Контрольная работа: Исследование НДС фрагмента плиты перекрытия в здании детского сада на 120 мест

🛑 👉🏻👉🏻👉🏻 ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Казанский государственный архитектурно-строительный университет
Пояснительная записка к контрольной работе по теме:
Исследование НДС фрагмента плиты перекрытия в здании детского сада на 120 мест
4. Результаты статического расчёта здания
В работе рассмотрен проектировочный расчёт двух вариантов плиты перекрытия первого этажа в здании Детского сада на 120 мест:
а) сборный вариант по серии 1.020-1/87,
б) монолитный вариант в виде плоского безбалочного перекрытия.
Произведён расчёт усилий и подбор арматуры в элементах перекрытия для обоих вариантов. Выполнено технико-экономическое сравнение вариантов. Сделан вывод, что наиболее экономичным по расходу материалов является первый вариант.
Предметом исследований в работе служит напряжённо-деформированное состояние фрагмента плиты перекрытия – конкретно его конечно-элементной модели. Методом исследования является численный метод конечных элементов, реализованный в ПК «Лира» (Сертификат соответствия РФ № РОСС UA.СП15.H00041 (с 01.07.2006 по 01.07.2008)Лицензия УК № 01296.), предназначенного для расчета пространственных конструкций на прочность, устойчивость и колебания по 1-ой, и 2-ой группам предельных состояний.
Целью работы является изучение НДС несущих конструкций фрагмента плиты перекрытия для двух вариантов
а) сборного варианта по серии 1.020-1/87,
б) монолитного варианта в виде плоского безбалочного перекрытия.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи, касающиеся обоих вариантов:
2) сформировать расчетную схему фрагмента плиты перекрытия;
3) создать, конечно-элементную, модель фрагмента плиты перекрытия;
4) выполнить расчет, то есть определить усилия в элементах плиты перекрытия;
5) провести анализ результатов расчета – установить опасные сечения;
6) подобрать арматуру в несущих элементах плиты;
8) рассчитать расход материалов на фрагмент плиты перекрытия;
9) выполнить технико-экономическое сравнение вариантов;
расчет усилие плита перекрытие деформация
В соответствии с заданием, полученным от руководителя НИРС, решено рассмотреть только фрагмент плиты перекрытия первого этажа на отметке +3,3 м в осях 4-6 и А-Б.
Для обоих принятых вариантов – сборного и монолитного – здание Детского сада имеет каркасную несущую систему. Продольный шаг колонн (вдоль цифровых осей) составляет 6,4м, а поперечный (вдоль буквенных осей) – 7,2 м. Конструктивными элементами фрагмента плиты перекрытия по сборному варианту являются:
а) предварительно напряжённый ригель таврового профиля (с полкой вниз) сечением h
=450мм, b
=300мм, h f

=220мм, b f

=510мм, выполненный из тяжёлого бетона класса В30 (E b
=32500МПа) и армированный высокопрочной арматурой А800, примечание: пристенный ригель по оси «6» имеет только один свес полки;
б) предварительно напряжённая круглопустотная плита перекрытия высотой h
=220мм и шириной b f

=1800мм (раскладка плит из 4-х штук в одном пролёте), выполненная из тяжёлого бетона класса В30 (E b
=32500МПа) и армированная высокопрочной арматурой А800, примечание: приведённая толщина перекрытия h red

=105мм.
Конструктивным элементом фрагмента плиты перекрытия по монолитному варианту является только плоская плита перекрытия толщиной h
=200мм, выполненная из тяжёлого бетона класса В20 (E b
=27500МПа) и армированная обычной арматурой класса А400.
Рисунок 2а – Жесткости (геометрия сечения и модуль деформации) элементов перекрытия: а) для среднего сборного ригеля; б) для пристенного сборного ригеля
Рисунок 2б – Жесткости (геометрия сечения и модуль деформации) элементов перекрытия: а) для сборной круглопустотной плиты перекрытия; б)для монолитной плоской плиты перекрытия
Собственный вес конструкций каркаса
(ригели и плиты перекрытий) учитываются при задании жесткостей расчётной схемы в программном комплексе, специального расчёта не требует. Коэффициент надёжности g f

