- •1. СОДЕРЖАНИЕ, ОБЪЕМ И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРОЕКТА
- •1.1. Содержание курсового проекта
- •1.2. Объем курсового проекта
- •2. КОМПОНОВКА КОНСТРУКТИВНОЙ СХЕМЫ БАЛОЧНОГО ПЕРЕКРЫТИЯ
- •2.1. Компоновка конструктивной схемы монолитного балочного перекрытия
- •2.2. Компоновка конструктивной схемы сборного балочного перекрытия
- •3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ МОНОЛИТНОГО БАЛОЧНОГО ПЕРЕКРЫТИЯ
- •3.1. Расчет и конструирование монолитной плиты балочного типа
- •3.2. Расчет и конструирование второстепенной балки
- •3.2.2. Расчет нагрузок на второстепенную балку
- •3.2.3. Расчетные усилия во второстепенной балке
- •3.2.4. Выбор материалов
- •3.2.5. Проверка достаточности принятых размеров поперечного сечения второстепенной балки по расчетным усилиям М и Q.
- •3.2.6. Расчет продольной арматуры второстепенной балки
- •3.2.7. Расчет поперечной арматуры второстепенной балки
- •Алгоритм
- •3.2.8. Конструирование второстепенной балки.
- •4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СБОРНОГО БАЛОЧНОГО ПЕРЕКРЫТИЯ
- •4.1. Расчет и конструирование плиты перекрытия
- •4.1.1. Выбор материалов для плиты
- •4.1.2. Расчет нагрузки на плиту сборного перекрытия
- •4.1.3. Назначение размеров сечения плиты
- •4.1.4. Статический расчет плиты
- •4.1.5. Расчет продольной арматуры ребер плиты
- •4.1.7. Расчет полки ребристой плиты на местный изгиб
- •Таблица 4.1.
- •4.1.8. Расчет монтажной петли для плиты перекрытия
- •4.2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ НЕРАЗРЕЗНОГО РИГЕЛЯ ПЕРЕКРЫТИЯ
- •4.2.1. Расчетные пролеты и расчетная схема ригеля
- •4.2.2. Расчет нагрузки на ригель
- •4.2.3. Статический расчет ригеля
- •4.2.4. Выбор материалов для ригеля
- •4.2.5. Проверка достаточности размеров сечения ригеля
- •4.2.6. Расчет продольной арматуры ригеля
- •4.2.7. Расчет поперечной арматуры ригеля
- •4.2.8. Конструирование ригеля
- •4.2.9. Проектирование стыка неразрезного ригеля на колонне
- •4.3. РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ КОЛОННЫ ПЕРВОГО ЭТАЖА
- •4.3.1. Определение расчетной продольной силы в колонне первого этажа и ее гибкости
- •4.3.2. Материалы для колонны
- •4.3.3. Выбор расчетной схемы и расчет тела колонны
- •4.3.4. Поперечное армирование колонны
- •4.3.5. Проектирование консоли колонны
- •Рис. 4.12. Схемы армирования короткой железобетонной консоли:
- •4.3.6. Проектирование стыка сборных железобетонных колонн
- •СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
А |
Б |
3 |
Рис. 4.12. Схемы армирования короткой железобетонной консоли:
А – наклонными хомутами; Б – отогнутыми стержнями и горизонтальными хомутами; 1 - стержень рабочей продольной арматуры консоли; 2 - наклонные хомуты; 3 - отогнутые стержни; 4 - горизонтальные хомуты.
4.3.6. Проектирование стыка сборных железобетонных колонн
В курсовом проекте рекомендуется принять сварной стык колонн с торцевыми листами и центрирующей прокладкой, то есть так называемый шарнирный стык(рис. 4.13).
Такой стык не может воспринимать момент. Допускается использовать стык другого типа с соответствующим расчетом его прочности.
Стык колонн располагают на расстоянии(0.5÷1.0) м от уровня перекрытия из условия удобства его выполнения.
За счет того, что усилие с колонны на колонну передается через стык не по всей площади сечения колонны, а лишь через те элементы стыка, что их объединяют (то есть через торцевую прокладку и сварные швы по периметру ),колоннсечение колонны испытывает так называемое местное сжатие (смятие). При этом напряжения в зоне местного сжатия превышают таковые в остальных сечениях по высоте колонны.
Поэтому торцевые участки колонны вблизи стыка должны быть рассчитаны на прочность при местном сжатии и заармированысварными сетками (так называемое косвенное армирование), которые повышают прочность бетона при местном сжатии за счет ″эффекта обоймы″, который они создают.
