Оглавление

1

ВВЕДЕНИЕ 3

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ 4

1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗДАНИЯ СО СБОРНЫМ КАРКАСОМ 7

1.1. Компоновка перекрытия 7

1.2. Расчет и конструирование сборной многопустотной плиты 9

1.2.1. Сбор нагрузок на плиту 9

1.2.2. Расчетные усилия 10

1.2.3. Расчет плиты по прочности 11

1.2.4. Расчет плиты по предельным состояниям II группы. 14

1.2.5. Расчет плиты на транспортные и монтажные нагрузки. 18

1.2.6. Конструирование арматуры плиты. 20

1.3. Расчет и конструирование ригеля 21

1.3.1. Определение усилий в свободно опертом ригеле. 22

1.3.2. Расчет ригеля по сечениям, нормальным к продольной оси 22

1.3.3. Расчет ригеля по сечениям, наклонным к продольной оси 23

1.3.4. Конструирование арматуры ригеля 26

Расчет и конструирование колонны 28

1.3.5. Сбор нагрузок 29

1.3.6. Расчет арматуры колонны 31

1.3.7. Расчет жесткой консоли колонны 31

1.3.8. Расчет стыка колонн 32

1.3.9. Расчет колонны на транспортные и монтажные нагрузки 32

1.5. Расчет и конструирование центрально нагруженного фундамента. 34

1.5.1. Подбор размеров подошвы и ступеней фундамента 34

1.5.2. Подбор арматуры подошвы фундамента 36

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ КАМЕННОГО ЗДАНИЯ С МОНОЛИТНЫМ ПЕРЕКРЫТИЕМ 38

2.1. Расчет варианта с монолитным ребристым перекрытием с плитами работающими в двух направлениях 38

2.1.1. Компоновка 38

2.1.2. Расчет и конструирование монолитной плиты 39

2.1.3. Расчет и конструирование второстепенной балки 45

2.2. Расчет варианта безбалочного перекрытия 51

2.2.1. Расчет на сплошное загружение 52

2.2.2. Расчет на полосовую нагрузку 53

2.2.3. Конструирование арматуры 54

2.2.4. Расчет монолитной безбалочной плиты по методике ЦНИИПСа (авторы А.А.Гвоздев и В.И.Мурашев) 56

2.2.5. Расчет плиты на продавливание 58

2.3. Сравнение вариантов монолитного перекрытия 60

2.4. Расчет каменного столба 62

2.4.1. Сбор нагрузок 62

2.4.2. Проверка несущей способности центрально сжатого столба 64

2.4.3. Подбор сетчатой арматуры столба 65

ЛИТЕРАТУРА 67

Введение

Курсовой проект направлен на освоение студентами навыков выполнения практических расчетов и конструирования железобетонных элементов зданий в соответствии с рабочими программами соответствующих дисциплин.

В методических указаниях рассмотрен пример выполнения курсового проекта по дисциплине «Железобетонные конструкции». Проект предусматривает разработку несущих железобетонных конструкций трехэтажного производственного здания.

В соответствии с заданием разрабатывается два варианта каркаса – сборный и монолитный. В сборном варианте предусматривается расчет и конструирование плиты перекрытия, ригеля, колонны и фундамента, в монолитном варианте – плиты перекрытия для безбалочного и ребристого решений, контурных балок ребристого перекрытия, а также армокаменного

столба.

В сборном варианте разрабатывается полнокаркасное здание, в монолитном варианте – перекрытие опирается на каменные столбы по внутренним осям и на каменные наружные стены.

Расчет пустотной плиты, ригеля, средней колонны и отдельного фундамента выполняется по несущей способности. Для пустотной сборной плиты предусматривается расчет по предельным состояниям второй группы: раскрытию трещин и по прогибам.

Данные для проектирования: район строительства, полезная нагрузка на перекрытие, размеры здания в плане и по высоте, классы бетона и арматуры элементов каркаса в курсовом проекте принимаются по заданию на проектирование.

Общие указания

Цель курсового проекта – приобретение навыков расчета и конструирования железобетонных конструкций с применением современных нормативных документов по проектированию несущих строительных конструкций, включая нормы проектирования железобетонных конструкций.

Проект по ходу выполнения делится на разделы, по завершении каждого раздела, принятые решения необходимо согласовать с консультантом.

