Методические указания к курсовому проекту №1 по ЖБКК
.pdf
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ
«ПОЛОЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра строительных конструкций
ПРОЕКТИРОВАНИЕ НЕСУЩИХ КОНСТРУКЦИЙ МНОГОЭТАЖНОГО КАРКАСА ЗДАНИЯ
Методические указания к курсовому проекту и раздела дипломного проекта по курсу:
"Железобетонные и каменные конструкции"
для студентов специальности 1-70 02 01 «Промышленное и гражданское строительство»,
1-70 02 02 «Экспертиза и управление недвижимостью» дневной и заочной форм обучения
Новополоцк
ПГУ
2017
УДК 69(705.8)
Одобрено и рекомендовано к изданию методической комиссией Инженерно-строительного факультете В качестве методических указаний (Протокол № 1 от 08.02.2017г)
Кафедра строительных конструкций.
Рецензенты:
доц., канд. техн. наук, Доцент кафедры строительных конструкций Учреждения образований «БНТУ»
доц., канд. техн. наук, Доцент кафедры строительных конструкций Учреждения образований «ПГУ».
©и др.2017 ©Полоцкий государственные университет 2017г
СОДЕРЖАНИЕ |
|
|
|
|
ПРОЕКТИРОВАНИЕ НЕСУЩИХ.......................................................................... |
|
|
|
1 |
КОНСТРУКЦИЙ МНОГОЭТАЖНОГО КАРКАСА |
............................................. |
|
1 |
|
ЗДАНИЯ ..................................................................................................................... |
|
|
|
1 |
ВВЕДЕНИЕ................................................................................................................ |
|
|
|
6 |
Основные указания по компоновке |
|
|
|
|
элементов перекрытия. ................................. |
Ошибка! Закладка не определена. |
|||
Содержание проекта ............................................................................................... |
|
|
|
12 |
Курсовой проект по теме:............................. |
Ошибка! Закладка не определена. |
|||
ПРОЕКТИРОВАНИЕ НЕСУЩИХ КОНСТРУКЦИЙ МНОГОЭТАЖНОГО .............. |
Ошибка! |
|||
Закладка не определена. |
|
|
|
|
КАРКАСНОГО ЗДАНИЯ. .................................... |
Ошибка! Закладка не определена. |
|||
СОСТАВ ГРАФИЧЕСКОЕ ЧАСТИ....................... |
Ошибка! Закладка не определена. |
|||
График выполнения проекта ........................ |
Ошибка! Закладка не определена. |
|||
1. Компоновка многоэтажного каркасного здания. Сбор нагрузок на |
|
|
||
междуэтажное перекрытие и покрытие. ............................................................... |
|
|
|
13 |
2. Расчет и конструирование сборных железобетонных . .....плит перекрытия |
16 |
|||
2.1 Расчет многопустотной плиты (с поперечной арматурой по |
|
|
||
расчету)........................................................... |
Ошибка! Закладка не определена. |
|||
2.1.1 Общие данные ...................................... |
Ошибка! Закладка не определена. |
|||
2.1.2 Определение внутренних усилий ....... |
Ошибка! Закладка не определена. |
|||
2.1.3 Расчет по прочности нормальных сечений .............. |
Ошибка ! Закладка не |
|||
определена. |
|
|
|
|
2.1.4 Расчет по прочности наклонных сечений................. |
Ошибка ! Закладка не |
|||
определена.
2.1.5 Расчет плиты на монтажные нагрузкиОшибка! Закладка не определена.
2.1.6 Расчет плиты по эксплуатационной пригодности ... |
Ошибка! Закладка не |
|
определена. |
|
|
2.1.6.1 Проверка панели по прогибам ......... |
Ошибка! Закладка не определена. |
|
2.1.6.2 Расчет панели по раскрытию трещин .................... |
Ошибка! Закладка не |
|
определена. |
|
|
2.2 Расчет многопустотной плиты............... |
Ошибка! Закладка не определена. |
|
(с конструктивной поперечной арматурой) Ошибка! Закладка не определена.
2.2.1 Общие данные |
...................................... Ошибка! Закладка не определена. |
|
3 |
2.2.2 Определение внутренних усилий ....... |
Ошибка! Закладка не определена. |
|
2.2.3 Расчет по прочности нормальных сечений .............. |
Ошибка! Закладка не |
|
определена. |
|
|
2.2.4 Расчет по прочности наклонных сечений................. |
Ошибка! Закладка не |
|
определена.
2.2.5 Расчет плиты на монтажные нагрузкиОшибка! Закладка не определена.
2.2.6 Расчет плиты по эксплуатационной пригодности ... |
Ошибка! Закладка не |
|
определена. |
|
|
2.2.6.1 Проверка панели по прогибам ......... |
Ошибка! Закладка не определена. |
|
2.2.6.2 Расчет панели по раскрытию трещин .................... |
Ошибка! Закладка не |
|
определена. |
|
|
2.3 Расчет ребристой плиты перекрытия .... |
Ошибка! Закладка не определена. |
|
2.3.1 Общие данные ...................................... |
Ошибка! Закладка не определена. |
|
2.3.2 Определение внутренних усилий ....... |
Ошибка! Закладка не определена. |
|
2.3.3 Расчет по прочности нормальных сечений .............. |
Ошибка! Закладка не |
|
определена. |
|
|
2.3.4 Расчет по прочности наклонных сечений................. |
Ошибка! Закладка не |
|
определена.
