ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ – УЧЕБНО-НАУЧНО- ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ КОМПЛЕКС» АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ

Кафедра: «Строительные конструкции и материалы»

О.А. Ветрова, е.А. Скобелева проектирование железобетонных конструкций многоэтажного каркасного здания

Методические указания

по выполнению курсового проекта

Дисциплина – «Железобетонные и каменные конструкции»

Специальность –270114 «Проектирование зданий»

Допущено фгбоу впо «Госуниверситет-унпк» для использования в учебном процессе в качестве методических указаний для высшего профессионального образования

Орел 2012

Авторы: к.Т.Н., доцент о.А. Ветрова, к.Т.Н., доцент е.А. Скобелева

Рецензент: к.т.н., ст. препод. А.С. Бухтиярова

Методические указания предназначены для студентов 5-го курса очной формы обучения по специальности 270114 "Проектирование зданий" выполняющим курсовой проект по дисциплине «Железобетонные и каменные конструкции», а также могут использоваться при подготовке расчетно-конструктивной части дипломного проекта. Методические указания содержат методику расчета основных несущих железобетонных конструкций многоэтажного гражданского здания и требования к оформлению курсового проекта.

Редактор

Технический редактор

Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Государственный университет – учебно-научно-

производственный комплекс»

Подписано к печати Формат 6084 1/16.

Печать офсетная. Уч. изд. 1,5 усл. печ. л. Тираж 50 экз. Заказ №

Отпечатано с готового оригинал-макета

на полиграфической базе «Госуниверситет-УНПК»,

г. Орел, ул. Московская, 65.

© ФГБОУ ВПО «Госуниверситет-УНПК», 2012

Содержание

1 Общие указания и задание 4

2 Расчеты и конструирование многопустотной плиты перекрытия 8

2.1 Исходные данные 8

2.2 Расчет плиты по предельным состояниям первой группы 10

2.3 Расчет плиты по предельным состояниям второй группы 24

2.4 Конструирование плиты перекрытия 27

3 Расчет и конструирование однопролетного ригеля 28

3.1 Сбор нагрузок 28

3.2 Определение усилий в ригеле 30

3.3 Расчет прочности ригеля по сечениям, нормальным к продольной оси 30

3.4 Расчет прочности ригеля по сечениям, наклонным к продольной оси 32

3.5 Построение эпюры материалов 35

3.6 Конструирование ригеля 38

4 Расчет и конструирование средней колонны 39

4.1 Исходные данные 39

4.2 Определение усилий в колонне 39

4.3 Расчет прочности колонны 42

4.4 Конструирование колонны 44

5 Расчёт центрально нагруженного фундамента под сборную колонну46

5.1 Исходные данные 46

5.2 Определение размеров подошвы фундамента 49

5.3 Определение высоты фундамента 47

5.4 Проверка прочности фундамента на продавливание 49

5.5 Расчет рабочей арматуры фундамента 50

6 Литература 51

Приложение А - Вспомогательные таблицы 53

1 Общие указания и задание

Целью выполнения курсового проекта является овладение основами расчета и проектирования железобетонных конструкций, изучение метода расчета железобетонных конструкций по предельным состояниям (несущей способности, деформациям, образованию и раскрытию трещин).

Курсовой проект выполняется на основании задания на проектирование и состоит из расчетно-пояснительной записки объемом 50 листов и графической части объемом семь чертежных листов формата А3. Выполненные чертежи должны соответствовать требованиям стандарта [4]. Состав пояснительной записки развернут по разделам данных методических указаний.

Задание

Выполнить рабочий проект несущих конструкций многоэтажного гражданского здания (см. рисунки 1.1 и 1.2) с полным каркасом, включающий расчет и конструирование следующих конструкций:

- сборной панели перекрытия с напрягаемой арматурой;

- однопролетного ригеля;

- сборной колонны первого этажа.

Исходные данные студент принимает строго по двум последним цифрам шифра (таблицы 1.1 – 1.3).

В таблице 1 приведен шаг колонн l₁ x l₂ , причем l₁ - шаг в поперечном направлении, l₂ – шаг колонн в продольном направлении.

Здание имеет четыре пролета в поперечном направлении и шесть пролетов в продольном.

Основными несущими конструкциями многоэтажного каркасного здания являются железобетонные рамы, вертикальные связевые диафрагмы и связующие их междуэтажные перекрытия. Ригели применяются однопролетными таврового сечения с шарнирным опиранием на консоли колонн. Плиты перекрытия применяются многопустотные с круглыми пустотами трех типов (рисунок 1.1): П1 – рядовые; П2 – доборные; П3 – связевые, укладываемые по рядам колонн.

Рисунок 1.1- Схема расположения конструктивных элементов здания

Рисунок 1.2 - Разрез здания

Таблица 1.1 – Сетка колонн (верхняя строка) и ширина плиты перекрытия (нижняя строка)

