- •Кафедра: строительного производства Железобетонные и каменные конструкции
- •Для студентов очной и заочной формы обучения специальности 270102 Промышленное и гражданское строительство
- •Основные буквенные обозначения
- •1. Усилия от внешних нагрузок и воздействий в поперечном сечении элемента
- •2. Характеристики предварительно напряженного элемента
- •3. Характеристики материалов
- •4. Характеристики положения продольной арматуры в поперечном сечении элемента
- •5. Геометрические характеристики
- •Расчет времени работы студента, часы
- •Задания на курсовой проект
- •Варианты индивидуальных заданий на выполнение курсового проекта№1
- •Примечания:
- •Общие данные к вариантам задания курсового проекта №1
- •Рекомендации по проектированию элементов минимальной расчетной стоимости
- •Требования, предъявляемые на защите курсового проекта (контрольные вопросы).
- •1. Общие понятия и предпосылки к расчетам.
- •2. Расчет плиты.
- •3. Расчет ригеля.
- •4. Расчет стыка ригелей на колонне, обеспечивающей их
- •5. Расчет колонны подвала.
- •6. Расчет стыка колонны подвала с колонной 1-го этажа.
- •7. Расчет фундамента.
- •8. Расчет простенка.
- •9. Расчет стены подвала.
- •10. Расчет опирания ригеля на стену.
- •Пример расчета курсового проекта №1.
- •А) Общие данные.
- •Б) Индивидуальные данные
- •Статический расчет плиты.
- •Арматура в продольных ребрах.
- •Расчет плиты по сечению нормальных к продольной оси элемента.
- •Расчет прочности сечений, наклонных к продольной оси элемента.
- •Размеров каркаса и шагу хомутов
- •Арматура в плите.
- •Арматура в поперечном ребре плиты.
- •Расчет поперечного ребра на поперечную силу.
- •Расчет плиты по II-ой группе предельных состояний.
- •Потери предварительного напряжения.
- •Первые потери:
- •Вторые потери.
- •Расчет по образованию трещин, нормальных к продольной оси.
- •Расчет по раскрытию трещин, нормальных к продольной оси элемента.
- •Расчет по образованию трещин, наклонных продольной оси панели.
- •Расчет прогиба плиты.
- •Расчет и проектирование пустотного настила (плиты). Материалы для проектирования плиты:
- •Статический расчёт плиты.
- •Расчет прочности плиты по сечению, наклонному к продольной оси элемента.
- •Определение прогибов плиты.
- •Расчет панели по раскрытию трещин.
- •Проверка панели на монтажные нагрузки.
- •Расчет и конструирование ригеля.
- •Определение усилий.
- •Практическое армирование в расчете ригелей производить не с шестью стержнями, а с тремя в соответствии с требуемым сечением (см. Нормативный источник). Армирование ригеля I-го пролета.
- •Армирование ригеля II-го пролета.
- •Расчет поперечной арматуры ригеля I-го пролета.
- •Армирования ригеля.
- •Расчет поперечной арматуры ригеля II-го пролета.
- •Построение эпюры материалов (моментов арматуры).
- •Ригель I-го пролета.
- •Ригель II-го пролета.
- •Определение величины запуска арматуры за место теоретического обрыва.
- •Расчет и проектирование колонны. Исходные данные.
- •Поперечное армирование колонны.
- •Расчет консоли колонны.
- •Расчет стыка колонны подвала с колонной I-го этажа. А. Расчет в стадии эксплуатации.
- •Б. Расчет незамоноличенного стыка в стадии возведения.
- •Расчет стыка ригелей на колонне.
- •Расчет и проектирование фундамента.
- •Исходные данные: Материалы для проектирования фундамента.
- •Cечение I-I
- •Cечение II-II
- •Сечение III-III
- •Определение диаметра подъемных петель.
- •Расчет каменных конструкций. Расчет простенка I-го этажа.
- •Расчет стены подвала.
- •Расчет опирания ригеля на стену.
- •Расчетное сопротивление бетона, мПа.
- •Приложение 2 Нормативные сопротивления бетона, мПа.
- •Приложение 3 Начальный модуль упругости бетона Еb при сжатии и растяжении, мПа.
- •Нормативные и расчетные сопротивления, модуль упругости стержневой арматуры.
- •Нормативные и расчетные сопротивления, модуль упругости проволочной арматуры и проволочных канатов.
- •Сортамент арматурных канатов.
- •Литература
7. Расчет фундамента.
Расчетная схема. Схема внешних нагрузок с учетом реактивного отпора грунта. Расчетные сечения. Возникающие внутренние усилия. Расчет площади основания. Расчет высоты. Конструирование ступеней по пирамиде продавливания. Расчет армирования. Определение диаметра подъемных (монтажных) петель.
8. Расчет простенка.
Расчетная схема. Схема нагрузок. Прочностные характеристики каменных и армокаменных материалов и конструкций. Расчет каменных и армокаменных центрально и внецентренно сжатых конструкций. Конструктивные требования к проектированию каменных и армокаменных конструкций.
9. Расчет стены подвала.
Расчетная схема. Схема нагрузок. Эпюры внутренних усилий. Суммарная эпюра. Расчетные сечения. Порядок расчета.
10. Расчет опирания ригеля на стену.
