Архитектурно-конструктивное решение здания

Введение

 

Железобетон состоит из бетона и стальной арматуры, работающих совместно благодаря сцеплению, возникающему между ними. Бетон - это искусственный каменный материал, хорошо сопротивляется сжатию, а на растяжение работает в 15-20 раз слабее. Для повышения прочности бетона применяют арматуру, которая обладает значительно более высокой прочностью на растяжение и позволяет существенно повысить несущую способность строительных конструкций.

Именно поэтому железобетонные конструкции имеют большую прочность, долговечность, огнестойкость и стойкость против атмосферных воздействий вследствие чего и получили большое распространие в современном домостроении. Железобетонные конструкции широко применяются в жилых, общественных, промышленных и сельскохозяйственных зданиях.

Расчет железобетонных конструкций проводится для правильной работы всех конструкций в целом, во избежание недопустимых просадок, отклонений, изгибов и прогибов.

В расчетах производится подбор бетона и арматуры обеспечивающие несущую способность конструкций.

Ошибки при проектировании железобетонных конструкций могут  привести к неправильной работе отдельных конструкций, всего здания, а также могут привести к разрушению всего здания в целом.

 

1. Архитектурно-конструктивное решение здания

В соответствии с заданием на курсовой проект запроектирована четырехэтажная секция жилого здания торцевая левая на 16 квартир типа 1,2,3,4 в г.Барановичи. Климатический район строительства II-В. Нормативное значение снеговой нагрузки для II-го снегового района – 1,2 МПа. Нормативное значение ветрового давления для I-го ветрового района – 0.23 МПа (по данным СНиП 2.01.01-85 «Нагрузки и воздействия»). Средняя температура наружного воздуха по данным СНБ 2.04.01-97 «Строительная теплотехника».

   -наиболее холодных суток - 30°С

   -наиболее холодной пятидневки  - 26°С

Степень долговечности здания – II

Степень огнестойкости здания – III

Класс здания – II

Здание запроектировано  на участке прямоугольной формы размером 28,400×15,600 м. Рельеф местности спокойный с понижением на северо-запад.

Здание подвальное.

Здание запроектировано  с продольными несущими стенами. Кровля скатная. Угол ската 30⁰.  Высота этажа 2,8 м. Высота подвала 2,4 м. Наружные стены толщиной 400 мм. выполнены из блоков ПГС, внутренние – кирпичные толщиной 380 мм.

Пространственная жесткость  и устойчивость здания обеспечивается перевязкой вертикальных швов между  кирпичами, армированием  узлов и  мест примыкания внутренних стен к наружным и анкеровкой плит перекрытия со стенами и между собой.

Уровень грунтовых вод  находится на отметке 2,7 м. от дневной  поверхности. Глубина заложения  фундамента –2,500 м. Грунт – песок  мелкий. e=0,65, γ,,=γ,,'=18,5, φ=28⁰, c=2.

В данном курсовом проекте  будут рассчитаны три железобетонных элемента: брусковая надоконная перемычка 2ПБ17-2; многопустотная ненапрягаемая плита перекрытия ПТМ 63.15.22-8 S1400-3W; фундамент ленточный под внутреннюю стену ФЛ14.24-4.

 

Железобетон состоит из бетона и стальной арматуры, работающих совместно благодаря сцеплению, возникающему между ними. Бетон - это искусственный каменный материал, хорошо сопротивляется сжатию, а на растяжение работает в 15-20 раз слабее. Для повышения прочности бетона применяют арматуру, которая обладает значительно более высокой прочностью на растяжение и позволяет существенно повысить несущую способность строительных конструкций.

Основные достоинства  железобетона - высокая прочность, долговечность, огнестойкость, стойкость против атмосферных  воздействий, возможность использования  местных материалов, простота формообразования, небольшие эксплуатационные расходы.

К недостаткам железобетона следует отнести большую плотность, высокую тепло- и звукопроводимость, появление трещин вследствие усадки и силовых воздействий.

Для снижения плотности и  теплопроводности железобетона следует  использовать легкие пористые заполнители, при этом массу конструкции можно  уменьшить, применяя тонкостенные и  пустотные конструкции. Специальная  технологическая обработка с  помощью пропаривания, вакуумирования повышает трещиностойкость железобетона.

Железобетонные конструкции  по способу изготовления могут быть сборными, монолитными и сборно-монолитными. При строительстве зданий и сооружений из сборных железобетонных конструкций  вначале на специальных заводах  или полигонах изготавливают  отдельные элементы, из которых на стройплощадке монтируют здания или сооружения. Сборные железобетонные конструкции наиболее индустриальные, так как в их основу положено заводское  изготовление и механизированный монтаж.

При возведении монолитных железобетонных конструкций на месте  строительства устанавливают опалубку, в нее укладывают арматуру и бетонную смесь. После достижения бетоном  необходимой прочности опалубку снимают, получая монолитную конструкцию. Из монолитного железобетона возводят сооружения, трудно поддающиеся членению на однотипные элементы и требующие  повышенной жесткости.

При использовании сборно-монолитных конструкций вначале укладывают сборные железобетонные элементы, выполняющие  роль опалубки, а затем выполняют  бетонирование.

Железобетон применяют в  самых различных отраслях строительства, находя в каждой из них оптимальные  формы для него. Из железобетона возводят жилые и общественные здания, промышленные предприятия, сельскохозяйственные постройки.

 

Содержание

 

Введение…………………………………………………………………………………………………………

1. Архитектурно-конструктивное решение здания…………………………………….
2. Сбор нагрузок…………………………………………………………………………………………
1. Сбор нагрузки на 1 м² покрытия……………………………………………………...
2. Сбор нагрузок на 1 м² междуэтажного перекрытия……………………….

