Проектиране на гаражна конструкция
Описание на строителния обект - двуетажен гараж в град Омск. Изчисляване и събиране на товари върху стоманобетонни подови плочи. Проектиране и параметри на стоманобетонен марш. Изчисляване на якостта на сглобяемата колона. Определяне на параметрите на конзолната армировка.
Изпратете добрата си работа в базата знания е лесно. Използвайте формата по-долу
Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в обучението и работата си, ще ви бъдат много благодарни.
Публикувано наhttp://www.allbest.ru/
1. Описание на строителния обект
Гаражът в град Омск се намира във втория климатичен район, краткотрайното натоварване от снежната покривка е 700 N/m, а дългосрочното натоварване е нула. Знанието има два етажа. Размахът на сградата е 6 м, разстоянието между колоните е 6,3 м, височината на етажа е 4 м, дълбочината на основата е 1,5 м, ширината на панела е 1,6 м.
Фигура 1.1 Възел на подовата конструкция
Фигура 1.2 Монтаж на конструкцията на капака
2. Изчисляване на стоманобетонна подова плоча
Задача за проектиране. Изчисляване на стоманобетонна подова плоча. Необходимо е да се изчисли и проектира сглобяема стоманобетонна подова плоча за гараж в град Омск със следните данни: разстоянието на сградата е 6,0 m, временното натоварване на пода pncd=1500N/m2, ширината на плочата е 1,6 m, номиналната дължина на панела е 6,3 m. Натоварванията, действащи върху припокриването, са посочени в таблица 2.1.
Таблица 2.1 Събиране на товари на междинни етажи
Нормативно натоварване, N/m2
Коефициент на безопасност при натоварване, gf
Проектно натоварване, N/m2
- подова стоманобетонна плоча
Определяне на натоварвания и сили. Определяме натоварването на линеен метър от плочата с ширина 1,6 m:
Краткосрочен норматив Рncd =1500 * 1,6=2400 N/m2
Краткосрочно изчислено pcd =1950*1,6=3120 N/m2
Постоянно и дългосрочно регулиране
рnld+ gn=(0+3810)*1.6=6096 N/m2
Трайно и дългосрочно уреждане
рld + g=(0+4385)*1.6=7016 N/m2
qn=(рnld+ gn + рncd)1.6=(0+3810+2400)*1.6=9936 N/m2
q=(рld+ g + pcd)1.6=(0+4385+3120)1.6=12008 N/m2
Определете очакваната дължина на плочата
l0=ln-b1/ 2 -b2/ 2=6,3-0,2/2-0,1/2=6,15m
където ln=6,3m., номиналната дължина на плочата;
b1=0.2м., опора на плоча върху тухлен зид;
b2=0.1m., опора на плоча върху стоманобетонна стена.
Проектен момент на огъване при пълно натоварване
М=q•l02•гn / 8=12008•6.152•0.95/8=53932.9 H•m
q=12008N/m2, пълно проектно натоварване;
l0=6.15м., Прогнозна дължина на плочата;
gn=0,95, коефициент на безопасност според предназначението на проекта.
Максимална сила на срязване върху опората от проектното натоварване
Q= q•l0•гn /2=12008•6.15•0.95/2=35078.37 H
Избор на раздел. За изработката на сглобяем панел приемаме: бетон клас B30, Eb=32500MPa, Rb=17MPa, Rbt=1.2MPa, gb2=0.9;надлъжна армировка - от стомана клас A-II, Rs=280MPa, напречна армировка - от стомана клас A-I, Rs=225MPa и Rsw=175MPa; армировка - заварени мрежи и рамки; заварените мрежи в горния и долния рафт на панела са изработени от тел клас VR-I, Rs=360MPa при d=5mm и Rs=365MPa при d=4mm.
Определете височината на секцията
h=c•l0• Rs/Es• и (gn+ рnld)/qn=18•615•280/2.1•105 * 2(3810+0)/5310=26cm
където c = 18-20 за кухи, коефициентът, който определя дизайна на плочите;
Rs=280MPa, изчислена устойчивост на материала;
u=2 за кухи, коефициент, отчитащ деформацията при продължително натоварване;
gn+ рnld =3810 N/m2, стандартно постоянно и дълготрайно натоварване;
qn =5510 N/m2,пълно проектно натоварване.
При изчислението напречното сечение на кухия панел се намалява до тройник.
Необходимо е кръглите кухини да се превърнат в квадратни с равни площи и същите инерционни моменти. Страна на квадрат
Фигура 2.1 - Намалено проектно напречно сечение.
Пренебрегваме долния рафт при изчисляването на плочата, т.к Не работи.