=1,1, коэффициент ответственности здания по назначению g n

=0,95 согласно [4]: плотность материала ж/б плит перекрытий и колонн .
Расчёт нагрузок на фрагмент плиты перекрытия сведём в табличную форму.
Таблица 1 - Нагрузки на 1 м 2
перекрытия
Все расчётные нагрузки были сгруппированы в три загружения:
Загружение 1 – постоянная нагрузка (собственный вес конструкций и элементов плиты перекрытия);
Загружение 2 – временная длительная (часть полезной на перекрытие, v l

=1,56 кН/м 2
);
Загружение 3 – временная кратковременная (часть полезной на перекрытие, v l

=0,39 кН/м 2
).
Расчетные сочетания усилий были сгенерированы в «Таблицы РСУ» в ПК Лира.
На рисунке 3 представлена расчётная схема плиты перекрытия для обоих вариантов: в двух взаимно перпендикулярных сечениях она представляет собой балку шириной 1п.м., лежащую на опорах. В качестве опор выступают колонны, которые заменены вертикальными связями и в расчётах не учитываются. Поскольку рассматривается только фрагмент перекрытия, то действие отброшенной части плиты перекрытия заменяется шарнирной связью, установленной в точке нулевого момента – примерно на расстоянии ¼ длины пролёта от колонны.
Для сборного варианта учтено, что ригели укладываются по вертикали по оси «5» и «6», а сборные круглопустотные плиты в перпендикулярном направлении – по четыре плиты в пролёте (1,8м·4=7,2м).
Рисунок 3. Расчётная схема фрагмента плиты перекрытия: постоянная нагрузка а – для сборного варианта, б – для монолитного
Конечно-элементная модель фрагмента перекрытия (рис.4) собрана путем интерактивного ввода параметров несущих конструкций. Пространственная система состоит из пластин соответствующей толщины (см.рис.2) – плит перекрытия – и стержней – ригелей. Размер конечного элемента пластин принят 0,4м в продольном направлении (вдоль цифровых осей) и 0,6м в поперечном направлении (вдоль буквенных осей).
Рисунок 4. Модель фрагмента плиты перекрытия в программном комплексе «Лира 9.4»: а) сборный вариант; б) монолитный вариант
Для удобства анализа НДС конструкции перекрытия пронумеруем конечные элементы его модели – см. рис. 5 и 6.
Рисунок 5. Нумерация конечных элементов фрагмента плиты перекрытия: а) по сборному варианту; б) по монолитному варианту
Рисунок 6. Нумерация конечных элементов ригелей по сборному варианту: слева – среднего ригеля по сои «5», справа – пристенного ригеля по оси «6»
Приведём ниже схему деформирования плиты перекрытия и определим максимальный прогиб для каждого из вариантов.
Рисунок 7. Схема деформирования фрагмента плиты перекрытия с нанесением изополей вертикальных перемещений при действии нагрузок Загружения-1 а) сборный вариант; б) монолитный вариант
Наибольший прогиб для сборного варианта плиты перекрытия наблюдается в конечном элементе №171.
Суммарное вертикальное перемещение от всех трёх Загружений равно: f
=16,40+2,99+0,75=20,14мм, что меньше предельно допустимого прогиба [ f
]=1/200·L=6400/200=32мм.
Наибольший прогиб для монолитного варианта плиты перекрытия наблюдается в конечном элементе №486.
Суммарное вертикальное перемещение от всех трёх Загружений равно: f
=17,00+1,94+0,48=19,42мм, что меньше предельно допустимого прогиба [ f
]=1/200·L=6400/200=32мм.
Вывод: жесткость фрагмента плиты перекрытия по обоим вариантам – сборному и монолитному – обеспечена.

