е р и я в н у т р и в у з о в с к и х СибАДИм е т о д и ч е с к и х у к а з а н и й С и б А Д И
Министерство науки высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
« ибирский государственный автомо ильно-дорожный университет (СибАДИ)» Кафедра «Строительные конструкции»
Ф.Ф. Регер
СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ УНИКАЛЬНЫХ З АНИЙ
СООРУЖЕН Й
Методические указания к практическим занятиям
Омск ▪ 2019
УДК624.011.78
Р 32
Согласно 436-ФЗ от 29.12.2010 «О защите детей от информации, причиняющей вред их здоровью и развитию» данная продукция маркировке не подлежит.
Рецензент
канд. техн. наук, доц. О.В. Демиденко (СибАДИ)
СибАДИРабота утверждена редакционно-издательским советом СибАДИ в качестве метод ческ х указаний.
Регер, Федор Федорович.
Р32 тро тельные конструкции уникальных зданий и сооружений
[Электронный ресурс] : методические указания к практическим занятиям / Ф.Ф. Регер. – (Сер я внутр вузовских методических указаний СибАДИ). –
Электрон. дан. – Омск : С АДИ, 2019. – URL: http://bek.sibadi.org/cgi-bin/
irbis64r plus/cgiirbis 64 ft.exe. - Режим доступа: для авторизованных пользователей.
Содержат сведен я о принципах разработки конструктивных решений. Содержат методику расчета и проектирования строительных конструкций, используемых в высотных, ольшепролетных зданиях и сооружениях.
Имеют интерактивное оглавление в виде закладок.
Рекомендованы о учающимся специальности «Строительство уникальных зданий и сооружений» специализации «Строительство уникальных зданий и сооружений» при изучении дисциплины «Строительные конструкции уникальных зданий и сооружений».
Подготовлены на кафедре «Строительные конструкции».
Текстовое (символьное) издание (8 МБ)
Системные требования:Intel,3,4GHz;150Мб;WindowsXP/Vista/7;DVD-ROM; 1 Гб свободного места на жестком диске; программа для чтения pdf-файлов:
Adobe Acrobat Reader; Foxit Reader
Техническая подготовка В. . Черкашина
Издание первое. Дата подписания к использованию 24.01.2019 Издательско-полиграфический комплекс СибАДИ. 644080, г. Омск, пр. Мира, 5
РИО ИПК СибАДИ. 644080, г. Омск, ул. 2-я Поселковая, 1
ФГБОУ ВО «СибАДИ», 2019
Введение
Практические занятия по дисциплине «Строительные конструкции уникальных зданий и сооружений» необходимы для
Цель: |
|
|
|
|
|
Освоить метод ку проектирования и расчета высотного здания |
|||||
Задание: |
А |
||||
• |
Принятьбосновные конструктивные решения |
||||
• |
Разработать конструктивную схему |
|
|||
• |
Определить нагрузки. |
|
|
|
|
• |
Выполнить статический расчет |
|
|||
• |
Подобрать сечения |
|
|
|
|
более углубленного изучения курса. |
|
||||
|
Разработанные методические указания содержат сведения о |
||||
принципах разработки конструктивных решений. Содержат методику |
|||||
расчета проект рован я строительных конструкций используемых в |
|||||
высотных, большепролетных зданиях и сооружениях. |
|||||
|
Матер алы могут |
быть использованы в дипломном |
|||
Спроект рован . |
Практическая работа № 1. |
||||
|
|
|
1.1 Введение |
|
|
|
и |
|
|
||
Исходные данные: |
|
|
|
|
|
План здания – прямоугольной |
|
|
|||
Пролет l1 количество пролетов - n |
|
||||
Шаг l2 количество - m |
|
Д |
|||
Количество этажей - к |
|
|
И |
||
Высота этажа h |
|
|
|
||
Нагрузка полезная |
|
|
|
||
Длительная Рдл, кН/м2 |
|
|
|||
|
|
2 |
|
|
|
Кратковременная Ркр, кН/м |
|
|
|||
Пол –цементный, толщиной tп, см Район проектирования № р.п.