Пред-последняя цифра	Последняя цифра шифра
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
1	4,5 5,0 1,5	5,0 3,6 1,0	3,6 4,0 1,2	5,4 6,0 1,8	4,5 7,0 1,5	6,0 5,8 1,0	4,8 6,0 1,2	6,0 8,0 1,2	5,4 4,0 1,8	6,0 4,8 1,5
2	4,5 5,2 1,5	5,0 3,8 1,0	3,6 4,2 1,2	5,4 7,0 1,8	4,5 7,2 1,5	6,0 6,2 1,0	4,8 6,2 1,2	6,0 3,8 1,2	5,4 5,0 1,8	6,0 4,9 1,5
3	4,5 5,4 1,5	5,0 4,0 1,0	3,6 4,4 1,2	5,4 6,2 1,8	4,5 7,4 1,5	6,0 6,4 1,0	4,8 6,4 1,2	6,0 4,1 1,2	5,4 4,2 1,8	6,0 5,1 1,5
4	4,5 5,6 1,5	5,0 4,2 1,0	3,6 4,6 1,2	5,4 7,2 1,8	4,5 7,6 1,5	6,0 6,8 1,0	4,8 6,6 1,2	6,0 4,3 1,2	5,4 5,2 1,8	6,0 5,3 1,5
5	4,5 5,8 1,5	5,0 4,4 1,0	3,6 4,8 1,2	5,4 6,4 1,8	4,5 7,8 1,5	6,0 7,0 1,0	4,8 6,8 1,2	6,0 4,5 1,2	5,4 4,4 1,8	6,0 5,5 1,5
6	4,5 6,0 1,5	5,0 4,6 1,0	3,6 5,0 1,2	5,4 7,4 1,8	6,0 3,6 1,5	6,0 7,2 1,0	4,8 7,0 1,2	6,0 4,7 1,2	5,4 5,4 1,8	6,0 5,7 1,5
7	4,5 6,2 1,5	5,0 4,8 1,0	3,6 5,2 1,2	5,4 6,6 1,8	6,0 3,8 1,5	6,0 7,4 1,0	4,8 7,2 1,2	6,0 4,9 1,2	5,4 4,6 1,8	6,0 5,9 1,5
8	4,5 6,4 1,5	5,0 5,2 1,0	3,6 5,4 1,2	5,4 7,6 1,8	6,0 4,0 1,5	6,0 7,6 1,0	4,8 7,4 1,2	6,0 5,1 1,2	5,4 5,6 1,8	6,0 6,1 1,5
9	4,5 6,6 1,5	5,0 5,4 1,0	3,6 5,6 1,2	5,4 6,8 1,8	6,0 4,2 1,5	6,0 7,8 1,0	4,8 7,6 1,2	6,0 5,3 1,2	5,4 4,8 1,8	6,0 6,3 1,5
0	4,5 6,8 1,5	5,0 5,6 1,0	3,6 5,8 1,2	5,4 7,8 1,8	6,0 4,6 1,5	6,0 8,0 1,0	4,8 7,8 1,2	6,0 5,5 1,2	5,4 5,8 1,8	6,0 6,5 1,5

Таблица 1.2 – Основные характеристики здания

Показатели	Последняя цифра шифра документа
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Временная нагрузка на перекрытие Р, кН/м2	8,0	7,4	7,8	7,0	5,4	5,8	6,0	6,2	6,4	6,6
Число этажей	5	5	6	7	8	9	10	6	7	8
Высота этажа Н, м	3,9	3,6	3,6	3,3	3,0	3,0	2,8	3,6	3,9	3,3
Расчетное сопротивление грунта R,МПа	0,2	0,25	0,3	0,35	0,3	0,35	0,4	0,25	0,3	0,35

Таблица 1.3 – Основные характеристики материалов для железобетонных конструкций

Последняя цифра шифра	Место строительства	Железобетонные конструкции
		Без предварительного напряжения		С предварительным напряжением
		Класс бетона	Класс арм. стали	Класс бетона	Класс арм. стали
1	Архангельск	В20	А- (А400), Вр-(В500)	В25	А-V (А600)
2	Санкт-Петербург	В25	А500С, Вр-(В500)	В30	А-V (А1000)
3	Ставрополь	В20	А- (А400), Вр-(В500)	В35	К-7 (К1400)
4	Москва	В25	А- (А400), Вр-(В500)	В40	Вр- (Вр1200)
5	Орел	В15	А-(А300), Вр-(В500)	В25	А-V (А800)
6	Воронеж	В20	А500С, Вр-(В500)	В30	А-V (А600)
7	Казань	В20	А500С, Вр-(В500)	В35	А-V (А1000)
8	Пермь	В15	А-(А300), Вр-(В500)	В40	А-V (А800)
9	Минск	В25	А- (А400), Вр-(В500)	В30	А-V (А800)
0	Новосибирск	В20	А- (А400), Вр-(В500)	В30	К-7 (К1500)

Примечание - Для ненапрягаемой арматуры предварительно-напряженных сборных плит перекрытия принимать арматурную сталь того же класса, что для конструкции без предварительного напряжения.

В методических указаниях приведен пример выполнения курсового проекта.

Исходные данные для выполнения проекта:

1. Размер здания в плане L₁ x L₂ = 24,0 x 25,2 м.

2. Сетка колонн l₁ x l₂ = 6,0 x 4,2 м.

3. Ширина плиты перекрытия 1,2 м.

4. Временная нагрузка на междуэтажное перекрытие P = 2,2 кН/м².

5. Число этажей n = 4.

6. Высота этажа H = 3,6 м.

7. Расчетное сопротивление грунта R = 0,25 МПа.

8. Район строительства - г. Архангельск.

9. Марки материалов для жб. элементов с напрягаемой арматурой (плита):

- бетон класса В40;

- напрягаемая арматура из стали класса A-V (А800);

- ненапрягаемая арматура из стали класса A-II (А300) и Bp-I (В500).

10. Марки материалов для ненапрягаемых железобетонных элементов (ригель, колонна, фундамент):

- бетон класса В20;

- ненапрягаемая арматура из стали класса A-II (А300) и Bp-I (В500).