Расчетная схема. Нагрузка. Расчетная площадь. Расчет каменных конструкций на местное действие нагрузки.
Пример расчета курсового проекта №1.
Примечание:
Студент рассчитывает и конструирует элементы железобетонных и каменных конструкций, входящих в состав производственного здания (свой вариант), в соответствии с требованиями СНиПов, ГОСТов, ТУ и учебного плана.
Схема К расчету курсового проекта
А) Общие данные.
1. Кратковременная нормативная нагрузка (входим в значение Vn)
Vnкр=2,0 кН/м2
2. Опорная реакция фермы (балки) покрытия составляет 600 кН.
3. Сетка колонн здания (см. рис.1). В продольном направлении количество шагов равно:
6(l 2 = 6l2 = 6∙6 = 36,0 м).
в поперечном сечении:
4(l 1 = 4l1 = 4∙10 = 40,0 м).
4. Высота этажа здания Нэт.= 4,8 м.
5. Размеры оконных проемов b×h = 3,2×2,4 м.
6. Класс бетона фундаментов В 12,5.
7. В качестве ненапрягаемой арматуры плит перекрытий, ригелей и колонн применена горячекатаная арматура класса А-III => для продольной и Вр-II, А-II, А-III => для поперечной в верхних полках панелей (обыкновенную арматурную проволоку класса Вр-I диаметром 3…5 мм).
8. Арматура фундаментов класса А-III.
9. Сетки армирования каменных конструкций из арматурной проволоки класса Вр-I.
10. Стены здания кирпичные толщиной 770 мм; 640 мм в соответствии со СНиП 23-02-2003.
11. Стены подвала блочные толщиной 300…600 мм по расчету (возможен вариант монолитного исполнения, при больших нагрузках).
Б) Индивидуальные данные
12. Нормативная временная нагрузка (включающая кратковременную ее часть)
Vn =16 кН/м2
13. Тип панели перекрытия – ребристая.
14. Класс предварительно напрягаемой арматуры плит А-V; А-IV; А-III.
15. Пролет ригелей l1 = 10 м.
16. Пролет плит l2 = 6,0 м.
17. Класс бетона плит В40.
18. Класс бетона ригелей В45.
19. Класс бетона колонн В50.
20. Число надземных этажей – 7.
21. Расчетное сопротивление грунта основания R = 0,95 МПа.
22. Плотность грунта в основании γ = 2,0 кН/м3.
23.
Расчетный угол внутреннего трения
грунта
=
20º.
24. Минимальная глубина заложения фундаментов d = 1,65 м.
25. Марка кирпича надземных стен М200.
26. Марка бетона блоков стен подвала М50.
27. Нормативная временная нагрузка на поверхности земли – 15 кН/м2.
28. Высота подвала Нпод.= 3,0 м.
Расчет и конструирование несущих железобетонных и каменных конструкций производственного здания (пустотного настила, ригеля, колонны, фундамента, простенка 1-го этажа, стены подвала).
Расчет и проектирование ребристого настила (плиты).
Материалы для проектирования плиты.
Бетон класса В40 (по заданию)
Rb = 22 МПа; Rbt = 1,4 МПа; табл.13, [20]
Rb,ser = 29 Мпа; Rbt,ser = 2,1 МПа; табл. 12, [20]
γb2 = 0,9; табл. 15 [20]; Еb =32,5∙10-3 МПа; табл. 18, [20]
Rb = 22х0,9 ≈ 20 МПа; Rbt = 1,4х0,9 ≈ 1,3 МПа.
Арматура класса А- V по заданию.
Rs = 680 МПа; Rsw = 545 МПа; Rsс = 500 МПа, – табл. 22, [20]
Rs,ser = 785 МПа; – табл. 19, [20]; Еs = 19∙10-4 МПа, – табл. 29, [20].
Сварные сетки из стали класса Вр-I Ø3…5мм; Rs = 410 МПа;
Rsw = 290 МПа; Rsс = 375 МПа, – табл. 23, [20].
Далее ведем сбор нагрузок на плиту перекрытия, расчетные величины сводим в таблицу.
Сбор нагрузок на 1м2 плиты:
Таблица №1
№№ п.п. |
Виды нагрузки |
Нормативная нагрузка Н/м2 |
Коэффициент надежности по нагрузке |
Расчетная нагрузка Н/м2 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
1 |
Линолеум |
55 |
1,2 |
66 |
2 |
Мастика |
20 |
1,2 |
24 |
3 |
Цементно-песчаная стяжка |
800 |
1,3 |
1040 |
4 |
Древесно-волокнистые плиты |
40 |
1,2 |
48 |
5 |
Пергамин |
18 |
1,2 |
22 |
6 |
Железобетонная плита |
2600 |
1,1 |
2860 |
|
Итого постоянная: |
3533 |
- |
4060 |
7 |
Временная длительно действующая |
14000 |
1,2 |
16800 |
8 |
Временная кратковременная действующая |
2000 |
1,3 |
2600 |
|
Итого временная: |
16000 |
- |
19400 |
|
Полная нагрузка: |
19533 |
- |
23460 |
Примечание: таблица №1 расшифровывается в каждой строке в соответствии с применением фактических материалов в расчете и конструировании.