2.3.5 Расчет плиты на монтажные нагрузкиОшибка! Закладка не определена.
2.3.6 Расчет плиты по эксплуатационной пригодности ... |
Ошибка! Закладка не |
|||
определена. |
|
|
|
|
2.3.6.1 Проверка панели по прогибам ......... |
Ошибка! Закладка не определена. |
|||
2.3.6.2 Расчет панели по раскрытию трещин .................... |
Ошибка! Закладка не |
|||
определена. |
|
|
|
|
3. Р\конструирование сборного неразрезного ригеля. ........................................ |
|
56 |
||
3.1 |
Общие данные ................................................................................................... |
|
|
58 |
3.2 |
Расчетная схема и нагрузки.............................................................................. |
|
|
59 |
3.3 |
Вычисление изгибающих моментов в расчетных ...................................... |
|
63 |
|
сечениях ригеля ....................................................................................................... |
|
|
63 |
|
3.4 |
Расчёт прочности ригеля по сечения нормальным .................................... |
|
75 |
|
к продольной оси........................................... |
Ошибка! Закладка не определена. |
|||
3.4.1 Характеристик бетона и арматуры ............................................................... |
|
|
75 |
|
3.4.1.1 Уточнение высоты ригеля. ......................................................................... |
|
|
75 |
|
3.1.1 Определение площади сечения продольной арматуры .......................... |
76 |
|||
3.5 |
Расчет прочности наклонных сечений по поперечной сил........................... |
81 |
||
3.2 |
Построение эпюры материалов. ................................................................... |
|
|
86 |
|
4 |
|
|
|
Указания по проектированию колонн................................................................... |
95 |
|
4. |
Расчет и конструирование колонны. .............................................................. |
97 |
4.2. Расчет прочности средней колонны. ............................................................ |
100 |
|
4.2.1 Характеристики бетона и арматуры........................................................... |
100 |
|
4.2.2 Подбор симметричной арматуры. .............................................................. |
100 |
|
4.2.3 Расчет длина анкеровки продольной арматуры в фундаменте. .............. |
106 |
|
4.3. Расчёт консоли колонны................................................................................ |
106 |
|
4.3.1 Расчёт консоли на действие изгибающего момента................................. |
106 |
|
Подбор продольной арматуры консоли. ............................................................. |
106 |
|
4.4. Подбор поперечной арматуры консоли колонны: ...................................... |
108 |
|
5. КОМПОНОВКА МОНОЛИТНОГО РЕБРИСТОГО ПЕРЕКРЫТИЯ И ВЫБОР НАИБОЛЕЕ |
||
ЭКОНОМИЧНОГО ВАРИАНТА................................................................................... |
114 |
|
6. |
Определение внутренних усилий в элементах монолитного ребристого |
|
перекрытия. ............................................................................................................ |
123 |
|
7. |
Подбор и раскладка арматурных сеток и каркасов в плитной части и |
|
второстепенной балке Приветмонолитного ребристого перекрытия.............. |
128 |
|
7.1 Конструирование плиты ................................................................................. |
128 |
|
7.2 Подбор сечения арматуры .............................................................................. |
132 |
|
8. |
Определение внутренних усилий во второстепенной балке монолитного |
|
ребристого перекрытия......................................................................................... |
140 |
|
9. |
Подбор и раскладка арматурных сеток и каркасов в плитной части и |
|
второстепенной балке монолитного ребристого перекрытия. ......................... |
145 |
|
Литература ............................................................................................................. |
164 |
|
ПРИЛОЖЕНИЕ ..................................................................................................... |
165 |
|
5
ВВЕДЕНИЕ
Первый курсовой проект «Проектирование несущих конструкций многоэтажного каркасного здания», выполняемый студентами специальности 1-70.02.01 «Промышленное и гражданское строительство», 1-70 02 02 «Экспертиза и управление недвижимостью» охватывает вопросы проектирования изгибаемых элементов и центрально нагруженных колонн. Работа над проектом позволит студенту усвоить основные понятия и закрепить навыки по расчету и конструированию этих элементов. Кроме того, в указаниях ставится задача ознакомить будущих конструкторов с правилами оформления строительных чертежей в соответствии с инструктивными документами, ГОСТами.
Настоящие методические указания разработаны в соответствии с требованиями строительных норм Республики Беларусь ТКП EN.
6
Указания содержат рекомендации по составу первого курсового проекта, компоновке сборного балочного перекрытия, рекомендации по расчету и конструированию сборных плит перекрытия и элементов каркаса.