Проект начинается с компоновки междуэтажного перекрытия. Задача компоновки – выбор сетки колонн и размеров основных несущих элементов – колонн, ригелей, плит перекрытия. Данные для компоновки приведены в примере расчета.

После компоновки студент приступает к расчету соответствующего элемента каркаса. Задача расчета железобетонного элемента, главным образом, сводится к определению диаметра и количества (шага) арматуры. Размеры сечения элемента, как правило, устанавливаются на стадии компоновки в соответствии с действующими рекомендациями (по обеспечению необходимой жесткости, технологичности и др.). Для сборной плиты перекрытия дополнительно производится расчет по предельным состояниям второй группы: раскрытию трещин и по прогибам, а также выполняется расчет на транспортные и монтажные нагрузки.

В проекте предусмотрен расчет и конструирование многопустотной плиты междуэтажного перекрытия без предварительного напряжения арматуры. Расчет начинается со сбора нагрузок на плиту. Полезная нагрузка на перекрытие принимается по заданию на проектирование, коэффициенты надежности по нагрузкам принимаются по СП20.13330-2012 «Нагрузки и воздействия» /4/. Коэффициент надежности по ответственности для промышленного здания следует принимать в соответствии с ГОСТ_____ равным γ_m = 1 (здание нормального уровня ответственности). Конструирование арматуры плиты следует выполнять в соответствии с требованиями СП52-101-2009 /2/, а также с рекомендациями по конструированию железобетонных конструкций /7, 8, 10, 11, 12/.

Сборный ригель в курсовом проекте предусмотрен таврового профиля с полкой внизу. Сопряжение ригеля с колонной шарнирное на скрытой жесткой консоли. Определяется погонная нагрузка на ригель, для этого нагрузка на 1 кв. м. перекрытия умножается на шаг ригелей, кроме того, следует учесть нагрузку от собственного веса ригеля. Выполняется расчет ригеля по сечениям нормальным и наклонным к продольной оси. Для снижения расхода стали требуется выполнить обрыв части продольной арматуры ригеля. В соответствии с требованиями по конструированию, при этом до опор должна доводиться не менее 50% сечения арматуры. Для правильного назначения места обрыва необходимо построить эпюру материала.

Проектом предусмотрен расчет и конструирование сборной колонны. Проектируется наиболее нагруженная колонна 1-го этажа средних пролетов. Необходимо выполнить сбор нагрузок на колонну. При этом постоянную нагрузку от покрытия допускается взять условно 5 кПа, снеговую нагрузку в зависимости от района строительства следует определить по СП20.13330.2011 /1/. Расчетная схема колонны принимается шарнирная с неподвижными опорами, с коэффициентом μ = 1. Геометрическая длина колонны принимается от уровня пола 1-го этажа до уровня пола 2-го этажа, равной высоте этажа. В колонне средних пролетов принимается, что изгибающие моменты малы. Но для расчета как центрально нагруженной, необходимо проверить выполнение требований п.6.2.17 СП52-101-2003 /2/. Студенты профиля «Проектирование зданий и сооружений» дополнительно выполняют расчет стыка колонн.

Проектом предусмотрено проектирование отдельного центрально нагруженного фундамента мелкого заложения стаканного типа. В первую очередь устанавливается глубина заложения фундамента, которая должна быть не менее глубины слоя сезонного промерзания (оттаивания для вечномерзлых грунтов). Глубина сезонного промерзания принимается по картам к СНиП 2.01.01 – 82 /5/. Выполняется конструирование ступеней фундамента, подбор арматуры подошвы.

Далее идет разработка монолитного варианта перекрытия. Начинается с компоновки перекрытия. При выполнении требований по конструированию, допускается сетку колонн принять как для сборного варианта.

Производится подбор арматуры безбалочного бескапительного или капительного перекрытия. Необходимо выполнить расчет и констуирование зоны продавливания перекрытия в участке опирания на каменный столб (рекомендуется данный расчет выполнить после расчета армокаменного столба).

Выполняется расчет и конструирование арматуры плиты и контурных балок ребристого монолитного перекрытия.

Для разработки графической части монолитно перекрытия производится сравнение вариантов безбалочного и ребристого перекрытий по расходу и стоимости бетона и арматуры.

Далее выполнятся расчет каменного (кирпичного) столба 1-го этажа средних пролетов. При необходимости производится подбор сетчатой арматуры.