Изчисляване на якостта на нормални сечения. Предварително определяме позицията на неутралната ос:
Ако hf`/h>0,1, тогава неутралната ос преминава във фланеца;
изчислено като правоъгълно сечение с ширина bf`=157см.
Височина на работната секция
определяне на коефициента на оптимална армировка
M=53932,2 N*m, проектен огъващ момент;
Rb=17 MPa, проектна якост на натиск на бетона;
gb2=0,9, коефициент на конкретни условия на труд;
bf`=1570 мм, ширина на рафта;
h0=230 мм, работна височина.
Височина на компресираната зона
където ако c>2ho вземаме c=2ho,
с Q, тогава не се изисква напречна армировка чрез изчисление
Qb Q \u003d 35078,37 N - не се изисква изчисление.
Предоставяме напречна армировка от проектните условия, имаща стъпка
s?h/2=26/2=13cm, както и s?15cm.
Присвояваме напречни пръти от условия на заваряване с диаметър 4 mm от клас A-I до 13 cm на опорите в секции с дължина ? педя. По средата? части от панела за свързване на надлъжните пръти на рамката по конструктивни причини, поставяме напречните пръти през 19,5 cm, тъй като s 0,154= h'f/h;
ние продължаваме изчислението като тройници.
Стойността на формулата z1
Еластично-пластичен модул на стоманобетонно Т-образно сечение след напукване
Изчисление за дългосрочно отваряне на пукнатини. Mld=27,3797kN•m. Разтегнато напрежениеармировка под действието на постоянни и продължителни натоварвания
Ширина на разкриване на пукнатината от действието на постоянни и продължителни натоварвания при cl=1,456
acrc2=1•1.456•1(120.43/2.1•105)20(3.5-100•0.0096)3v14•1= =0.1022mm 14.5(100)*0.9*52*3(14.5-0.5*3) = 2646540 N cm;
Намираме момента, възприет от надвесите на компресирания рафт:
MSv \u003d Rb ( bf -b) hf (h0-0,5 hf) \u003d 14,5 * 102 (52-16) 3 ( 14,5-0,5 3) \u003d
Определяме площта на съответната армировка на опън, която възприема същия момент:
AS sv \u003d Msv / RS (h0 -0,5hf) \u003d 2035800 / 280 * 100 ( 14,5 -0,5 * 3) \u003d 5,59 cm2
Изчислете момента, възприет от ръба:
М1= М - Мсв=34800 - 20358= 14442 n m
Определяме коефициента на оптимална армировка:
A0 \u003d M1 / Rb b h02 \u003d 1444200 / 14,5 100 16 14,52 = 0,295 29cm \u003d 2ho,
където ако c>2ho вземаме c=2ho,
с Q, тогава не се изисква напречна армировка чрез изчисление
Qb 2h0 , тогава qSW=Q/(2h0)-цb2 Rbt b h02/(2h0 c0 )
Тъй като c0.=40,43 cm > 2h0,=2 14,5=29 cm,
qSW=Q/(2h0)-2Rbt gb2 b h0/2h0 c0=33170/29-2 1,05 100 0,9 16 14,52/
/2 14,5 112,62 = 942,12n/cm
където gb2 е коефициентът на конкретни условия на работа (Таблица 1.5 Мандриков)
Определете стъпката на напречните пръти:
s=RSW n ASW /qSW1=215 2 0,503 /942,15=22,8 cm
където ASW1 е площта на напречното сечение на един напречен прът
smax=0,75 cb2 Rbt gb2 b h02/Q=0,75 2 1,05 100 0,9 16 14,52/33170=14,38 cm
Освен това, съгласно изискванията за проектиране на опорните секции, равни на 1/4 от обхвата, на височината на сечението на гредата h 33170 n =
Условието за якост е изпълнено.
Приемаме напречни пръти с диаметър 8 mm, стъпката на прътите в опорните зони е 80 mm, стъпката в средата на обхвата е 120 mm.
Дефиниция на отклонения. Момент midspan от пъленнормативно натоварване
qn=8105N/m2, пълно стандартно натоварване;
l0 \u003d 4,2 м., прогнозната дължина на марша;
gn=0,95, коефициент на безопасност според предназначението на проекта.
Момент от постоянно и непрекъснато натоварване
qldn=4000N/m2, стандартно постоянно и продължително натоварване.
Момент от моментно натоварване
Мcd=qcdn•l02•гn/8cosb=4000*1.5•4.2 2•0.95/8*0.866=14513 H•m
qcdn=4000N/m2, нормативно кратковременно натоварване.
