По выполнению расчетно-графической работы

МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

По выполнению расчетно-графической работы

Дисциплина «Строительные конструкции»

ДЛЯ СПЕЦИАЛЬНОСТИ 270103

«Строительство и эксплуатация зданий и сооружений»

 

 

Идентификационный номер - ДСМК 2.4 СТ СД.02

 

	Номер копии:
	Место хранения:	Кафедра ССД

Ярославль 2009 г.

Меленцова Т.Б. преподаватель высшей квалификационной категории, кафедры «ССД»

ФГОУ СПО Ярославский градостроительный колледж

 

Рассмотрено и одобрено:

на заседании кафедры ССД

протокол №7 от 28.12.09

Руководитель кафедры ССД

_________ Голованова Н.М.

 

 

Автор:

преподаватель высшей квалификационной категории Меленцова Т. Б.

 

Рецензент:

-к.т.н., доцент, преподаватель кафедры ССД - Долгун А. И

-директор ООО «ПИ Спецстройпроект» - Никанорова И. А.

 

 

АННОТАЦИЯ

В методическом пособии приведен расчет и конструирование многопролетной плиты и однопролетной балки монолитного ребристого перекрытия и фундаментной плиты в здании с кирпичными стенами.

Расчетно-графическая работа выполняется на основе индивидуального задания. Индивидуальность каждого задания обеспечивает за счет выдачи различных исходных данных.

Методическое пособие предназначено для студентов очной и заочной форм обучения по дисциплине «Строительные конструкции» для специальности 270103

СОДЕРЖАНИЕ

№ страниц

Задание…………………………………………………………….... 4

Введение……………………………………………………………. 5

Пояснение………………………………………………………….... 5

1.Детали перекрытия и покрытия………………………………..... 7

2. Сбор нагрузки на 1 м перекрытия ………………………….... 8

3. Сбор нагрузки на 1 м покрытия………………………………. 9

4. Расчетные характеристики материалов………………………… 10

5. Плита. Расчет и конструирование……………………………… 11

5.1. Конструктивная схема перекрытия…………………….……. 11

5.2. Основные конструктивные требования……………………… 14

5.3. Статический расчет плиты………………………………….… 15

5.4. Конструктивный расчет плиты……………………………..… 18

5.5. Конструирование плиты………………………………….…… 19

6. Второстепенная балка Б – 1. Расчет и конструирование………. 21

6.1. Статический расчет балки…………………………………….. 21

6.2. Конструктивный расчет балки…………………………. …….. 22

6.3. Конструирование балки. ……………………………….…..…. 27

7 Ленточный железобетонный фундамент………………………… 28

7.1. Схема сбора нагрузки…………………………………………. 28

7.2. Сбор нагрузки на 1 погонный метр фундамента. ……….….. 29

7.3. Определение размеров подошвы фундамента. …………..…. 30

7.4. Расчет фундаментной плиты на прочность………………..… 34

7.5. Конструирование плиты, арматурной сетки,……………..….

строповочной петли………………………………………………… 35

Приложение 1. 1. Детали полов…………………………………… 37

Приложение 2. Табл. 1. Сортамент арматурной стали………….. 38

Табл.2. Табличные коэф. и …………………........................ 38

Табл. 3. Табличные коэффициенты для расчета изгибаемых

элементов на прочность……………………………………………. 39

Табл.4. Сортимент легких сварных сеток по Гост 23279-85….…. 40

Табл. 5. Расчетные сопротивления бетона сжатию и растяжению 41

Табл. 6. Расчетные сопротивления арматуры……………………… 42

Приложение 3 Плиты железобетонные ленточных фундаментов... 43

Приложение 4. Образец графической части работы………………. 48

Список литературы…………………………………………………… 50

ЯРОСЛАВСКИЙ ГРАДОСТРОИТЕЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ

ЗАДАНИЕ

На расчетно-графическую работу по дисциплине «Строительные конструкции»

Студенту________________________________________________________

Рассчитать и сконструировать следующие конструктивные элементы здания____________________________________________________

_____________________этажного в г._____________________

 

Фундамент ленточный сборный.

ВВЕДЕНИЕ

Наиболее распространенными железобетонными конструкциями, применяемыми в зданиях, являются перекрытия. В настоящее время, все большее значение вновь начинают приобретать монолитные перекрытия. Благодаря высоким механическим свойствам, их можно возводить с относительно большими пролетами по сравнению с типовыми сборными конструкциями.

