Міністерство освіти і науки України

Харківський державний технічний університет

будівництва та архітектури

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

До виконання контрольної роботи

з дисципліні «Архітектура, будівельні конструкції»

Розділ «Будівельні конструкції»

Харків 2001

ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ

Основні дані студент повинен виписати з методичного посібника [6]. Додаткові дані приймаються самостійно з використанням учбово-методичної та нормативно-довідкової літератури [3,4,5,7]. До складу контрольної роботи належить:

1. компоновка збірного залізобетонного перекриття,

2. розрахунок і конструювання збірної залізобетонної ребристої плити перекриття.

Приблизний обсяг контрольної роботи: розрахунково-пояснювальна записка з ескізами та малюнками на 10-15 сторінках та робочі креслення на аркуші формату А4 (210х297 мм).

2. РЕКОМЕНДАЦІЇ ДО КОМПОНУВАННЯ ПЕРЕКРИТТЯ

У контрольній роботі розглядається трьохпрольотна багатоповерхова будівля з неповним залізобетонним каркасом. Тобто стіни будівлі цегляні несучі, а колони, ригелі та плити перекриття збірні залізобетонні.

Компонування перекриття починають зі складання сітки всієї будівлі.

Відповідно індивідуальному завданню студент наносить сітку за величиною прольотів та кроку колон, зовнішні цегляні стіни. Прив’язку стін до осей рекомендується прийняти 250 мм.

Колони розташовуються на перетині осей, рекомендується прийняти колони розміром в перерізі 400х400 мм.

Ригелі або балки перекриття рекомендується розташувати вздовж поперечних рядів колон, форму ригеля прийняти прямокутною. Розміри поперечного перетину ригеля рекомендується прийняти рівними:

h = (1/6-1/10) L ; (1.1)

b = (0,3-0,5)h , (1.2)

де L – проліт ригеля (за завданням), h, b – висота та ширина ригеля.

Орієнтовні розміри поперечного перерізу ригеля потрібні для компонування перекриття.

Ураховуючи вимоги уніфікації та типізації конструкцій, призначаються розміри плит перекриття. Слід пам’ятати, що вздовж продольних рядів колон потрібно розташувати пов’язуючі плити: у середині прольотів – рядові, а поряд з поздовжніми зовнішніми стінами, якщо це необхідно, добірні плити. При розташуванні плит та призначенні їх розмірів потрібно використовувати якомога менше типорозмірів.

Конкретний тип або типи плит студент вибирає з урахуванням рекомендацій викладача.

Маркіровочна схема або її фрагмент подається в пояснювальній записці. Вона повинна містити схеми та марки збірних залізобетонних конструкцій, розбивочні осі будівлі, прив’язку стін, перерізи та вузли поєднання конструкцій. Після завершення компонування перекриття будуть розглядатися тільки рядові плити.

Призначаючи геометричні розміри плити, потрібно враховувати, що номінальна довжина панелі визначається кроком ригелів, тобто кроком колон (при розташованих на поперечних рядах колон ригелях). Конструктивна довжина L_k порівняно з номінальною L_n зменшується на величину монтажного шва, яка дорівнює 40 мм, тобто по 20 мм з кожного боку плити. Номінальна ширина рядової плити призначається у діапазоні 1-1,8 м з інтервалом 100 мм, приблизно вона дорівнює

b_n=L/4 для L < 6 м, (1.3)

b_n=L/5 для L > 6 м. (1.4)

Конструктивна ширина панелі приймається меншою за номінальну шириною на величину монтажного шва, який дорівнює 10-20мм.

Рекомендується прийняти 20 мм( по 10 мм з кожного боку). Тоді

b_k = b_n – 20 мм (1.5)

Ребриста плита перекриття складається з трьох елементів: поздовжніх ребер, поперечного ребра та полки (рис.1.1).

Висоту перерізу ребристої плити перекриття рекомендується прийняти приблизно

h = L_n/20 (1.6)

Цю величину треба прийняти близькою до уніфікованих висот ребристих плит, які дорівнюють 250, 300, 350, 400 мм. Мінімальна товщина полок приймається рівною 50 мм, мінімальна ширина ребер 60 мм.

Розрахунок кожного з елементів плити виконується окремо за методикою, яка приведена в прикладі. Класи бетону та арматури, величини захисних шарів бетону для кожного елемента залізобетонноі плити перекриття призначаються студентом самостійно згідно з рекомендаціями нормативної та учбовоі літератури[1,4,7] .

2.ПРИКЛАД РОЗРАХУНКУ ТА КОНСТРУЮВАННЯ

ЗБІРНОЇ ЗАЛІЗОБЕТОННОЇ ПЛИТИ ПЕРЕКРИТТЯ

Початкові дані.