Деформацията f по време на огъване на свободно поддържан елемент се намира от кривината 1/r в най-натоварения участък
където Sp = 5/48, коефициент, отчитащ вида на натоварването и схемата на натоварване: за свободно поддържана греда, равномерно натоварена (Таблица 2.16, Мандриков)
Кривина в средата на обхвата на панела, определена по формулата
1/r=1/Es As ho2•(Mld - k2ld b h2 Rbt.se r/k1ld)
Es=2,1•105MPa, модул на еластичност на стоманата;
As=12,32 cm2, площ на армировката;
ho=14,5 см, височина на работната част;
Mld=18142H•m, момент от постоянно и продължително натоварване;
b=16см, ширина на реброто;
h=17см, височина на сечението;
Rbt.ser=1.6MPa, проектна устойчивост на бетон за гранични състояния от втора група;
Коефициентите k1ld и k2ld се определят на базата на таблица 2.19, Мандриков.
където bf'=52cm, ширина на рафта;
b=16см, ширина на реброто;
hf'=3cm, височина на рафта;
bAs'/(2v)=0, за двойна армировка.
m - коефициент на армировка
As=12,32 cm2, работна площ на армировката;
Es=2,1•105MPa, модул на еластичност на стоманата;
Eb=2,7•104MPa, модул на еластичност на бетона.
Определяме коефициентите k1ld =0,23 и k2ld=0
Изчисляваме кривината на плочата:
Изчисляваме деформацията по следния начин
което е по-малко [ f ]=l/300cm за елементи от стълби с разстояния l?5m оттабл.2.2, Мандриков.
F=0,551cm Q=32,71 kN,
Следователно не се изисква напречна армировка чрез изчисление.
Съгласно проектните изисквания, затворени скоби от армировка с диаметър 3 mm A-I със стъпка 150 cm.
Конзолната издатина за поддържане на марша е подсилена с мрежа от армировка с диаметър 6 mm клас A-I
Изчисляване на ребра на стената. Върху стената действат следните натоварвания: постоянни и временни, равномерно разпределени от половината разстояние на рафта и от собственото му тегло:
q \u003d (1650 + 5400) * 1,5 / 2 + 347 \u003d 5634 N / m;
Определяме изчисления момент на огъване в средата на обхвата на реброто:
M \u003d ql?gn / 8 \u003d 5634 * 3,2? * 0,95 / 8 \u003d 6779 N m.
Изчислената стойност на силата на срязване, като се вземе предвид gn = 1:
Q \u003d ql gn / 2 \u003d 5634 * 3,2 * 0,95 / 2 \u003d 8564 H.
Проектното сечение на стенното ребро е Т-образно сечение с фланец в компресираната зона с шир
b?f \u003d 6h?f + br \u003d 6 * 6 + 8 \u003d 44 см.
Тъй като реброто е монолитно свързано с фланеца, което допринася за възприемането на момента от конзолния перваз, изчисляването на реброто на стената може да се извърши само за действието на огъващия момент
В съответствие с общата процедура за изчисляване на елементите на огъване, ние определяме (като вземем предвид коефициента на надеждност rn = 0,95) местоположението на неутралната ос при x = h?f
Mgn \u003d 677900 * 095 \u003d 644000 N m Q \u003d \u003d 8,56 kN,
Поради това не се изисква напречна армировка в реброто на стената чрез изчисление. Съгласно изискванията за проектиране приемаме диаметър 4 mm A-I със стъпка 150 cm.
2.4 Изчисляване на сглобяема бетонна колона
Задание за проектиране. Изчислете и проектирайте колона от средния ред на първия етаж на гараж в град Омск с плосък покрив с произволни ексцентритети. Височината на етажа е Н = 4 м. Растерът на колоните е 6 × 6,3 м. Дълбочината на основата е 1,5м. сградата се строиII климатичен район по снежна покривка. Ние вземаме временното и дългосрочно натоварване на междуетажния таван от изчислението на стоманобетонната плоча. Разделението на колоните е двуетажно. Фугите на колоните са разположени на височина 0,6 m от нивото на върха на подовите панели. Клас на бетон В30, клас на надлъжна армировка АIII. По предварителна уговорка сградата е единадесети клас. Приемете gn=0,95
Решение. Определяне на натоварвания и сили. Товарна зона от тавани и покрития с решетка от колони 6 × 6,3 m. Agr=6*6,3=37,8 м2.
Изчисляването на натоварванията е обобщено в таблица 2.4.1. В този случай се вземат височината и ширината на напречното сечение: h=1/15 l =1/15*6=0,4 m и b=0,2 m
Таблица 2.4.1. стандартни и проектни натоварвания.