новая папка 1 / 233787
.pdfМинистерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Оренбургский государственный университет» Кафедра строительных конструкций
В. И. Рязанов
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ
Рекомендовано к изданию Редакционно-издательским советом федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Оренбургский государственный университет» в качестве методических указаний для студентов, обучающихся по программам высшего профессионального образования по направлению
подготовки 270800.62 Строительство
Оренбург
2013
УДК 624.012(076.5)
ББК 38.53я7
Р 99
Рецензент - кандидат технических наук, доцент В.О. Штерн
Рязанов, В. И.
Р 99 Железобетонные конструкции: методические указания/ В.И. Рязанов; Оренбургский гос.университет – Оренбург: ОГУ, 2013. – 10 с.
Методические указания содержат рекомендации для проектирования и расчета железобетонных конструкций в объеме расчетного раздела дипломного проекта для студентов, обучающихся по направлению подготовки 270800.62 Строительство. В указаниях имеется список литературы, содержащий методики расчета наиболее распространенных конструкций.
УДК 624.012(076.5)
ББК 38.53я7
© Рязанов В.И., 2013
© ОГУ, 2013
2
Содержание
1 Цель выполнения раздела «Расчет железобетонных конструкций»………... 4
2 Данные для выполнения раздела «Расчет железобетонных конструкций»… 4
2.1Определение нагрузок………………………………………………..……… 4
2.2Установление расчетной схемы……………………………………...………. 8
3 Расчет конструкций……………………………………………………….……. 8
3.1Расчетные данные для подбора сечений арматуры и расчетов по второй группе предельных состояний………………………………………………….. 8
3.2Рекомендации по конструированию конструкций…………………...…….. 9
Список использованных источников……………………………………………. 10
3
1 Цель выполнения раздела «Расчет железобетонных
конструкций»
Раздел дипломного проекта «Расчет железобетонных конструкций» выполня-
ется в соответствии с заданием на проектирование конструкций, входящих в состав разрабатываемого здания.
Выполнение этого раздела является заключительным звеном в подготовке ин-
женера и преследует следующие цели:
- закрепление и расширение знаний, полученных при изучении курса «Желе-
зобетонные и каменные конструкции»;
- развитие полученных навыков проектирования и расчета железобетонных конструкций.
Выполненный раздел позволит Государственной аттестационной комиссии оценить качество подготовки выпускника для присвоения ему квалификации инже-
нера-строителя-технолога.
2 Данные для выполнения раздела «Расчет железобетонных
конструкций»
2.1 Определение нагрузок
Раздел «Расчет железобетонных конструкций» предусматривает выполнение расчета определенной заданием конструкции и разработку ее рабочих чертежей.
Это возможно сделать только при условии правильного выбора расчетной схемы и определения расчетных нагрузок. При этом учитываются нагрузки, действующие на конструкцию на стадиях возведения и эксплуатации, а также изготовления, склади-
рования, транспортирования и монтажа. Стадия, для которой выполняется расчет,
определяется заданием. Все нагрузки, воспринимаемые конструкцией, определяют-
ся по [1]. Основными характеристиками нагрузок являются их нормативные значе-
ния, которые определяются в соответствии с п.п. 2.1; 2.2; 3.1 ÷ 3.11.
4
Расчетные нагрузки - это произведение их нормативных значений на соответствующий коэффициент надежности по нагрузке, учитывающий отклонения нагрузок в неблагоприятную сторону от их нормативных значений, и принимаемые в зависимости от учитываемого предельного состояния.
Все нагрузки по продолжительности делятся на постоянные и временные. Последние, в свою очередь, делятся на длительно и кратковременно действующие.
К постоянным относят нагрузки:
-от массы частей зданий и сооружений;
-от массы и давления грунтов;
-от усилия предварительного обжатия (для предварительного напряженных конструкций).
