-
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ФАКУЛЬТЕТ ТРАНСПОРТА И СТРОИТЕЛЬСТВА
Кафедра: «Строительные конструкции и материалы»
О.А. Ветрова многоэтажное каркасное здание
Методические указания
по выполнению курсового проекта
Дисциплина – «Железобетонные и каменные конструкции»
Специальность –270114 «Проектирование зданий»
Орел 2012
Авторы: к.Т.Н., доцент о.А. Ветрова
Рецензент к.т.н., доцент Е.А. Скобелева
Методические указания предназначены для студентов 5-го курса очной формы обучения по специальности 270114 "Проектирование зданий" выполняющим курсовой проект по дисциплине «Железобетонные и каменные конструкции», а также могут использоваться при подготовке расчетно-конструктивной части дипломного проекта. Методические указания содержат методику расчета основных несущих железобетонных конструкций многоэтажного гражданского здания и требования к оформлению курсового проекта.
Редактор Т.Д. Васильева
Технический редактор
Подписано к печати Формат 6084 1/16.
Печать офсетная. Уч. изд. 1,5 усл. печ. л. Тираж 50 экз. Заказ №
Отпечатано с готового оригинал-макета
на полиграфической базе ОрелГТУ,
г. Орел, ул. Московская, 65.
© ОрелГТУ, 2012
© Ветрова О.А., 2012
Содержание
1 Общие указания и задание 4
2 Расчеты и конструирование многопустотной плиты перекрытия 8
2.1 Исходные данные 8
2.2 Расчет плиты по предельным состояниям первой группы 10
2.3 Расчет плиты по предельным состояниям второй группы 19
2.4 Конструирование плиты перекрытия 27
3 Расчет и конструирование однопролетного ригеля 29
3.1 Сбор нагрузок 29
3.2 Определение усилий в ригеле 32
3.3 Расчет прочности ригеля по сечениям, нормальным к продольной оси 32
3.4 Расчет прочности ригеля по сечениям, наклонным к продольной оси 33
3.5 Построение эпюры материалов 37
3.6 конструирование ригеля 40
4 Расчет и конструирование центрально сжатой колонны 41
4.1 Исходные данные 41
4.2 Определение усилий в колонне 42
4.3 Расчет прочности колонны 44
4.4 Конструирование колонны 46
5 Расчет фундамента
Литература 48
Приложение А - Вспомогательные таблицы 49
1 Общие указания и задание
Целью выполнения курсового проекта является овладение основами расчета и проектирования железобетонных конструкций, изучение метода расчета железобетонных конструкций по предельным состояниям (несущей способности, деформациям, образованию и раскрытию трещин).
Курсовой проект выполняется на основании задания на проектирование и состоит из расчетно-пояснительной записки объемом 50 листов и графической части объемом семь чертежных листов формата А3. Выполненные чертежи должны соответствовать требованиям стандарта [4]. Состав пояснительной записки развернут по разделам данных методических указаний.
Задание
Выполнить рабочий проект несущих конструкций многоэтажного гражданского здания (см. рисунки 1.1 и 1.2) с полным каркасом, включающий расчет и конструирование следующих конструкций:
- сборной панели перекрытия с напрягаемой арматурой;
- однопролетного ригеля;
- сборной колонны первого этажа.
Исходные данные студент принимает строго по двум последним цифрам шифра (таблицы 1.1 – 1.3).
В таблице 1 приведен шаг колонн l1 x l2 , причем l1 - шаг в поперечном направлении, l2 – шаг колонн в продольном направлении.
Здание имеет четыре пролета в поперечном направлении и шесть пролетов в продольном.
Основными несущими конструкциями многоэтажного каркасного здания являются железобетонные рамы, вертикальные связевые диафрагмы и связующие их междуэтажные перекрытия. Ригели применяются однопролетными таврового сечения с шарнирным опиранием на консоли колонн. Плиты перекрытия применяются многопустотные с круглыми пустотами трех типов (рисунок 1.1): П1 – рядовые; П2 – доборные; П3 – связевые, укладываемые по рядам колонн.
