Proiect Beton an IV
-
Upload
ionut-schiopu -
Category
Documents
-
view
1.587 -
download
5
Transcript of Proiect Beton an IV
UNIVERSITATEA TEHNICĂ “GHEORGHE ASACHI”
FACULTATEA DE CONSTRUCŢII, IAŞI
PROIECT
Construcţii din beton armat
Student:
Tema proiectului
Să se proiecteze o structură din beton armat cu următoarele caracteristici:
- Destinaţia : clădire de birouri- Amplasament : zona 2 Cluj Napoca- Structura de rezistenţă: Cadre din beton-armat- Pereţi despărţitori: BCA- Sistemul de fundare: grinzi sub stâlpi- Regimul de înălţime: P+3E- Înălţimea etajelor: 3m- Dimensiuni în plan: 3 deschideri şi 3 travei, L = 4+0,05N (m); L= 5,10 m
N= 22; numărul de ordine
Schemă dispunere elemente:
2
1. Predimensionarea structurii şi calculul încărcărilor1.1. Încărcări permanente ( P )1.1.1. Încărcări la nivelul terasei
Greutatea planşeului:
gp=hp*γba(KN/m2) gp=0,15*25=3,75(KN/m2)
γba= 25 (KN/m3)
hp= 0,15 m ( izolare fonică )
Greutate grizilor
gg=bg*hg*γba (KN/m) gg=0,55*0,3*25=4,125(KN/m)
hg= hg= = 0,55 m
bg= 0,3 m
Greutatea termoizolaţiei
gth=0,65 (KN/m2);
Greutatea aticului
ga= ba* ha* γbca (KN/m) ga=0,2*1*8=1,6(KN/m)
γbca =8 (KN/m3);
ha=1 m; ba= 0,2 m;
Greutate tencuială
3
gt= ht * γm (KN/m2) gt=0,03*19=0,57 (KN/m2)
ht= 0,03 m; γm= 19 (KN/m3);
1.1.2. La nivelul planşeului curent
Greutatea pardoseală +şapă
gps= 1,1 (KN/m2);
Greutatea pereţi despărţitori
gpd= 1 (KN/m2);
1.2. Încărcări variabile1.2.1. Încărcarea din zăpadă (z)
pz= µi*Ce*Ct*S0,k (KN/m2) pz=0,8*1*1*1,5=1,2(KN/m2)
µi = 0,8 – coeficient de formă acoperişuri plane
Ce= 1 – coeficient de expunere parţială
Ct= 1 – coeficient termic acoperişuri cu termoizolaţii uzuale
S0,k= 1,5 – valoare caracteristică a încărcări din zăpadă pe sol ( CR 1-1-3-2005 )
1.2.2. Încărcări utile ( u )
pu= 2 (KN/m2)
1.3. Încărcări excepţionale1.3.1. Încărcarea seismică ( S )
Tc= 0,7 – perioada de colţ ( P100/2006 )
q=5*1,35= 6,75 – factor de comportare
4
γ1=1 – factor funcţie de clasa de importanţă
β0=2,75 – factor de amplificare dinamică maxim
ag= 0,2G – acceleraţia terenului pentru proiectare ( P100/2006 )
1.4. Predimensionarea stâlpilor
Abs= bs*hs=hs2 ≥
hs = ( modulat în plus la 50mm ≥ 300mm )
Rc*mbc =15*0,85= 12,75 ( N/mm2) ( C 20/25 )
– forţă axială în stâlp la nivelul încastrării în starea limită de serviciu de lungă
durată ( P+0,4U+0,4Z )
=(gp+gth+gt+0,4pz)*Aafs +gg*L*2 +(gp+gps+gpd+gt+0,4pu)*Aafs*3 + gg*L*6 +
+0,5*0,5*Het*γba*4 ( KN )
Calculul încărcărilor:
gp= 3,75 (KN/m2);
gg= 0,3 * * 25 = 4,125 (KN/m);
ga= 0,2*1*8= 1,6 (KN/m); gt= 0,57 (KN/m2); pz=0,8*1*1*1,5=1,2 (KN/m2); ag= 0,7848; Tc= 0,7; q=6,75; γ1=1; β0=2,75
Predimensionarea stâlpilor
5
=( 3,75+0,65+0,57+0,4*1,2 )*5,12 +4,125*5,1*2 + (3,75+1,1+1+0,57+0,4*2) *
