Цель работы конструирование и проектирование железобетонных конструкций четырехэтажного промышленного здания с неполным каркасом.
В результате проведенной работы были рассчитаны размеры и армирование плит перекрытия, ригелей и колонн первого этажа.
Цель работы конструирование и проектирование железобетонных конструкций четырехэтажного промышленного здания с неполным каркасом.
В результате проведенной работы были рассчитаны размеры и армирование плит перекрытия, ригелей и колонн первого этажа.
1. Компоновка междуэтажного перекрытия производственного здания с неполным каркасом
Разбивочные осевые размеры плит определяются в зависимости от величины временной нагрузки и принимаются от 1.1 до 1.5 м по ширине и от 5 до 7м по длине.
Исходя из номинальных размеров здания L*B=42000*19000мм (в осях), указанных по заданию и требуемых строительных норм и правил:
Шаг колонн в продольном направлении назначаем- 6000мм.
В поперечном направлении принимаем три пролета: 6000мм, 6500мм, 6500мм.
Плиты перекрытия — железобетонные, многопустотные, с круглыми пустотами, ширина плит в крайнем левом пролете — 4 плиты по 1200мм, в двух других — 5 плит по 1300мм., опирание плит в стену составляет 120 мм.
Схема раскладки панелей представлена на рисунке 1
ригель каркас колонна арматура
2. Расчет плиты перекрытия
.1 Расчетное сечение плиты
Принимаем плиту высотой 220 мм с шестью круглыми пустотами. Задаемся диаметром отверстий — 160 мм и расстоянием между ними — 40 мм.
Рисунок 1 — Сечение плиты перекрытия
.2 Определение нагрузок
Находим собственный вес панели:
) Определяем площадь плиты:
) Определяем приведенную высоту плиты:
) Считаем собственный вес плиты:
Таблица 1 — Сбор нагрузок на перекрытие
3. Расчет прочности ригеля перекрытия
Рисунок 2 — Определение расчетного пролета
Определяем величину расчетного пролета по рисунку 2:
.1 Расчет прочности ригеля по сечениям, нормальным к продольной оси
Расчетная схема — балка на двух опорах
Погонная нагрузка вычисляется по формуле:
Определяем собственный вес ригеля
:
Тогда 
Момент в середине пролета от полной расчетной нагрузки:
.
Величина расчетной поперечной силы на опоре равна:
.
5 Высота сечения ригеля должна находиться в пределах (1/8-1/15)lр, а ширина в пределах (0,3 — 0,45)hр.
Принимаем ригель высотой 650 мм и шириной 200 мм.
Проверим достаточность высоты сечения ригеля:
, принимаем 
,тогда 
Из формулы 
следует, что
,
следовательно, назначаем высоту сечения — 91см.
Выбираем материалы:
бетон В20 (
)
продольная арматура класса А400 ( 
)
поперечная арматура класса А400 ( 
.
Вычисляем рабочую высоту сечению :
,
Тогда 
Определяем требуемое количество арматуры в растянутой зоне:
Принимаем 4Ǿ24мм, А400
Определяем процент армирования:
.3 Расчет прочности ригеля по сечению, наклонному к продольной оси
Расчет изгибаемых железобетонных элементов по бетонной полосе между наклонными сечениями производят из условия:
,
кН
Расчет изгибаемых элементов по наклонному сечению производят из условия:
,
следовательно, поперечную арматуру необходимо рассчитывать.
Принимаем стержневую арматуру класса А400
Согласно конструктивным требованиям шаг не должен превышать:
,
, тогда принимаем 
, тогда принимаем 
.
Из условия сварки арматуры подбираем диаметр поперечной арматуры:
При диаметре продольной арматуры Ǿ24 мм, проверяем поперечную арматуру 4Ǿ8 мм .
, 
, 
, 
.
,
Определяем положение опасного сечения:
,
, то есть 
Тогда принимаем 
.
Проверяем несущую способность сечения:
,
.
Условие выполняется, поэтому принимаем поперечную арматуру Ǿ8мм.
4
Расчет колонны первого этажа
Рисунок 3 — Расчетная схема колонны
Выбор материалов для колонны:
бетон класса В20 (
=11,5 МПа);
арматура класса А400 (
=355 МПа).
Грузовая площадь: А
=
=39 м
.
Определение расчетной длины:
=4,95 м,
,
;
Гибкость
=
, следовательно 
.
Сбор нагрузок на колонну:
,
где n — число этажей с колоннами ( n=3)
q- полная нагрузка на перекрытие
— собственный вес ригеля, равный
=220,76 кН.
=2452,89 кН.
4.2 Расчет продольной арматуры ствола колонны
Элемент рассчитывается на прочность как центрально-сжатый со случайным эксцентриситетом:
=
см2.
, следовательно принимаем 4 Ø 24мм.
>0,2%,
следовательно поперечная арматура ставится конструктивно.
Принимаем ее Ø 8 мм
Шаг поперечных стержней S<15d<360
S<500
Тогда принимаем шаг — 350 мм.
Принимаем сетки из стержней d = 5 мм следующие 
4.3
Расчет консоли колонны
Рисунок 4 — Расчетная схема консоли
Определяем требуемую длину консоли
=
Значит, расчетную длину консоли принимаем равной l = 250 мм.
Высота консоли должна удовлетворять следующему условию:
,
принимаем hк =
=700 мм.
Подбор арматуры:
)Изгибающий момент на консоли колонны:
кН/м ;
) 
ξ = 0,028 < ξ0R — постановка арматуры в сжатой зоне не требуется;
ν = 0,98;
см2 ;
Принимаем 2 Ø 14 мм с Аsw = 3,078 см2 ;
Поперечную арматуру принимаем из условия свариваемости и назначаем Ø 6 мм.
Шаг поперечной арматуры подбираем из условия:
Принимаем шаг поперечной арматуры — 160 мм.
Список использованных источников
1 Строительные конструкции: Учеб. Для авт.-дор. Спец. Вузов/ И.Г. Иванов-Дятлов, К.П. Деллос; Под ред. В.Н Байкова, Г.И. Попова — 2-е изд, — М.:Высш.шк,1986.
2 СНиП 52-101-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции».
СП 52-101-2003 “Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры”
Приложение А
Спецификация
5800х800118,4
360х36061,56Приложение Б Ведомость расхода стали