Колонны и плиты перекрытия – монолитные
Стена наружная – шлакоблоки толщиной tc см (утеплитель включен в вес блоков)
3
наружная отделка кирпичом 120 мм
Плита перекрытия:
а)балочная б) безбалочная
Данные для задания
|
Последняя цифра зачетной книжки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
Цифра |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
5 |
|
6 |
|
7 |
8 |
|
9 |
0 |
|
||||||||
|
l1 |
|
6 |
5.9 |
5.8 |
6 |
|
5.8 |
|
5.7 |
|
6 |
5.9 |
|
5.8 |
6 |
|
||||||||
|
|
Цифра |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
l2 |
|
6 |
5.8 |
5.6 |
5.4 |
5.2 |
|
5 |
|
4.8 |
4.6 |
|
4.4 |
4.2 |
|
|||||||||
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
m 4 3 |
5 |
7 |
|
5 |
|
4 |
|
8 |
6 |
|
5 |
7 |
|
|||||||||||
|
n |
3 |
5 |
7 |
5 |
|
8 |
|
6 |
|
5 |
7 |
|
3 |
5 |
|
|||||||||
|
к |
24 |
28 |
25 |
32 |
26 |
|
33 |
|
27 |
31 |
|
29 |
30 |
|
||||||||||
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
Предпоследняя ц фра зачетной книжки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
3 |
|
4 |
|
5 |
|
6 |
|
7 |
|
8 |
|
9 |
|
0 |
|
||
|
Рдл, |
|
0.3 |
|
0.8 |
|
0.5 |
1.1 |
|
0.6 |
|
1 |
|
|
0.7 |
|
0.4 |
|
|
1.2 |
|
0.9 |
|
||
|
кН/м2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
Ркр, 2 |
|
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
кН/м |
|
1.2 |
|
1.4 |
|
1.6 |
2.2 |
1.5 |
|
1.9 |
|
1.3 |
|
1.8 |
|
2.1 |
|
1.7 |
|
|||||
|
tп, см |
|
3 |
|
5 |
|
6 |
|
4 |
4 |
|
3 |
|
|
5 |
|
7 |
|
|
6 |
|
8 |
|
||
|
№ р.п. |
|
1 |
|
3 |
|
5 |
|
2 |
4 |
|
6 |
|
|
4 |
|
2 |
|
|
7 |
|
1 |
|
||
|
tc см |
|
40 |
|
25 |
|
40 |
|
45 |
43 |
|
44 |
|
|
41 |
|
47 |
|
|
43 |
|
42 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|
|
||||||||||
|
h, м |
|
3.8 |
|
4.5 |
|
3.6 |
3.9 |
4.1 |
|
4.2 |
3.7 |
4.6 |
|
|
3.9 |
|
4.2 |
|
||||||
|
|
|
1.2. Конструктивная схема |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
Здание |
общественного или промышленного (по вариантам) |
|||||||||||||||||||||||
|
имеет |
каркасную |
|
конструктивную |
|
И |
|||||||||||||||||||
|
|
систему |
|
с |
поперечным |
||||||||||||||||||||
металлическим каркасом и сборными железобетонными плитами. Предварительные размеры конструкций, толщина плит перекрытия и предварительные размеры основных элементов каркаса указаны в задании.
Крыша – плоская, безчердачная, состоит из слоя пароизоляции, утеплителя, цементной стяжки и кровли, все слои укладываются непосредственно на чердачную плиту перекрытия (рис.1.1).