*5,1*3 +4,125*5,1*6+0,5*0,5*3*25*4=948,4311 (KN)
hs = hs =431,23mm => hs =450mm
Abs=452=2025 cm2
Rcs=12,75 N/mm2=0,01275 KN/mm2
2. Calculul static2.1. Modelul de calcul
Eb = 3000N/mm2 ( C 20/25 )
Ebr = 0,6* Eb – pentru grinzi
Ebr = 0,8* Eb – pentru stâlpi
6
Secţiunea de calcul pentru stâlpi:
Secţiunea de calcul pentru grinzi:
Δb= ( m ) Δb= =0,2125 ( m )
lc= ( m ) lc= = 2,55 ( m )
bp=2*Δb+bg ( mm ) bp=2*0,2125+0,3= 725 ( mm )
7
2.2. Distribuţia încărcărilor gravitaţionale
8
Aafc= ( m2 ) Aafc= = 39,015 ( m2 )
2.3. Ipoteze de încărcare2.3.1. Ipoteza încărcării permanente ( P )
9
t=(gp+gth+gt)*Aafc : 3 : L + gg (KN/m)
t=( 3,75+0,65+0,57 )*39,015 : 3 : 5,1+4,125=16,7985 (KN/m)
p=(gp+gps+gpd+gt) *Aafc : 3 : L + gg (KN/m)
p=( 3,75+1,1+1+0,57 )*39,015 : 3 : 5,1+4,125=20,496 (KN/m)
Rtm=[( gp+gth+gt) *Aafc : 3+(gg+ga)*L] : 2 (KN)
Rtm=[( 3,75+0,65+0,57) *39,015 : 3+(4,125+1,6)*5,1] : 2 = 46,916175 (KN)
R=(gp+gps+gpd+gt)* Aafc : 3+gg*L+hs*hs*Het*γba (KN)
R=( 3,75+1,1+1+0,57 )*39,015 : 3+4,125*5,1+0,45*0,45*3*25=119,7171 (KN)
2.3.2. Ipoteza încărcări din zăpadă ( Z )
10
z= pz*Aafc : 3 : L (KN/m)
z= 1,2*39,015 : 3 : 5,1= 3,06 (KN/m)
Rz= pz*Aafc : 3 (KN)
Rz=1,2*39,015 : 3= 39,7953 (KN)
2.3.3. Ipoteza încărcării utile ( U1 )
11
u= pu*Aafc : 3 : L (KN/m)
u= 2*39,015 : 3 : 5,1= 5,1 (KN/m)
Ru= pu*Aafc : 3 (KN)
Ru=2*39,015 : 3= 66,3255 (KN)
2.3.4. Ipoteza încărcării utile ( U2 )
12
u= pu*Aafc : 3 : L (KN/m)
u= 2*39,015 : 3 : 5,1= 5,1 (KN/m)
Ru= pu*Aafc : 3 (KN)
Ru=2*39,015 : 3= 66,3255 (KN)
2.3.5. Ipoteza încărcării din seism ( S )
STOT = γi*ag*λ*β(T1)* (KN)
λ=0,8 – factor de corecţie ce ţine seama de contribuţia modului fundamental;13
m – masa construcţiei;
β(T1) – spectru normalizat de răspuns elastic;
β(T1)=β0 dacă T1 ≤ Tc
β(T1)=β0* dacă T1 > Tc
T1=0,3+0,05*nn (s) nn – numărul de niveluri T1=0,3+0,05*4= 0,5 (s)
T1 ≤ Tc 0,5 ≤ 0,7 => β(T1)=2,75
ag= 0,08*9,81= 0,7848
m=[(gp+gth+gt+0,4*pz)*(3*L)2+ga*12*L+gg*3*L*8*4+(gp+gps+gpd+gt+0,4*pu)*(3*L)2*3+
*Het*γba*64]* (kg)
g= 9,81
m = [(3,75+0,65+0,57+0,4*1,2)*(3*5,1)2+1,6*12*5,1+4,125*3*5,1*8*4+
+(3,75+1,1+1+0,57+0,4*2)*(3*5,1)2*3+0,452*3*25*64]*
m = (5,45*234,09+2117,52+7,22*234,09*3+972)*
m = 961845,0459 (kg)
STOT =1*0,7848*0,8*2,75* = 246,0271(KN)
Si = (KN)
14
S1 =
S2 =
S3 =
S4 =
Verificare :
S1+ S2+ S3+ S4=
6,1507+12,3014+18,4520+24,6027 =
61,5068 = 61,5068 ( Adevărat )
2.4. Grupării de încărcări : SLU 1 1,35P+1,5U1+1,05Z SLU 2 1,35P+1,05U1+1,5Z SLU 3 1,35P+1,5U2+1,05Z SLU 4 P+0,4U1+0,4Z + S SLU 5 P+0,4U1+0,4Z – S SLS P+0,4U1+0,4Z+0,6S2.5. Diagrame de eforturi : Diagramă de efort axial Nx (KN) Diagramă de moment încovoietor My ( KN*m ) Diagramă de forţă tăietoare Vz (KN) Deplasări pe direcţia x în grupările SLU şi SLS ( mm )
