МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова» (ФГБОУ ВПО «ИжГТУ имени М.Т. Калашникова»)

С. И. Сачкова, Л.А. Лубенская

Методические указания к практическим занятиям по расчету и проектированию сборного многопролетного ригеля по курсу “Железобетонные и каменные конструкции” для студентов направления 270100 «Строительство», 270800 «Строительство»

Рекомендовано учебно-методическим советом ФГБОУ ВПО «ИжГТУ имени М.Т. Калашникова» для использования в учебном процессе в качестве учебно-методического пособия для студентов, обучающихся по направлению студентов направления 270100 «Строительство», 270800 «Строительство»

Ижевск 2013

Рецензент: Кисляков А.А..-к.т.н., Главный инженер ООО « Институт «Удмуртгражданпроект»

Составители: Сачкова С. И. - старший преподаватель кафедры «Промышленное и гражданское строительство», Л.А. Лубенская - старший преподаватель кафедры «Промышленное и гражданское строительство»

Рекомендовано к изданию на заседании кафедры «Промышленное и гражданское строительство» ИжГТУ (протокол № 4 от 16.10. 2013 г.).

Методические указания к практическим занятиям по расчету и проектированию сборного многопролетного ригеля по курсу “Железобетонные и каменные конструкции” для студентов направления 270100 «Строительство», 270800 «Строительство»/ сост. Сачкова С. И., Л. А. Лубенская. – Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2013. – 17 с.

Рассмотрены вопросы: оптимальной компоновки сборного балочного перекрытия многоэтажного производственного здания; расчета и конструирования несущих элементов в соответствии с требованиями СНиП , ГОСТ и СП. Для студентов всех форм обучения по направлению 270100 «Строительство», 270800 «Строительство». Методические указания могут быть использованы преподавателями и студентами для практических занятий, курсового и дипломного проектирования.

© Ижевский государственный технический

университет им. М.Т.Калашникова, 2013

© Лубенская Л.А., Сачкова С. И. - составление, 2013

Содержание:

Введение. 4

1. Компоновка перекрытия. 4

2. Определение усилий. 5

3. Построение эпюры изгибающих моментов и поперечных перерезывающих сил. 7

4. Уточнение размеров поперечного сечения ригеля. 9

5. Расчёт продольного армирования ригеля. 10

6. Расчёт прочности ригеля по наклонному сечению (на действие поперечных перерезывающих сил). 11

7. Построение эпюры материалов. 13

8. Конструирование стыка ригеля с колонной. 14

9. Расчет ригеля на монтажные нагрузки. 15

Заключение. 15

Введение.

Сборные железобетонные ригели могут иметь форму поперечного

сечения, показанную на рис. 1.

Рис.1. Форма поперечного сечения сборных ригелей

С целью повышения жесткости каркаса, экономии материалов и уменьшения конструктивной высоты перекрытия сборные ригели рекомендуется проектировать неразрезными, что осуществляется при помощи сварки выпусков арматуры, закладных деталей сопрягаемых элементов.

Сборные элементы выполняют из обычного или предварительно напряженного (при 1≥9,0м) железобетона. При этом для ригелей без предварительного напряжения рекомендуется применять бетоны классов В15, В20, В25, В30.

Ненапрягаемая арматура: рабочая - из арматурной стали классов А-III, поперечная – из арматурной стали классов А-III и А-I.

1. Компоновка перекрытия.

Рис. 2. Компоновка перекрытия

В курсовом проекте рассмотрено монолитное ребристое перекрытие над подвалом. Все вышележащие междуэтажные перекрытия в этом же здании – сборные ребристыми. Сборные ребристые перекрытия состоят из: балок, называемых ригелями и плит перекрытия. Ригели могут располагаться и поперек и вдоль здания. Они опираются на несущие стены и колонны. Плиты перекрытия опираются на ригели и несущие стены и могут быть прямоугольными, ребристыми или многопустотными. В КП рассмотрены ригели прямоугольного поперечного сечения, расположенные поперёк здания.

