МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Юго-Западный государственный университет»

Кафедра проектирования, строительства

зданий и линейных сооружений

Методическое пособие

к выполнению практических занятий

по дисциплине «железобетонные и каменные конструкции»

Часть 1 проектирование железобетонных элементов

Курск – 2011

Составитель Р.П.Черняева

УДК 624.012

Методическое пособие к выполнению практических занятий по дисциплине «Железобетонные и каменные конструкции» для студентов специальности 2903 – промышленное и гражданское строительство/Юго-Западный техн. ун-т.; Сост. Р,П,Черняева. Курск, 2010

В части 1 пособия приведены иллюстрации к теоретическим основам математического аппарата расчета железобетонных конструкций, примеры расчета, а также задания по индивидуальному выполнению простейших практических работ.

Предназначены для студентов, обучающихся по специальности 2903 – промышленное и гражданское строительство.

Рецензент: канд. техн. наук, доцент кафедры …………………………….

Пояснительная записка

Рабочей программой курса «Железобетонные и каменные конструкции» предусмотрено проведение практических (семинарских) занятий. При этом в начале изучения курса (в 7 семестре) предусмотрено выполнение работ, которые студент должен выполнить самостоятельно.

На выполнение этих работ предусмотрено 18 аудиторных часов, в течение которых студент должен самостоятельно выполнить не менее 70 % заданий, остальную часть - во время внеаудиторной (домашней) работы.

Задания составлены таким образом, что отлично успевающий студент может выполнить полный объем заданий во время аудиторных занятий.

В результате выполнения заданий по этой части курса студент должен знать:

- принципы построения расчетных схем для простейших элементов; предпосылки для расчета сечений железобетонных конструкций; расчетные формулы для расчета прочности нормальных и наклонных сечений;

уметь:

- запроектировать железобетонную балку (по результатам выполнения практических работ № 3, 5, 6, и 7), т.е. рассчитать, сконструировать и выполнить рабочий чертеж.

Ниже приведено содержание практических работ

№ занятия	Содержание	Кол. часов
1	Определение напряжений в бетоне и арматуре сжатого железобетонного элемента	2
2	Определение приведенных характеристик сечения железобетонного элемента.	2
3	Расчет прочности нормальных сечений изгибаемых элементов прямоугольного профиля с одиночной арматурой	2
4	Расчет прочности нормальных сечений изгибаемых элементов таврового профиля	4
5	Расчет прочности наклонного сечения железобетонной балки	2
6	Конструирование (армирование) однопролетной железобетонной балки прямоугольного сечения	2
7	Разработка рабочего чертежа балки	4

Практическое занятие № 1

Тема. Определение напряжений в бетоне и арматуре

сжатого железобетонного элемента

Условие равновесия:

Сумма проекций всех сил на вертикальную ось равна нулю - ∑y = 0

N = N_b + N_s = s_b A_b + s_s A_s

Уравнение одно, а неизвестных – два. Необходимо еще одно условие.

Используем уравнение равенства деформаций бетона и арматуры

ε_b = ε_s

По закону Гука s_b = ε_b E_b; s_s = ε_s E_s или ε_b = s_b /E_b; ε_s = s_s/E_s

s_s/E_s = s_b /E_b

умножим все на Е_s

s_s = s_b E_s/E_b обозначим E_s/E_b= α – коэффициент приведения

s_s = s_b α

N = s_b A_b + s_b α A_s = s_b (A_b + α A_s) = s_b A_red

s_b = N /A_red

s_s = α N /A_red

E_s – модуль упругости арматуры ≈ 200000 МПа

E_b - модуль упругости бетона – 20000…40000 МПа

s_s в 6-8 раз больше s_b.

Для изгибаемых элементов s_b = M /W_red = M∙y_i /I_red

s_s = α M /W_red = α M∙y_s /I_red

Для внеценренно сжатых в точке y _i s_b = N/A_red + M∙y_i/I_red

s_s = α (N/A_red + M∙y_i