15
3. Proiectarea grinzilor
3.1. Numerotarea nodurilor
16
3.2. Proiectarea grinzilor peste parter3.2.1. Calculul momentului încovoietor din proiectare
Parter
= =
= =
= =
17
∑ = 0 => =
=
=
=
∑ = 0 => =
=
=
18
=
∑ = 0 => =
=
=
=
3.3. Proiectarea grinzilor peste etajele 1, 2 şi 3 .
Etaj 1
19
= =
= =
= =
∑ = 0 => =
=
=
20
=
∑ = 0 => =
=
=
=
21
∑ = 0 => =
=
=
=
Etaj 2
22
= =
= =
= =
∑ = 0 => =
=
=
23
=
∑ = 0 => =
=
=
=
24
∑ = 0 => =
=
=
=
Etaj 3
25
= =
= =
= =
∑ = 0 => =
=
=
=
26
∑ = 0 => =
=
=
=
∑ = 0 => =
27
=
=
=
3.3.1. Calculul armăturii longitudinale din reazem
28
B = a = 70 mm
x=
x*
Parter
Calculul armături longitudinale din reazemul marginal
29
Calculul armături longitudinale din reazemul interior
611
30
Etaj 1
Calculul armături longitudinale din reazemul marginal
Calculul armături longitudinale din reazemul interior
31
Etaj 2
Calculul armături longitudinale din reazemul marginal
31
Calculul armături longitudinale din reazemul interior
32
Etaj 3
Calculul armături longitudinale din reazemul marginal
Calculul armături longitudinale din reazemul interior
33
363
3.3.2. Calculul armăturii longitudinale din câmp
I condiţie
a= 70 (mm)
34
II condiţie
35
Parter
181
Etaj 1
170
36
Etaj 2
177
Etaj 3
145
3.4. Verificarea la forţă tăietoare3.4.1. Calculul forţei tăietore de proiectare
37
3.4.2. Dimensionarea armături transversale
38
39
3.5. Plan cofraj peste parter şi etajele 1-3
40
3.6. Armare grinzi peste parter şi etajele 1-341
4. Proiectarea stâlpilor
42
4.1. Calculul momentelor de proiectare4.1.1. Stâlpul marginal
43
4.1.2. Stâlpul central
44
4.2. Calculul armăturilor longitudinale
4 bare pe latură
Caz 1: - Dacă
Caz 2 : - Dacă
45
4.3. Verificare compresiune excentrică oblică
ν 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5β 1,70 1,60 1,55 1,50 1,45
Stâlp marginal parter
46
Stâlp marginal etaj 1
47
Stâlp marginal etaj 2
48
Stâlp marginal etaj 3
49
Stâlp central parter
50
51
Stâlp central etaj 1
52
Stâlp central etaj 2
53
Stâlp central etaj 3
54
4.4. Verificarea la forţă tăirtoare4.4.1. Calculul forţei tăietoare de proiectare
55
4.4.2. Dimensionarea armături transversale
56
5,85 (mm)=>
57
7,94 (mm)=>
’
6,46 (mm)=>
5,24 (mm)=>
58
7,26 (mm)=>
6,08 (mm)=>
5,22 (mm)=>
59
4,00 (mm)=>
4.5. Verificarea deplasărilor relative de nivel4.5.1. Verificarea la starea limită ultimă SLU
4.5.2. Verificarea la starea limită de serviciu SLS
factor de reducere care ţine seama de perioada de revenire mai scurtă a acţiuni
seismice
Dacă iar nu se verifică se fac pereţi structurali minim 4 pereţi structurali
60
4.6. Verificarea nodurilor4.6.1. Calculul forţei tăietoare de proiectare orizontală
Noduri centrale
Noduri de margine
61
4.6.2. Verificarea la forţă orizontală
Noduri centrale
62
Noduri de margine
Dacă nu se verifică modificăm clasa de beton sau .
4.6.3. Verificarea armăturilor transversale
Noduri centrale
63
64
Noduri de margine
Dacă nu se verifică mărim diametrul etrieriilor
65
4.6.4. Verificarea armături longitudinale din nod
armătura longitudinală verticală care trece prin nod, incluzând armătura
longitudinală a stâlpului
aria totală de etrieri orizontali în nod
distanţa interax între armăturile marginale ale stâlpilor
distanţa interax între armăturile de la partea superioară şi cea inferioară a
grinziilor
Dacă nu se verifică mărim diametrul armături longitudinale.
66
Noduri centrale
67
Noduri marginale
68
4.7. Armare stâlpii
69
70