Сетки косвенного армирования следует располагать в количестве не менее четырех с шагом s = (60÷100) мм на участке колонны(считая от ее торца), длина которого принимается ³ 10×d (здесь d - диаметр продольной арматуры колонны). Эти сетки следует назначать до начала расчета в соответствии с конструктивными требованиями Норм[1, п. 5.24].
До начала расчета следует также назначить размеры центрирующей прокладки (толщину принимать 3÷5 мм и размеры в плане равными 1/3 размера сечения колонны), размеры металлических торцевых листов (толщину не менее 10¸12 мм, размеры в плане - на
52
10÷15 мм меньше |
|
сечения колонны). Торцевые |
листы должны иметь анкерные стержни, |
|
|||||||||||||||||
которые фиксируют положение детали в бетоне. При этом диаметр и количество анкерных |
|
||||||||||||||||||||
стержней детали принимать равными диаметру и количеству стержней рабочей продольной |
|
||||||||||||||||||||
арматуры колонны по расчету(см. расчет колонны), так как они замещают эту арматуру в |
|
||||||||||||||||||||
местах, где она оканчивается, несколько не доходя до торцевых листов. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
Следовательно, задача |
расчета стыка колонн состоит в следующем: |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
1) расчет сварных швов, которые соединяют торцевые листы смежных колонн; |
|
|
|
|||||||||||||||||
|
2) обеспечение прочности бетона под |
торцевыми |
|
листами |
на |
местное |
сжатие |
с |
|||||||||||||
|
учетом косвенного армирования. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Расчет стыка колонн выполнять по алгоритму, приведенному в табл. |
4.5. |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4.5. |
|
|||
|
|
|
Расчет стыка колонн с центрирующей прокладкой |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
№ |
|
|
Алгоритм |
|
|
|
|
Пояснения, |
справки |
|
|
|
|
||||||||
п/п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I. |
Расчет сварных швов по периметру торцевых листов: |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
1 |
Определить площадь контакта колонн по |
h1, |
b1 |
- |
размеры |
торцевых |
|
листов |
|
||||||||||||
|
периметру сварных швов Ашв : |
|
|
закладной детали М- 1; |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
принимать: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Ашв = 5×d×(h1 +b1 - 5×d). |
|
|
h1 =b1 = hкол - (0.01÷0.015) м; |
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d ³ (0.01÷0.015) м - толщина торцевого |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
листа. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
Определить площадь контакта колонн под |
|
с = d @ (hкол / 3) - размеры центрирующей |
|
|
||||||||||||||||
|
центрирующей прокладкой Апр : |
|
|
прокладки. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Апр = (d + 3×d)×(с + 3×d). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
3 |
Общая площадь контакта в стыке: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
А loc, 1 = Ашв + Апр. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
4 |
Вычислить |
|
часть |
продольной |
, |
силыN - |
расчетная |
продольная |
сила, |
которая |
|
|
|||||||||
|
которая передается через сварные швы, : |
|
|
передается |
от |
вышележащей |
|
колонны |
|||||||||||||
|
Nшв = N × |
Aшв |
|
|
|
|
через стык; может быть принята равной |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
расчетному |
усилию |
в |
колонне |
первого |
|
|||||||||||
|
Аloc,1 |
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
этажа, |
если |
|
последняя |
|
опирается на |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
колонну подвала. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При отсутствии подвала в проектируемом |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
здании |
следует |
вычислить продольную |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
силу, передающуюся на колонну первого |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
этажа как: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N=N1 - 2× QB - 1.1×h2кол×Нэт×25, (кН), где QB - |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
поперечная сила в ригеле на опоре В. |
|
|
|
|||||||||
5 |
Вычислить |
|
требуемый катет (высоту) |
|
Здесь: ∑lшв |
- |
суммарная |
длина |
сварных |
|
с |
||||||||||
|
сварного шва вдоль периметра торцевых |
|
швов |
по |
периметру |
стального |
листа |
||||||||||||||
|
листов: |
|
Nшв |
|
|
учетом непровара в 0.01 м: |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
t = |
|
|
|
∑lшв=2×(b1 - 0.01) + 2×(h1 - 0.01); |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Rwf =200×103 КПа - расчетное сопротивле- |
|
||||||||||||
|
|
0.7 × Rwf |
× ålшв . |
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
ние сварного шва; |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b1, h1 - см. п. 1 алгоритма. |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Принимать t |
³ 4 мм, |
но |
не |
больше 1,2×d |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(d - см. п. 1 алгоритма). |
|
|
|
|
|
|
53
Окончание табл. 4.5.