Теперь до подбора арматуры в элементах определим усилия. Анализ усилий даст возможность определить опасные сечения.
Рисунок 8. Изополя изгибающих моментов в плите перекрытия (кН·м/п.м.): а) M x

для сборного варианта; б) M y

для сборного варианта; в) M x

для монолитного варианта; г) M y

для монолитного варианта
Удобно изополя анализировать, разделив ячейку перекрытия на полосы шириной 1м: две пролётные, проходящие по центру, и четыре надколонные. С учётом этого выпишем значения изгибающих моментов в наиболее нагруженных конечных элементах плиты перекрытия и сведём значения в таблицу:
Таблица 2 – Значения максимальных изгибающих моментов в опасных сечениях фрагмента плиты перекрытия
Пояснения к таблице 2. Поз. 1÷4 относятся к сборному варианту перекрытия, а поз. 5÷8 – к монолитному. Причём:
Поз. 1, 4 – соответствует конечному элементу, в котором возникает максимальный M x

в пролёте; Поз. 2, 6 – соответствует конечному элементу, в котором возникает максимальный M x

на какой-либо из опор; Поз. 3, 5 – соответствует конечному элементу, в котором возникает максимальный M y

в пролёте; Поз. 4, 8 – соответствует конечному элементу, в котором возникает максимальный M y

на какой-либо из опор.
Черточка в таблице означает, что данная величина для рассматриваемого конечного элемента не определялась, так как её значение для всей совокупности конечных элементов, принадлежащих какой-либо пролётной или надколонной полосы, не является максимальным.
- наиболее нагруженный пролётный участок для сборного варианта плиты перекрытия расположен в по оси «А» (между осями «5» и «6»), а наиболее нагруженная опора расположена по сои 6/А';

- наиболее нагруженный пролётный участок для монолитного варианта плиты перекрытия расположен в по оси «6» (между осями «А» и «Б»), а наиболее нагруженная опора расположена по сои 5/А'.

Теперь приведем значение усилий в сборных ригелях по первому варианту и также выполним их анализ.
Рисунок 8. Эпюры а) изгибающих моментов и б) перезывающих сил в сборных ригелях плиты перекрытия при действии постоянных нагрузок Загружения-1
Видно, что наиболее нагруженный является средний ригель, расположенный по сои «5». Выпишем для него таблицу РСУ.
Таблица 3 – РСУ для среднего ригеля сборного варианта перекрытия, расположенного по оси «6»
Вывод: наиболее нагруженным является средний ригель, расположенный по оси «6».

Теперь выполним подбор армирования в элементах плиты перекрытия по обоим вариантам. Для сборного достаточно принять типовые круглопустотные плиты шириной 1800мм и тавровые ригели высотой сечения 450мм. Для этих элементов также выпишем расход материалов.
- для среднего ригеля с опиранием плит на обе полки принимаем марку РДП 6.68 – 80 А800 с расходом бетона 1,12м 3
и напрягаемой арматуры – 81,93 кг
- для пристенного ригеля с опиранием плит на одно полку принимаем марку РОП 6.68 – 80 А800 с расходом бетона 1,01м 3
и напрягаемой арматуры – 81,93 кг
Принимаем многопустотную плиту перекрытия марки ПК 68.18-10 А800 с расходом бетона 1,28м 3
и напрягаемой арматуры – 42 кг
Общий расход бетона на ячейку перекрытия составляет:
- тяжёлого бетона класса В30: 7,25 м 3
;
- напрягаемой арматуры класса А800: 338,86 кг.
Теперь подберём арматуру в плите перекрытия средствами ПК Лира в подпрограмме Лир-Арм.
Рисунок 9. Армирование плиты перекрытия первого этажа
Согласно расчётам плиту армируем симметрично - верхней и нижней сплошной сеткой с шагом ячейки 200 мм из арматурными стержней Ø18мм. Дополнительно укладываем верхние сетки над колоннами с шагом ячейки 200 мм из арматурных стержней Ø16мм.
Рассчитаем расход материалов на плиту перекрытия в монолитном варианте исполнения:
- расход тяжёлого бетона класса В20 составляет 9,216м 3
;
- расход арматуры класса А400 627 кг.
Проведён анализ НДС фрагмента плиты перекрытия первого этажа Детского сада для двух вариантов: сборного по серии 1.020-1/87 и монолитного с плоским безбалочным перекрытием.
Расчёты показывают, что первый вариант по расходу стали и бетона является более экономичным:
Общий расход бетона на ячейку перекрытия составляет:
- тяжёлого бетона класса В30: 7,25 м 3
;
- напрягаемой арматуры класса А800: 338,86 кг.
- расход тяжёлого бетона класса В20 составляет 9,216м 3
;
- расход арматуры класса А400 627 кг.
1. СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия», Госстрой России. - М:ГУП ЦПП 2002 г.-44с.
2. СНиП 2.03.01-84*. Бетонные и железобетонные конструкции/ Госсторойиздат СССР - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989 г.
3. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры (к СП 52-101-2003). ЦНИИПромзданий, НИИЖБ.- М.: ОАО «ЦНИИПромзданий, 2005. – 214 с.