В результате выполнения РГР студент должен:

иметь представления об основных положениях проектирования монолитного перекрытия, плит ленточных фундаментов;

уметь выполнить чертеж монолитного перекрытия и фундаментной плиты с армированием и составлением спецификаций на арматурные изделия;

знать основы расчета и конструирования монолитного перекрытия, фундаментной плиты и оснований зданий и сооружений.

 

ПОЯСНЕНИЕ

Расчетно-графическая работа выполняется на основе индивидуального задания (см. стр. 4).

При выполнении РГР должна быть принята конструктивная схема перекрытия, выполнен расчет и конструирование плиты, балки и фундаментной плиты.

Пояснительная записка должна включать:

● содержание;

● данные для проектирования (задание);

● сбор нагрузки на 1 м ;

●конструктивную схему монолитного ребристого перекрытия с назначением размеров и элементов (плиты и балки);

● подсчет нагрузок;

● расчетные схемы проектируемого элемента;

●определение внутренних усилий в плите и балке;

● расчет элементов по первой группе предельных состояний;

● краткие указание по конструированию элементов (с эскизами сеток и каркаса);

●схему сбора нагрузки на ленточный фундамент;

● подсчет нагрузки на погонный метр фундамента;

● определение размеров подошвы фундамента;

● расчет фундамента на прочность;

● конструирование фундамента;

● список используемой литературы.

Графическая часть (объем 2 листа формата А-2) должна быть выполнена в виде рабочих чертежей проектируемых элементов, которые содержат:

● схему расположения элементов;

● армирование элементов;

● арматурные изделия;

● спецификации арматуры.

Чертежи выполняются в соответствии с требованиями ГОСТов, СПДС и ЕСКД.

· Для выполнения расчетно-графических работ учебным планом и рабочей программой предусмотрено 30 часов для практических занятий и 26 часов для самостоятельных внеаудиторных занятий студентов

Пролеты балочных плит ( ₁ и ₂) или, что то же, шаг второстепенных балок принимаются по заданию, как и пролет второстепенной балки ().

Конструкция пола принимается в зависимости от назначения помещения в здании (приложение 1). Назначение здания – по заданию. Узлы опирания плиты и второстепенной балки см. рис. 3.

 

 

Рис. 1. Детали перекрытия и покрытия

 

2. СБОР НАГРУЗКИ НА 1 М ПЕРЕКРЫТИЯ

Вид нагрузки		Формула расчёта	Нормативная нагрузка кН/м		Расчетная нагрузка кН/м
Постоянная	L м2σслρсл
1. Керамическая плитка	0.009. 27,0	0,24	1,2	0,286
2. Цементный раствор	20. 0,015	0,3	1,3	0,39
3. Гидроизоляция – 1 слой гидроизола на мастике	100,004	0,04	1,2	0,048
4. Выравнивающая цементно-песчаная стяжка	20 0,02	0,4	1.3	0.52
Железобетонная плита	250,06	1,5	1.1	1.65
Итого: Постоянная нагрузка		= 2.5		g = 2.894
Временная: Школа табл. 3	Vn = 2,0	2,0	1,2	V= 2,40
Полная нагрузка: нормативная		4,5
расчетная	q=g+v=2,89+2,4			q = 5.30

Примечание:

● для постоянных нагрузок коэффициент надежности по нагрузке определяется по табл. 1 [1];

●для временной нагрузки см. п.3.7 [1];

● состав перекрытия см. приложение № 1

3. СБОР НАГРУЗКИ НА 1 М ПОКРЫТИЯ

№ п/п	Наименование нагрузки		Формула расчёта	Нормативная нагрузка кН/м		Расчетная нагрузка кН/м
	Постоянная нагрузка	L м2σслρсл
	Два слоя линокрома.		0,08	1,2	0,096
	Утеплитель РУФ БАТТС В		0,076	1,2	0,09
	Утеплитель РУФ БАТТС Н		0,168	1,2	0,2
	Керамзитовый гравий по уклону с проливкой цементным раствором		0,64	1,3	0,83
	Пароизоляция 1 слой линокрома		0,03	1,2	0,036
	Железобетонная плита покрытия		1,5	1,1	1,65
	Итого: Постоянная нагрузка		gn= 2,5		g = 2,894
	Временная:
	снеговая расчётная нормативная				2,4
	ИТОГО временная нагрузка		1,68		2,4
	Полная нагрузка: нормативная	= =2,49 + 1,68	4,17
	расчетная	q=g+s = 2,9 + 2,4			5,30

Примечание:

● нагрузка от дополнительного слоя пароизоляции (пленки) не учитывается ввиду её незначительной величины;

● г. Кострома находится в IV снеговом районе ([1] карта № 1-а и табл № 2

СНиП 2.01.07-85*), Sg = 2,4 кПа;

● коэффициент перехода от снеговой нагрузки на 1 м земли(Sg) к нагрузке на покрытие μ = (α = ) – приложение 3*[1].