4
Си б А
1.3.Нагрузки Д
Внашей работе все нагрузки Иявляются равномернораспределенными, для удобства все расчеты лучше вести в табличной форме (см. табл. 2.1)Рис.1.1 Основные конструктивные элементы здания
5
Нагрузки на элементы каркаса
Таблица 2.1
.
|
|
|
|
|
|
Нагрузки |
|
|
|
на м2 |
|
площадь.грузов |
на 1 |
|
по.надКоэф fγнагрузке |
Расчетная |
Примечание |
|
С |
|
|
|
|
|
|
п.м., |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
1.Горизонтальные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Временные нормат вные нагрузки, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
– ветровая* рв , тс/м2, |
|
|
|
0.04 |
|
7 |
0.28 |
|
1.4 |
0.392 |
По региону |
|
|||||
|
Всего, на п.м. |
|
|
|
|
|
|
|
|
0.28 |
|
|
0.39 |
|
|
|||
|
нагрузки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
2. Вертикальные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
2.1. На верхн й р гель |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Постоянные* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
– покрыт я qп, тс/м2, |
|
|
|
0.117 |
|
7 |
0.819 |
|
1.300 |
1.065 |
По заданию |
|
|||||
|
– чердачного перекрыт я qч , тс/м2, |
|
0.407 |
|
7 |
2.870 |
|
1.100 |
3.157 |
См.форм.(2.1) |
|
|||||||
|
|
|
|
|
б |
0.037 |
|
1 |
0.037 |
|
1.050 |
0.039 |
См.пог.нагр. |
|
||||
|
– собственный вес р геля qр |
, тс/м, |
|
|
|
|
||||||||||||
|
Постоянная нагрузка всего на п.м. |
|
|
|
|
3.726 |
|
|
4.261 |
|
|
|||||||
|
Временные нормат вные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
– снеговая* q |
сн |
|
2 |
|
|
|
0.180 |
|
7 |
1.260 |
|
1.400 |
1.764 |
По району |
|
||
|
|
, тс/м , |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
Временная нагрузка всего на п.м. |
|
|
|
|
1.130 |
|
|
1.764 |
|
|
|||||||
|
Всего на 1 п.м. р геля перекрытия, q1 |
|
|
|
|
4.856 |
|
|
6.025 |
|
|
|||||||
|
2.2. На ригель междуэтажного перекрытия |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
Постоянные* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
– пола q |
пол |
|
|
2 |
, |
|
|
|
0.201 |
|
7 |
1.407 |
|
1.3 |
1.829 |
См.форм.(2.1) |
|
|
|
, тс/м |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
– междуэтажного перекрытия qм.п. , тс/м2, |
|
0.660 |
|
7 |
4.220 |
|
1.1 |
4.542 |
См.форм.(2.1) |
|
|||||||
|
– собственный вес ригеля qр , тс/м, |
|
0.037 |
|
1 |
0.037 |
|
1.05 |
0.039 |
См.пог.нагр. |
|
|||||||
|
Всего, на п.м. |
|
|
|
|
|
|
|
|
5.664 |
|
|
7.410 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|
||||
|
Временные нормативные нагрузки**, тс/м2: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
– кратковременная qкр, тс/м2, |
|
|
0.140 |
|
7 |
0.980 |
|
1.3 |
1.274 |
По прил.1 |
|
||||||
|
– длительнодействующая q |
длА2 |
1.1 |
0.735 |
- // - |
|
||||||||||||
|
|
, тс/м , |
0.100 |
|
7 |
0.700 |
|
|
||||||||||
|
Всего, на 1 п.м. |
|
|
|
|
|
|
|
1.680 |
|
|
2.009 |
|
|
||||
|
Всего на 1 п.м. ригеля перекрытия, q2 |
|
|
|
|
8.344 |
|
|
9.419 |
|
|
|||||||
|
2.3. Дополнительная нагрузка на средние колонны |
|
И |
|
||||||||||||||
|
Постоянные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
– собственный вес колонны qк, тс/м, |
|
0.037 |
|
1 |
0.037 |
|
1.05 |
0.039 |
См.пог.нагр. |
|
|||||||
|
Всего на п.м. колонны, q3 |
|
|
|
|
|
|
0.037 |
|
|
0.039 |
|
|
|||||
|
2.4. Дополнительная нагрузка на крайние |
колонны |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
Постоянные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
– собственный вес колонны qк, тс/м, |
|
0.037 |
|
1 |
0.037 |
|
1.05 |
0.039 |
См.пог.нагр. |
|
|||||||
|
– наружных стеновых панелей qм.. , тс/м2, |
|
0.044 |
|
7 |
0.308 |
|
1.2 |
0.369 |
См.форм.(2.1) |
|
|||||||
|
Всего на п.м. колонны, q4 |
|
|
|
|
|
|
0.345 |
|
|
0.408 |
|
|
|||||
|
Примечания. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
*Все постоянные и временные нагрузки можно определить по соответствующим вкладкам программы Base
**Временные нормативные нагрузки при расчете металлоконструкций допускается не разделять на кратковременные и длительно-действующие, при этом значения их можно взять в программе Base раздел Нагрузки→ Полезная.