Название: Исследование НДС фрагмента плиты перекрытия в здании детского сада на 120 мест
Раздел: Рефераты по строительству
Тип: контрольная работа
Добавлен 13:35:05 03 марта 2011 Похожие работы
Просмотров: 1847
Комментариев: 10
Оценило: 2 человек
Средний балл: 5
Оценка: неизвестно   Скачать

2. Цементная стяжка δ=30мм, ρ=18 кН/м3
3 Кирпичные перегородки δ=120мм, ρ=18 кН/м3, H=3300мм
Срочная помощь учащимся в написании различных работ. Бесплатные корректировки! Круглосуточная поддержка! Узнай стоимость твоей работы на сайте 64362.ru
Ребятки, кто на FAST-REFERAT.RU будет заказывать работу до 26го мая - вводите промокод iphone, и тогда будете учавствовать в розыгрыше iphone xs)) сам только что узнал, что у них такие акции бывают (п.с. кстати не удивляйтесь что вас перекидывает на сайт с другим названием, так и должно быть)
Мне с моими работами постоянно помогают на FAST-REFERAT.RU - можете просто зайти узнать стоимость, никто вас ни к чему не обязывает, там впринципе всё могут сделать, вне зависимости от уровня сложности) у меня просто парень электронщик там какой то, тоже там бывает заказывает))
Спасибо, Оксаночка, за совет))) Заказал курсач, отчет по практике, 2 реферата и дипломную на REFERAT.GQ , все сдал на отлично, и нервы не пришлось тратить)
Я обычно любые готовые работы покупаю на сайте shop-referat.tk , и свои все там же на продажу выставляю, неплохой доп.заработок. А если там не нахожу то уже на referat.gq заказываю и мне быстро делают.
Да, но только в случае крайней необходимости.

Контрольная работа: Исследование НДС фрагмента плиты перекрытия в здании детского сада на 120 мест
Реферат по теме Характеристика способностей
Реферат: Крылатые выражения
Сочинение По Картине Брюллова Толстой
Дипломная работа по теме Проектирование программы формирования заказов по грузоперевозкам
Наш Сад Красивый Сочинение 5
Курсовая работа по теме Диагностика готовности организма беременных к родам
Метрологическая Служба Реферат
Реферат по теме Солнце и его влияние на землю
Современные Технологии В Дополнительном Образовании Реферат
Основные Функции В Системе Менеджмента Курсовая
Пример Сочинения Рассуждения 9.2
Реферат по теме Киевская иконописная школа
Рекреационная система г.Сочи
Структура Сочинения Егэ По Обществу
Доклад по теме Разработка бизнес-плана инвестиционного проекта ОАО "Минский ПКТИ"
Курсовая работа: Возбуждение уголовного дела
Контрольная работа по теме Анализ реализации продукции
Александров Практические Работы
Проблемы В Трудовом Праве Курсовая
Бухгалтерский Учет Курсовых Разниц 2022
Статья: Команда "шаг" в параллельных отладчиках
Реферат: Познание как предмет философского анализа
Реферат: Дослідження екології людини