К длительно действующим относят нагрузки:
-от массы стационарного оборудования на покрытиях и перекрытиях;
-от давления жидкостей, газов и сыпучих тел;
-нагрузки в складских помещениях, холодильниках, книгохранилищах и т.д.;
-установленная нормами [1] часть временной нагрузки в жилых домах, служебных и бытовых помещениях;
-температурные технологические воздействия от стационарного оборудо-
вания;
-от подвесного кранового оборудования и мостовых кранов;
К кратковременным действующим относят нагрузки:
-от массы людей, ремонтных материалов;
-возникающие при изготовлении, транспортировании и монтаже конструк-
ций;
-крановые, ветровые, гололедные и другие. К особым нагрузкам относят:
-сейсмические и взрывные воздействия;
-вызванные резким нарушением технологического процесса, временной неисправностью или поломкой оборудования;
-воздействия, вызванные неравномерными деформациями грунта.
5
Наиболее часто встречающиеся значения постоянных нагрузок приведены в таблицах 1 и 2.
Таблица 1 - Нагрузки от конструкций покрытия
|
Нормативная |
Коэффициент |
Расчетная |
Нагрузки |
нагрузка, |
надежности |
нагрузка, |
|
Н/м2 |
по нагрузке |
Н/м2 |
Гравийная защита. |
400 |
1,3 |
520 |
|
|
|
|
Гидроизоляционный ковер из трех слоев рубе- |
|
|
|
роида и одного слоя пергамины. |
160 |
1,3 |
208 |
Асфальтовая стяжка, толщиной 20 мм, плотно- |
|
|
|
стью =1800 кг/м3. |
360 |
1,2 |
430 |
Пароизоляция из одного слоя рубероида |
50 |
1,3 |
65 |
|
|
|
|
Плитный утеплитель толщиной t, мм; , кг/м3. |
t |
1,2 |
1,2 t |
Сборные железобетонные ребристые плиты |
|
|
|
покрытия (с заливкой швов) размерами: |
|
|
|
3х 6 м; |
1600 |
1,1 |
1760 |
3 х 12 м. |
2050 |
1,1 |
2255 |
Стальной профилированный настил |
100-150 |
1,05 |
105-163 |
|
|
|
|
Стальные прогоны, пролетами: |
|
|
|
6 м; |
50-80 |
1,05 |
53-84 |
12 м. |
80-180 |
1,05 |
84-189 |
Стальные стропильные фермы 18-36 м |
200-400 |
1,05 |
210-420 |
Сегментные раскосные железобетонные фермы |
|
|
|
пролетом 18 м: |
|
|
|
при шаге 6 м; |
550 |
1,1 |
605 |
при шаге 12 м. |
435 |
1,1 |
479 |
То же, пролетом 24 м: |
|
|
|
при шаге 6 м; |
640 |
1,1 |
704 |
при шаге 12 м. |
650 |
1,1 |
715 |
Сегментные безраскосные железобетонные |
|
|
|
фермы пролетом 18 м : |
|
|
|
при шаге 6 м; |
600 |
1,1 |
660 |
при шаге 12 м. |
485 |
1,1 |
534 |
Таблица 2 - Нагрузки от конструкций межэтажных перекрытий и покрытий зданий
|
Нормативная |
Коэффициент |
Расчетная |
Нагрузки |
нагрузка |
надежности |
нагрузка |
|
Н/м2 |
по нагрузке |
Н/м2 |
1 |
2 |
3 |
4 |
Пол паркетный толщиной 20мм, =800 кг/м3 |
160 |
1,1 |
176 |
Шлакобетонная подготовка =65мм, =1600 кг/м3 |
1040 |
1,3 |
1352 |
Звукоизоляция из пенобетонных плит =60мм, |
300 |
1,2 |
360 |
=500 кг/м3 |
|||
Железобетонная панель с круглыми пустотами |
2750 |
1,1 |
3025 |
|
|
|
|
ИТОГО |
4250 |
- |
4913 |
6
Продолжение таблицы 2
1 |
2 |
3 |
4 |
Пол из метлахской плитки |
300 |
1,1 |
330 |
Цементный выравнивающий слой =20мм, =2000 |
|
|
|
кг/м3 |
400 |
1,3 |
520 |
Шлакобетонные плиты =60мм, =1600 кг/м3 |
960 |
1,2 |
1152 |
Железобетонная ребристая панель перекрытия |
2500 |
1,1 |
2750 |
Сборные железобетонные ригеля (по предвари- |
|
|
|
тельному расчету) |
625 |
1,1 |
690 |
ИТОГО |
4785 |
- |
5442 |