II. Расчет прочности бетона на местное смятие под торцевым листом с учетом
косвенного армирования:
В соответствии с Нормами [1, п. 3.41] условие прочности бетона при местном смятии имеет вид:
|
Приведенный ниже алгоритм |
N ≤ R s, red × A loc, 1 . |
правую часть условия и проверить |
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
позволяет подсчитать |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
его выполнение. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
Вычислить |
коэффициент jb, |
который |
Здесь: |
- по п.3 алгоритма; |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
учитывает |
|
|
|
повышение |
|
|
|
|
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
прочностиloc, 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
бетона при местном смятии по |
[1, |
п. |
A loc, 2 – расчетная площадь смятия, которая |
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
3.41]: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
равняется площади бетона сечения |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
j |
|
= 3 |
|
Aloc,2 |
£ 3.5. |
|
|
|
|
|
колонны. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Aloc,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
7 |
|
Вычислить коэффициент js , |
который |
Здесь: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
учитывает |
|
|
|
|
влияние косвенного |
Aef – площадь бетона, заключенного внутри |
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
армирования |
|
|
на |
прочность |
|
|
в |
контура |
сеток |
между |
осями |
их |
крайних |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
зоне |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
местного смятия : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
стержней |
(рис. |
4.13). |
|
Подсчет |
|
этой |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Aloc,1 |
|
|
|
|
|
величины следует выполнять с использо- |
|
|||||||||||||||
|
|
|
js |
= 4.5 - 3.5 |
. |
|
|
|
|
ванием |
эскиза |
сечения |
колонны |
и |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Aef |
|
|
|
|
расположенных |
в |
нем |
сеток, оторые |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
необходимо предварительно назначить |
по |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рекомендациям Норм [1, |
п. 5.24] . |
|
|
|
|
||||||||
8 |
|
Вычислить |
|
коэффициент |
косвенногоnx, |
Asx, |
lx - |
соответственно, |
количество |
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
армирования по [1, |
п. 3.22]: |
|
|
|
|
стержней, |
площадь |
поперечного |
сечения и |
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
длина |
стержней |
одного направления(х) |
и |
|
|||||||||
|
|
m xy= |
nx ×Asx ×lx +n y ×Asy ×ly |
|
|
другого |
направления (у). Определять |
эти |
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
величины |
следует |
по |
эскизу |
сечения |
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Aef ×S |
|
|
|
|
колонны, армированного сетками (рис. 4.13). |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S - шаг сеток по длине колонны. |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
9 |
|
Вычислить |
|
коэффициент |
|
эффектив- |
- расчетное сопротивление арматурной |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
ности |
косвенного |
армирования по [1, |
Rs,xy |
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
стали, |
|
которая |
|
принята |
для |
|
сеток |
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
ф. (50)]: |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
косвенного армирования; |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
j = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rs,xy, |
Rb - здесь в МПа. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
где: |
|
|
|
0.23 +y , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
mxy × Rs,xy |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
y = |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rb +10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
10 |
|
Приведенная |
|
|
призменная |
|
прочность |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
бетона при расчете на местное сжатие, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
определяемая по формуле (104) |
[1, |
п. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
3.41] |
как: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rb, red = Rb ×jb +j ×mxy×Rs,xy×js . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
11 |
|
Проверить прочность сечения колонны Если |
|
|
условие |
не |
выполняет, следуетя |
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
на местное сжатие по условию: |
|
|
|
|
увеличить |
|
интенсивность |
|
косвенного |
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
N ≤ Rs, red ×Aloc, 1 . |
|
|
|
|
армирования участка колонны ,такчтобы |
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
условие было выполнено (то есть вернуться к |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п. 8 этого алгоритма). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
12 |
|
Конец расчета. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
54
Рис. 4.13. К расчету стыка колонн на местное сжатие.
М-1 – закладная деталь колонны; М-2 – центрирующая прокладка; С-1 – сетка косвенного армирования;
S – шаг сеток в торцевой части колонны на длине участка ≥10×d; d – диаметр продольной арматуры тела колонны;
Aef – площадь сечения бетона, ограниченного контурами сетки С-1;
Ашв, Апр – площадь бетона контакта колонн под сварными швами и центрирующей
прокладкой, соответственно; |
|
|
|
|
деталиМ-1. |
h1, b1 – соответственно, ширина |
и |
длина |
торцевых |
листов |
55