Составление плана раскладки плит рассмотрено в курсе архитектуры. Ширина сборных железобетонных плит кратна 30 см: 1,2; 1,5; 1,8 м. Если пролёты l₁ кратны 30 см, то плиты закрывают всё пространство; если нет –вводят монолитные участки 100~200 мм. Плиты передают нагрузку симметрично на левую и правую опоры, поэтому ширина грузовой площадки ригеля равна шагу ригелей: В = l₂.

Для такого типа ригелей расчётная длина в среднем пролёте равна расстоянию между осями колонн, , в крайнем пролёте – расстояние от оси колонны до ц. т. площадки опирания ригеля на каменную кладку.

Тип плит перекрытия подбирают в зависимости от величины временной нагрузки. Если величина нормативной временной нагрузки - плиты ребристые;

если - возможно применение пустотной плиты.

2. Определение усилий.

Постоянные нагрузки на перекрытие были определены в первой части курсового проекта. В сорных железобетонных плитах для определения их собственного веса необходимо умножить объемный вес материала на приведенную толщину плиты (в зависимости от типа плиты: для многопустотной плиты толщиной 220 мм – приведенная толщина составит 120 мм, для ребристой плиты толщиной 300 мм – 105 мм). Временную нагрузку принять из задания для междуэтажного перекрытия.

Таблица 1. Сбор нагрузок на плиту

№ п/п	Вид нагрузки	Норматив-ная, кН/м2	γf, коэф. надёжн. по нагр.	Расчёт-ная, кН/м2
I	Постоянные нагрузки, g:
1	Керамическая плитка δ = ( )м, ρ= ( )кН/м3	( )	1,2	( )
2	Цементно-песчаная стяжка δ = ( )м, ρ= ( )кН/м3	( )	1,3	( )
3	Ж/б плита ρ=( )кН/м3	( )	1,1	( )
	Итого:	( )		( )
II	Временная нагрузка, v	( )	1,2	( )
III	Полная нагрузка, q	( )		( )

Назначение конструктивных размеров ригеля (кратно 5 см):

Погонные нагрузки.

Постоянная погонная нагрузка:

_{g - итоговая расчётная постоянная нагрузка из таблицы;}

В = l₂ - ширина грузовой площади;

_{- коэффициент, учитывающий класс ответственности здания [4].}

Округляем в большую сторону до 2-х знаков.

Погонная временная нагрузка:

v – расчётная временная нагрузка из таблицы.

Ригель многопролетного перекрытия представляет собой элемент рамной конструкции. При свободном опирании концов ригеля на наружные стены и равных (или отличающихся не более чем на 20%) пролетах его можно рассчитывать как неразрезную балку. При этом возможен учет образования пластических шарниров, приводящих к перераспределению и выравниванию изгибающих моментов.

_{Расчитываем усилия в ригеле как в трехпролетной неразрезной балке на 3 опорах.}

Таблица 2. Расчет усилий в ригеле от действия внешних нагрузок

№ п/п	Схема нагрузки
1		0,08	0,025	-0,1	0,4	-0,6	0,5
2		0,101	-0,05	-0,05	0,45	-0,55	0
3		-0,025	0,075	-0,05	-0,05	-0,05	0,5
4		–(считать не надо)	–	-0,117	0,383	-0,617	0,583
	Варианты наиболее невыгодного загружения	1+2	1+3	1+4	1+2	1+4	1+4

Для определения момента в любом сечении, нам необходимо умножить величину нагрузки на соответствующий коэффициент из таблицы и на квадрат пролёта.

Для определения поперечной перерезывающей силы, необходимо умножить величину нагрузки на соответствующий коэффициент и на длину пролёта.

Нагрузки посчитаны отдельно постоянные и временные. В последней строке приведены варианты наиболее невыгодных загружений для каждого сечения.