Паркетный пол =20мм, =600 кг/м3 |
120 |
1,1 |
130 |
Цементная стяжка =20мм, =2000 кг/м3 |
400 |
1,3 |
520 |
Шлакобетон =50мм, =1600 кг/м3 |
800 |
1,3 |
1040 |
Шлак котельный =60мм, =1600 кг/м3 |
300 |
1,3 |
390 |
Монолитная железобетонная плита =120мм, |
3000 |
1,1 |
3300 |
=2500 кг/м3 |
|||
ИТОГО |
4620 |
- |
5380 |
|
|
|
|
Гидроизоляционный рулонный ковер - из трех |
|
|
|
слоев рубероида |
120 |
1,3 |
156 |
Цементная стяжка =20мм, =2000 кг/м3 |
400 |
1,2 |
480 |
Утеплитель - пенобетон =120мм, =400 г/м3 |
480 |
1,2 |
576 |
Пароизоляция – один слой рубероида |
40 |
1,2 |
50 |
Сборные ребристые панели |
2500 |
1,1 |
2750 |
Сборные ригели (по предварительному расчету) |
625 |
1,1 |
688 |
|
|
|
|
ИТОГО |
4165 |
- |
4700 |
2.2 Установление расчетной схемы
Здания представляют собой совокупность различных конструктивных элементов, соединенных между собой связями в единое целое. Поэтому точный учет всех его свойств, геометрических размеров, особенностей взаимодействия элементов между собой является или теоретически невозможным, или практически неприемлемо из-за чрезмерной сложности. В связи с этим, схематизируя здания, исключают второстепенные факторы, не оказывающие существенного влияния на достоверность и точность расчетов. Расчетная схема - это упрощенное идеализированное изображение, отражающее наиболее существенные особенности реального здания, определяющие его поведение под нагрузкой. В расчетной схеме стержни заменяются их центральными осями, пластины - срединными поверхностями и т.д. Реальные опорные устройства и связи между элементами конструкций заменяются идеальными связями. Выбор расчетной схемы всегда тесно связан с действующими на конструкцию нагрузками.
7
Выбрав правильно расчетную схему и определив величину действующих на-
грузок, приступают к статическому расчету, который выполняется под руково-
дством консультанта, метод расчета при этом определяется типом конструкции и характером действующих нагрузок. Статический расчет, необходимый для опреде-
ления усилий, часто бывает трудоемок и громоздок, а в пояснительной записке объ-
ем расчетной части не должен превышать 8-10 страниц. Поэтому допускается рас-
четные усилия и их сочетания принимать из альбома типовых чертежей базовой конструкции или конструкции, определенной заданием для расчета.
3 Расчет конструкций
Все строительные конструкции рассчитывают на силовые воздействия по ме-
тоду предельных состояний. Различают две группы предельных состояний. Пре-
дельные состояния первой группы характеризуются потерей несущей способности,
второй группы - по непригодности к эксплуатации. Тип расчетов приводимых в по-
яснительной записке определяется руководителем в задании на дипломное проекти-
рование. Все расчеты обязательно производить в строгом соответствии с норматив-
ными документами [2]. Допускается использовать и систему пособий по проектиро-
ванию железобетонных конструкций [3, 4], которые разработаны на базе дейст-
вующих норм проектирования. Однако, разрабатывая в дипломном проекте стено-
вые конструкции как наружные, так и внутренние, расчеты рационально выполнять,
используя справочную литературу [5, 6], в которой наиболее полно изложены мето-
ды расчета наиболее распространенных конструкций.