Рисунок 1.1- Схема расположения конструктивных элементов здания
Рисунок 1.2 - Разрез здания
Таблица 1.1 – Сетка колонн (верхняя строка) и ширина плиты перекрытия (нижняя строка)
Пред-последняя цифра |
Последняя цифра шифра |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
|
1 |
4,5 1,5 |
5,0 3,6 1,0 |
3,6 4,0 1,2 |
5,4 6,0 1,8 |
4,5 7,0 1,5 |
6,0 5,8 1,0 |
4,8 6,0 1,2 |
6,0 8,0 1,2 |
5,4 4,0 1,8 |
6,0 4,8 1,5 |
2 |
4,5 5,2 1,5 |
5,0 3,8 1,0 |
3,6 4,2 1,2 |
5,4 7,0 1,8 |
4,5 7,2 1,5 |
6,0 6,2 1,0 |
4,8 6,2 1,2 |
6,0 3,8 1,2 |
5,4 5,0 1,8 |
6,0 4,9 1,5 |
3 |
4,5 5,4 1,5 |
5,0 4,0 1,0 |
3,6 4,4 1,2 |
5,4 6,2 1,8 |
4,5 7,4 1,5 |
6,0 6,4 1,0 |
4,8 6,4 1,2 |
6,0 4,1 1,2 |
5,4 4,2 1,8 |
6,0 5,1 1,5 |
4 |
4,5 5,6 1,5 |
5,0 4,2 1,0 |
3,6 4,6 1,2 |
5,4 7,2 1,8 |
4,5 7,6 1,5 |
6,0 6,8 1,0 |
4,8 6,6 1,2 |
6,0 4,3 1,2 |
5,4 5,2 1,8 |
6,0 5,3 1,5 |
5 |
4,5 5,8 1,5 |
5,0 4,4 1,0 |
3,6 4,8 1,2 |
5,4 6,4 1,8 |
4,5 7,8 1,5 |
6,0 7,0 1,0 |
4,8 6,8 1,2 |
6,0 4,5 1,2 |
5,4 4,4 1,8 |
6,0 5,5 1,5 |
6 |
4,5 6,0 1,5 |
5,0 4,6 1,0 |
3,6 5,0 1,2 |
5,4 7,4 1,8 |
6,0 3,6 1,5 |
6,0 7,2 1,0 |
4,8 7,0 1,2 |
6,0 4,7 1,2 |
5,4 5,4 1,8 |
6,0 5,7 1,5 |
7 |
4,5 6,2 1,5 |
5,0 4,8 1,0 |
3,6 5,2 1,2 |
5,4 6,6 1,8 |
6,0 3,8 1,5 |
6,0 7,4 1,0 |
4,8 7,2 1,2 |
6,0 4,9 1,2 |
5,4 4,6 1,8 |
6,0 5,9 1,5 |
8 |
4,5 6,4 1,5 |
5,0 5,2 1,0 |
3,6 5,4 1,2 |
5,4 7,6 1,8 |
6,0 4,0 1,5 |
6,0 7,6 1,0 |
4,8 7,4 1,2 |
6,0 5,1 1,2 |
5,4 5,6 1,8 |
6,0 6,1 1,5 |
9 |
4,5 6,6 1,5 |
5,0 5,4 1,0 |
3,6 5,6 1,2 |
5,4 6,8 1,8 |
6,0 4,2 1,5 |
6,0 7,8 1,0 |
4,8 7,6 1,2 |
6,0 5,3 1,2 |
5,4 4,8 1,8 |
6,0 6,3 1,5 |
0 |
4,5 6,8 1,5 |
5,0 5,6 1,0 |
3,6 5,8 1,2 |
5,4 7,8 1,8 |
6,0 4,6 1,5 |
6,0 8,0 1,0 |
4,8 7,8 1,2 |
6,0 5,5 1,2 |
5,4 5,8 1,8 |
6,0 6,5 1,5 |
5,0
Таблица 1.2 – Основные характеристики здания
Показатели |
Последняя цифра шифра документа |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
|
Временная нагрузка на междуэтажное перекрытие Р, кН/м2 |
4,0 |
4,4 |
4,8 |
5,0 |
5,4 |
5,8 |
6,0 |
6,2 |
6,4 |
6,6 |
Число этажей |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
Высота этажа Н, м |
3,0 |
3,3 |
3,6 |
3,9 |
4,2 |
3,0 |
3,3 |
3,6 |
3,9 |
4,2 |
Таблица 1.3 – Основные характеристики материалов для железобетонных конструкций
-
Послед-няя
цифра
шифра
Место строительства
Железобетонные конструкции
Без предварительного напряжения
С предварительным напряжением
Класс бетона
Класс арм. стали
Класс бетона
Класс арм. стали
1
Москва
В20
А- (А400), Вр-(В500)
В25
А-V (А600)
2
Орел
В20
А500С, Вр-(В500)
В30
А-V (А1000)
3
Кострома
В15
А- (А400), Вр-(В500)
В35
К-7 (К1400)
4
Пермь
В25
А- (А400), Вр-(В500)
В40
Вр- (Вр1200)
5
Минск
В20
А-(А300), Вр-(В500)
В25
А-V (А800)
6
Новосибирск
В20
А500С, Вр-(В500)
В30
А-V (А600)
7
Казань
В25
А500С, Вр-(В500)
В35
А-V (А1000)
8
Архангельск
В20
А-(А300), Вр-(В500)
В40
А-V (А800)
9
Санкт-Петербург
В25
А- (А400), Вр-(В500)
В30
А-V (А800)
0
Ставрополь
В15
А- (А400), Вр-(В500)
В30
К-7 (К1500)
Примечание - Для ненапрягаемой арматуры предварительно-напряженных сборных плит перекрытия принимать арматурную сталь того же класса, что для конструкции без предварительного напряжения.
В методических указаниях приведен пример выполнения курсового проекта.
Исходные данные для выполнения проекта:
Размер здания в плане L1 x L2 = 24,0 x 26,4 м.
Сетка колонн l1 x l2 = 6,0 x 4,4 м.
Ширина плиты перекрытия 1,2 м.
Временная нагрузка на междуэтажное перекрытие P = 2,2 кН/м2.
Число этажей n = 4.
Высота этажа H = 3,6 м.
Район строительства - г. Архангельск.
Марки материалов для жб. элементов с напрягаемой арматурой (плита):
- бетон класса В40;
- напрягаемая арматура из стали класса A-V (А800);
- ненапрягаемая арматура из стали класса A-II (А300) и Bp-I (В500).
Марки материалов для ненапрягаемых железобетонных элементов (ригель, колонна):
- бетон класса В20;
- ненапрягаемая арматура из стали класса A-II (А300) и Bp-I (В500).