Для представления общей картины основных этапов расчета даны решения конкретных примеров расчета конструкций, что значительно облегчает выполнение задачи.
В приложениях к указаниям приводятся ссылочные материалы и необходимые сведения для выполнения курсового проекта.
7
КОНСТРУКТИВНЫЕ СХЕМНЫЕ ПЕРЕКРЫТИЯ МНОГОЭТАЖНОГО
КАРКАСНОГО ЗДАНИЯ.
Многоэтажные здания широко используются во многих отраслях народного хозяйства – в промышленном, жилом, гражданском и сельскохозяйственном строительстве.
Несущая система любого многоэтажного здания определяется его конструктивной схемой, состоящей из вертикальных и горизонтальных несущих элементов. В зависимости от характера опирания горизонтальных несущих элементов (плит, балки-ригелей) на вертикальные несущие элементы (колонны, стены), различают следующие конструктивные схемы промышленных и гражданских зданий:
−Каркасные - здания с полным каркасом, выключающим колонны, ригели, перекрытие (покрытие).
−Бескаркасные – здания с несущими продольными и (или) поперечными стенами.
−С неполным каркасом – сочетание наружных несущих кирпичных
стен с внутренними элементами полного каркаса (колоннами и ригелями).
По характеру работы каркасы бывают:
−Рамные
−Связевые
−Рамно - связевые.
Врамном каркасе колонны и ригели (балки) перекрытий и покрытия соединяются между собой жёстким узлами, образуя поперечные и продольные рамы, воспринимающие все действующие вертикальны и горизонтальные нагрузки.В зданиях со связевым каркасом узлы сопряжения колонн с ригелями нежесткие, поэтому для восприятия горизонтальных нагрузок устанавливаются дополнительные связи, роль которых, чаше всего, выполняют диски перекрытий, передающие горизонтальные нагрузи на жесткие вертикальные диафрагмы (стены лестничных клеток, шахты лифтов, сборные железобетонные диафрагмы и т.п.).
Для рамно-связевого каркаса характерно такое расположение несущих элементов, когда в одном направлении ставятся рамы, а в другом-связи.
Этажность и высота этажа промышленных зданий зависит от вида и технологии производства и составляет при значительных нагрузках три–семь этажей, а при небольших нагрузках (до 5 кПа) до 12–14 этажей; высота этажа кратна 1,2 м; ширина здания составляет 18–48 м. Размер сетки колонн зависит как от интенсивности временной нагрузки на перекрытиях, так и от специфики производства и чаще всего принимается равным 6х6, 9х6 и 12х6м в диапазоне временных нагрузок 3–10 кПа.
Привязку колонн и стен к разбивочным осям выполняют согласно действующим нормативам. Так, при полном каркасе разбивочные оси совмещают с геометрическими осями средних колонн и с наружными гранями крайних рядов колонн. При неполном каркасе наружные разбивочные оси располагают по осям наружных стен, а внутренние – по геометрическим осям колонн. Могут быть и другие привязки осей в зависимости от типа перекрытий.
Перекрытия многоэтажных каркасных зданий бывают балочные и безбалочные в сборном, монолитном или сборно-монолитном исполнении. Сборные балочные перекрытия обычно состоят из пустотных или ребристых плит, опирающихся на ригели каркаса.
Общий принцип проектирования сборных плит перекрытий состоит в максимальном удалении бетона из растянутой зоны, оставляются лишь узкие ребра для размещения арматуры и объединения сжатой и растянутой зон сечения, что обеспечивает значительное снижения массы конструкций, поэтому в сборных железобетонных перекрытиях используются пустотные или ребристые плиты.
Около 60–65 % от общего расхода железобетона приходится на плиты, поэтому следует уделить наибольшее внимание выбору рационального конструктивного решения этих элементов. С целью уменьшения массы плиты перекрытия проектируются облегченной конструкций.
1. Пустотные с круглыми или с овальными пустотами (при переменных нагрузках до 5–7 кПа) (Рисунок 1.). В пустотных плитах толщина верхних и нижних полок принимается равной 26–30 мм, а ребер 30– 35 мм. Высота сечения составляет обычно 220 мм. Номинальная ширина плит принимается равной 1000–2500 мм и кратной 100 мм. Конструктивная ширина плиты по низу принимается на 10 мм меньше номинальной. Конструктивная длина плиты при опирании ее по верху ригеля принимается на 40 мм меньше номинальной.
9
Рисунок 1. Сечение многопустотной плиты.
2. Ребристые (при переменных нагрузках свыше 7 кПа). Так как плиты работают на изгиб, то при проектировании поперечного сечения стараются удалить как можно больше бетона из растянутой зоны, за исключением вертикальных ребер, обеспечивающих прочность наклонных сечений элемента
инеобходимых для установки в растянутой зоне арматуры.
Вребристых плитах с ребрами вниз (Рисунок 2. Полка в сжатой зоне) толщина полки назначается равной 40–60 мм, а ширина ребер по низу 65–85 мм. Номинальную ширину плит принимают равной 1000–1600 мм, кратной 100 мм.
10