3.1 Расчетные данные для подбора сечений арматуры и расчетов по
второй группе предельных состояний
На этом этапе расчета устанавливаются общие расчетные данные, такие как класс бетона и арматуры. Их устанавливают в соответствии с таблицами 12, 13, 22 и
23 [2] и рекомендациями, изложенными в п.п 2.5 - 2.10 [2]. Кроме этого, при расче-
8
те конструкций обязательно учитываются коэффициенты условий работы арматуры и бетона, которые принимаются в таблице 15 и 24 [2].
Все расчеты выполняют, имея геометрические размеры сечений элементов.
Обычно они определены техническими условиями на изготовление и заданием на дипломный проект. При этом не следует забывать требования, предъявляемые к расположению арматуры, расстоянию между стержнями, защитному слою бетона и анкеровке арматуры. Все эти требования изложены в п.п.5.2 - 5.31 [2]. Если задани-
ем определено выполнение расчетов по второй группе предельных состояний, то значения модулей деформаций бетона и арматуры принимают по таблицам 18 и 29
[2], а нормативные сопротивления бетона и арматуры по таблицам 12, 19, 20 [2].
Определив необходимые расчетные сопротивления, расчеты выполняют по методи-
кам, изложенным в [3, 4, 5, 6].
3.2 Рекомендации по конструированию конструкций
На основании расчетов, выполненных студентом в соответствии с заданием,
приступают к конструированию железобетонной конструкции. Общие принципы конструирования железобетонных конструкций изложены в разделе 5 [2] . Особен-
ности различных типов конструкций наиболее подробно изложены в рекомендациях по расчету и конструированию конструкций различного типа в отдельности. Одна-
ко, учитывая малый объем расчетного раздела дипломного проекта, очень часто достаточно использовать рекомендации по проектированию, изложенные в [3, 4, 5, 6].
9
Список использованных источников
1. Строительные нормы и правила. Нагрузки и воздействия: СНиП 2.01.07-85./
Госстрой СССР- М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. – 36с.
2.Строительные нормы и правила. Бетонные и железобетонные конструкции. СНиП 2.03.01-84 / Госстрой СССР - М.: НИИЖБ Госстроя СССР, 1984. –
79с.
3.Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры (к СНиП
2.03.01-84) : утв. приказом ЦНИИпромзданий Госстроя СССР 30.11.1984 № 106а / Центр. науч.-исслед. ин-т промзданий Госстроя СССР, НИЖБ Госстроя СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989. - 192 с
4. Пособие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов (к СНиП 2.03.01-84) / Центр. науч.-
исслед. и проект.-эксперимент. ин-т пром. зданий и сооружений Госстроя СССР, НИИЖБ Госстроя СССР.-М.:ЦИТП Госстроя СССР, 1988.
Ч. 1. - 1988. - 188 с. Ч. 2. - 1988. - 145 с
5.Проектирование железобетонных конструкций: справочное пособие/ под ред. А. Б. Голышева. Киев: Будiвельник, 1985. - 496 с.
6.Расчет и конструирование частей жилых и общественных зданий. Справочник проектировщика / под ред. П. Ф. Вахненко. Киев: Будiвельник, 1987. – 424 с.
7.Добромыслов, А. Н. Примеры расчета конструкций железобетонных инженерных сооружений : [справ. пособие] / А. Н. Добромыслов. - М. : АСВ, 2010. - 272
с. : ил. - Прил.: с. 260-265. - Библиогр.: с. 266-268. - ISBN 978-5-93093-713-8.
8. Железобетонные и каменные конструкции : учебник для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению "Строительство", специальности "Промышленное и гражданское строительство" / под ред. В. М. Бондаренко.- 6-е
изд., стер. - Москва : Высшая школа, 2010. - 888 с. : ил. - Прил.: с. 840-882. - Библиогр.: с. 883-884. - ISBN 978-5-06-006211-3.
10