Кількість прольотів 3; довжина прольоту - L = 6,5 м, крок колон L₁=7,2 м,

тимчасове навантаження p_n = 10 КН/м²; підлога – шар цементного розчину товщиною 20 мм(об^,ємна вага 18000 Н/м³), керамічна плитка товщиною 12 мм (об^,ємна вага 19000 Н/м³).

2.1. Компонування збірного залізобетонного перекриття

Компонування перекриття починаємо з складання сітки осей по заданих величинах прольотів будівлі і кроків колон L = 6,5м; L₁= 7,2м;

Прив'язку стін до осей будівлі приймаємо відповідно до величини, що рекомендується( t = 250мм).

Рис. 1.1. Загальний вигляд панелі перекриття

Форму профілю ригеля приймаємо прямокутною. Ригелі перекриття Р1 і Р2 розташовуємо по осях поперечних рядів колон.

Висоту і ширину поперечного перетину ригеля обчислюємо орієнтовано за умовами достатньої згинальної жорсткості. Приймаємо h = 600мм, В = 250мм. При прямокутному профілі ригеля вузол опирання плит буде мати вигляд,представлений на рис.2.1. Панель перекриття має номінальну довжину - 7200 мм. Монтажний шов між торцями збірних панелей при їх опиранні на верхню грань ригеля - 20 мм. Конструктивна довжина панелі- 7180 мм. Номінальна ширина рядової панелі - 1300 мм. Монтажний шов між плитами - 20 мм. Конструктивна ширина панелі - 1280 мм. Висоту перетину поздовжнього ребра панелі приймаємо кратною 50мм, h = 300мм. Товщину полиці призначаємо рівною 50 мм. Нижню ширину поздовжнього ребра панелі приймаємо - 70 мм.

Рис. 2.1. Вузол опирання плит на ригель

2.2. Збір навантажень на 1м2 плити перекриття

Таблиця 2.1

N n/n	Вигляд навантажень	Норм.навант. Н/м2	c n	g f	Розрах.нав. Н/м2
1	Плита r = 25000Н/м3 h = 0,05 м	1250	0,95	1,1	1310
2	Цементна стяжка h = 0,02 м r = 18000Н/ м3	360	0,95	1,2	410
3	Керамічна плитка h = 0,012 м r = 19000Н/ м3	228	0,95	1,3	282
	Разом постійне навантаження	1838			2002
	Тимчасове навантаження	10000		1,2	12000
	Постійне і тимчасове разом	11838			14002

2.3. Розрахунок і конструювання полиці плити

Розрахункову модель полиці ребристої панелі приймаємо у вигляді однієї пластини із защімленнями по чотирьох сторонах в ребрах з розрахунковими прольотами в світу між ребрами lmax=1,5м;

lmin =1,01м (Рис. 2.2). Співвідношення сторін менше за 2.

Величини розрахункових мо­ментів розраховуються за формулою

(2.1)

Ця величина моменту доводиться на 1м ширини перетину полиці.

.

Рис.2.2. Розрахункова схема полиці та епюри згинаючих моментів

Робоча висота перетину полиці дорівнює повній висоті перетину полиці за винятком захисного шару бетону, який в данному випадку є половиною загальної висоти.

Ширина розрахункового перетину полиці 1 м.

Арматура класу ВРI(3мм діаметром) Rs = 410МПа [1,4,7].

Бетон класу В20 R_в = 11,5МПа, R_вt= 0,9Мпа, Es = 27Мпа [1.4.7].

Після призначення розмірів поперечного перерізу, класів бетону та арматури, визначення розрахункових моментів алгоритм підбору робочої арматури складається з наступних дій:

1.Визначаємо коефіцієнт a_м [1,4]:

, (2.2)

де М – розрахунковий момент, В, ¬_о – ширина та робоча висота перетину.

2.Відносна висота стислої зони j дорівнює

= 0,06 (2.3)

3. Перевіряємо умову [1,4]:

x = 0,06< x_r= 0,15,

де x_r – гранична відносна висота стислої зони.

Необхідна кількість арматури для смужки плити шириною В = 1м

мм². ^(2.4)

За сортаментом арматурних стержнів [ 7 ] при необхідній площі АS = 40,6мм² підбираємо відповідну кількість арматурних стержнів для смужки полиці шириною В = 1м.

Рис. 2.3. Розрахункова модель полиці

Приймаємо 6 стержнів( крок 150 мм) діаметром 3 мм з арматури класу ВрI загальною площею перетину АS = 42,4мм² .

Ширину і довжину арматурної сітки приймаємо з урахуванням необхідності захисного шару бетону ( 10мм) (Рис. 2.4).

В = В_k – 2х10 = 1240-2х10 = 1220мм ( 2.5 )

L = L k – 2х10 = 7180 –2х10 = 7160мм ( 2.6 )

Армування полиці плити сітками наведено на рис. 2.5.

Рис. 2.4. Арматурна сітка С-I

Рис. 2.5. Схема армування полиці плити

С-1 – основна сітка, С-2 – анкерна сітка