                 2.3.  Сбор нагрузок на 1 м² чердачного перекрытия………………………………

3. Расчет ненапряженной пустотной плиты перекрытия…………………………..
1. Определение расчетных усилий и прочностных характеристик материалов…………………………………………………………………………………..
2. Определение геометрических характеристик сечения……………………
3. Расчет прочности по нормальным сечениям………………………………….
4. Расчет прочности по наклонным сечениям…………………………………….
5. Проверка панели на монтажные усилия…………………………………………
4. Расчет брусковой перемычки над оконным проемом………………………….
1. Определение расчетных усилий для самонесущей перемычки……..
2. Определение характеристик прочности бетона и арматуры…………..
3. Расчет перемычки на прочность по нормальным сечениям…………..
4. Обеспечение прочности по наклонной трещине…………………………….
5. Расчет прочности по наклонной полосе между наклонными трещинами……………………………………………………………………………………
6. Проверка необходимости постановки поперечной арматуры по расчёту………………………………………………………………………………………….
5. Расчёт ленточного фундамента под внутреннюю стену здания……………
1. Сбор нагрузки на фундамент………………………………………………………….
2. Определение ширины подошвы фундамента………………………………..
3. Расчёт тела плитной части фундамента………………………………………….
4. Расчет на продавливание (местный срез)………………………………………

 

 

2. Сбор нагрузок

2. 1. Сбор нагрузок на 1 м² надподвального перекрытия

 

Рисунок 1 Экспликация пола надподвального перекрытия

 

Таблица 1 Сбор нагрузки на 1м² надподвального перекрытия

№ п/п	Нагрузка	Подсчет	Нормативная нагрузка gn, кН/м2	γf	Расчетная      нагрузка g, КН/м2
1 1.1 1.2   1.3   1.4   1.5	Постоянная Доски ходовые 50 мм Шлакоизвестковая корка Плиты минераловатные 125мм. 3 слоя Слой бикроста на битумной мастике Ж/б плита перекрытия 220 мм.	0,05∙500∙10/103 0,03∙1800∙10/103   0,125∙3∙125∙10/103   0,003∙400∙10/103   0,14∙2500∙10/103	0,25 0,54   0,47   0,012   3,5	1,35 1,35   1,35   1,35   1,15	0,34 0,73   0,63   0,016   4,03
		Всего:	gn=4,772		g=5,746
2 2.1	Временная Полезная		1,5	1,5	2,25
		Всего:	qn=6,272		q=7,996

 

 

2.2 Сбор нагрузок на 1 м² междуэтажного перекрытия

 

Рисунок 2 Экспликация пола междуэтажного  перекрытия

 

Таблица 2 Сбор нагрузки на 1м² междуэтажного перекрытия

№ п/п	Нагрузка	Подсчет	Нормативная нагрузка gn, кН/м2	γf	Расчетная      нагрузка g, КН/м2
1 1.1 1.2 1.3   1.4   1.5 1.6 1.7	Постоянная Доска 28 мм. Пароизоляция 3 мм. Лаги 80×52 мм с шагом 400 мм Прокладка из бруса  мм. Звукоизоляция 20 мм. Утеплитель 70 мм. Ж/б плита перекрытия 220 мм.	0,028∙500∙10/103 0,003∙80∙10/103 0,08∙0,052∙500∙10/0,4∙103   0,1∙0,1∙500∙10/0,4∙103   0,02∙175∙10/103 0,07∙125∙10/103 0,14∙2500∙10/103	0,14 0,0024 0,052   0,125   0,035 0,088 3,5	1,35 1,35 1,35   1,35   1,35 1,35 1,15	0,19 0,0032 0,07   0,17   0,047 0,118 4,025
		Всего:	gn=3,942		g=4,623
2 2.1	Временная Полезная	Таб. 3 СНиП	1,5	1,5	2,25
		Всего:	qn=5,442		q=6,873

 

 

2.3 Сбор нагрузок на 1 м² покрытия

Рисунок 3 Экспликация покрытия

 

Таблица 3 Сбор нагрузки на 1м² покрытия

№ п/п	Нагрузка	Подсчет	Нормативная нагрузка gn, кН/м2	γf	Расчетная      нагрузка g, КН/м2
1 1.1 1.2   1.3   1.4   1,5	Постоянная Металлочерепица Обрешетка   Противоконденсатная пленка Контробрешетка   Стропильная нога	5∙10/103∙cos30 0,035∙0,1∙500∙10/ /103∙0,35∙cos30     0,05∙0,025∙500∙10/ /103∙0,35∙cos30 0.18∙0.05∙500∙10/ 103∙cos30∙1,2	0,057 0,058   0,5   0,021   0,043	1,35 1,35   1,35   1,35   1,35	0,077 0,078   0,675   0,028   0,058
		Всего:	gn=0,679		g=0,916
2 2.1	Временная Снеговая (г. Барановичи)	0,8∙0,87	0,696	1,6	1,114
		Всего:	qn=1,375		q=2,03

 

3. Расчет и конструирование многопустотной

плиты перекрытия

ИСХОДНЫЕ  ДАННЫЕ: Рассчитать и сконструировать многопустотную плиту перекрытия марки ПТМ 63.15.22-8 S1400-3W. Панель опирается на несущие кирпичные стены здания жилого дома. Расчетная равномерно-распределенная нагрузка на перекрытие q=8,35 кН/м². Панель выполнена из бетона С20/25, армируется стержневой арматурой класса S1400, поперечная арматура принята класса S500.

Последовательность  расчета плиты