6
Горизонтальные нагрузки
В работе учтем только ветровую нагрузку, определяется в
зависимости от района строительства, назначаемого по заданию. Для этого можно использовать в программе Base раздел Нагрузки→ Ветер. Для определения нагрузки указывают район строительства (в примере Москва), Открытая местность и Геометрия сооружения h (сумму высот всех этажей).
С |
|
|
и |
|
|
Рис1.2 Ветровая нагрузка |
|
|
б |
|
|
Так как программа позволяет прилагать только одинаковую по |
||
всей длине нагрузку, следовательно, горизонтальную ветровую |
||
нагрузку для таблицы определяем как суммарную и равномерную. |
||
рв = (Р1 + Р2 - Р3 - Р4)/2 |
|
|
А |
||
Вертикальные нагрузки |
|
|
При разработке производственного проекта нагрузку на 1 м2 |
||
определяют по формуле: |
Д |
|
qкв.м. = h × γ |
|
(2.1) |
где h – толщина конструкции |
|
|
γ - плотность материала, q определяется по прил.2 |
||
Погонная нагрузка |
|
И(2.2) |
qп.м = qкв.м× l1 |
|
|
где l1 – расстояния между каркасами
Собственный вес колон и ригеля определяется по сортаменту. Для этого можно использовать программу Base раздел Стальные изделия → Прокатный профиль
7
Сечен |
|
|
|
строительства |
|
||
Р с.1.3. |
я з прокатных элементов |
|
|
При определен |
нагрузки задаются размерами |
сечения |
|
принятыми по задан ю. |
|
|
|
б |
района |
||
Снеговая |
нагрузка |
определяется в зависимости от |
|
( |
пр мере Город Москва), формы покрытия (в примере |
||
Однопролетное). Для плоской крыши (по заданию крыша – плоская) выписываем Р1 = 0,18 тс/м2.
А |
|
Рис.1.4. Снеговая нагрузка |
Д |
В работе нагрузка от кровли указываетсяИсразу суммарная по вариантам задания. В случае если в исходных данных кровельная конструкция приведена подробно, то нагрузку можно определить в программе Base раздел Нагрузки→ Постоянная. Для определения нагрузки указывают Состав покрытия, для каждого слоя указывают Толщ. (мм), выбирается Расчетная нагрузка и выписывается Всего, кг.
8
СотличРис. 1.5.. Постоянная нагрузка от покрытий и перекрытий
Аналог чно определяется нагрузка от междуэтажного перекрытия,
е только в самой конструкции междуэтажного перекрытия б А Рис.1.6. Постоянная нагрузка от покрытий и перекрытий
Временные нормативные нагрузки определяются в зависимости от |
|
назначения здания по прил. 1 или в программе Base раздел |
|
Нагрузки→ Полезная |
Д |
|
И |
Рис.1.7. Полезная нагрузка на покрытия и перекрытия
9