = 62,41 кН 28
4.6 Расчет момента трещинообразования 29
4.7 Расчет прогиба плиты перекрытия 30
4.8 Расчет и конструирование монтажных петель 32
5 РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ РИГЕЛЯ……………………………………… 33
5.1 Предварительный выбор основных конструктивных размеров и материалов
для ригеля, формирование поперечного сечения ригеля, пригодного для проведения расчетов…………………………………………………………………. 33
5.2 Подбор продольной арматуры, проверка прочности нормального сечения ригеля…………………………………………………………………………………. 36
5.3 Подбор поперечной арматуры, проверка прочности наклонного сечения
ригеля от максимальной полной нагрузки Q = 298,55 кН 41
6 РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ КОЛОННЫ…………………………………… 43
6.1 Предварительный выбор основных конструктивных размеров и материалов для колонны, формирование поперечного сечения колонны, пригодного для проведения расчетов 43
6.2 Расчет нагрузок на колонну, в том числе монтажных и транспортных 44
6.3 Расчет прочности колонны как сжато-изогнутого элемента, подбор
продольной арматуры при расчете 46
6.4 Расчет и конструирование консоли 49
6.5. Проверка прочности колонны при транспортных и монтажных нагрузках 50
6.6 Конструирование колонны на основе расчета 51
7 РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ФУНДАМЕНТА……………………………… 52
7.1 Составление расчетной схемы фундамента, предварительный выбор
основных конструктивных размеров и материалов 52
7.2 Расчет площади подошвы фундамента 53
7.3 Расчет на продавливание фундамента 53
7.4 Расчет на изгиб ступеней фундамента 54
ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………………. 55
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК………………………………………………….. 56