 

Статический расчет плиты

По конструктивной схеме (рис 2) при отношениях пролётов плиты , где ;

плита рассчитывается как многопролетная неразрезная балочная плита с работой на изгиб в направлении меньшего пролета .

Расчетная схема плиты показана на рис. 7. многопролетная неразрезная плита загруженая равномерно распределенной нагрузкой q= 5,3 кН/м

Для определения расчетных пролетов плиты необходимо задаться поперечным сечением второстепенной балки:

Высота балки принимается - .

Ширина балки - .

Толщина плиты - .

Определяются расчетные пролеты плиты (рис. 6).

Средний пролет плиты .

Крайний пролет плиты: с одной стороны плиты опирается на стену, пролет плиты в свету мм;

а= 200мм – привязка оси здания к внутренней грани стены(рис 6).

- опирание плиты на стену.

 

Конструктивный расчет плиты

Расчетное сечение плиты – прямоугольное. (рис. 8)

,

см.

Рабочая высота сечения , величина а=1,5 см, принимается в зависимости от защитного слоя и предполагаемого диаметра d= 10мм.

.

● Определяется требуемая площадь сечения рабочей арматуры в крайних пролетах и над опорой В:

Коэффициент

, следовательно, имеем сечение с одиночной арматурой, где определяется по табл. 2, прилож. 2.

То табл. 3. приложения 2 определяется

коэффициент, учитывающий уровень ответственности здания.

.

●Определяется требуемая площадь сечения рабочей арматуры в средних пролетах и над средней опорой С: М =М =1,07 кНм

( прилож. 2, табл. 2)

По прилож. 2, табл. 3 определяется

Площадь сечения арматуры

 

Конструирование плиты

По сортаменту сварных сеток ГОСТ 23279-85 (приложение2, табл.4) по требуемой площади арматуры принимается тип сетки с поперечным направлением рабочей арматуры:

●в крайних пролетах (): С-1;

●в средних пролетах (): С-2;

●над первой опорой «В» (А₅^тр = 0,79 см²): С-3;

● над средними опорами «С» (): С-4.

Сетки укладываются согласно рис. 9. Обозначение сетки, (см. рис. 10),

х

 

х с А

х с А

х с А

х с А

х с А

 

 

 

ВТОРОСТЕПЕННАЯ БАЛКА Б-1.

РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ.

Статический расчет балки

Предварительные размеры балки приняты на стр. 15.

высота балки h=40см;

ширина балки b=20 см.

определяется расчетный пролет балки (см. рис. 3.б)

пролет в свету _св = – 2а = 6000 – 2 ^. 200 =5600мм;

₀ - расчетный пролёт

₀ = с в + 2bоп/2 = 5600 + 2 ^. 250/2 = 5850 мм = 5,85 м;

- опирание балки на стену.

 

Конструктивный расчет балки

Расчетное сечение балки

Сечение балки – тавровое с полкой в cжатой зоне бетона (см. рис. 12).

Определение расчетного сечения балки.

Высота сечения балки равна: ;

рабочая высота сечения

где: а –защ. сл. + ,

;

, .

Ширина полки по расчету принимается согласно требованиям п.6.2.12[2]:

Расч. , где (вес полки), а - расчетный пролет балки.

Геом. , (геометрический размер ширины полки), т.к геом <расч , принимаем для расчета геом=200 см

 

 

 

 

 

Расчет поперечной арматуры

-максимальная поперечная сила в балке.

Расчетные характеристики материалов

Класс бетона В 15 = 0,75 мПа=0,075кН/cм ; поперечная арматура класса В 500 ; рабочая продольная арматура 2 Ø16 А400; сечение балки b x h=20 x 40;

Проверяем прочность сечения по сжатой наклонной полосе:

169,83 кН

, условие удовлетворяется, следовательно прочность достаточна. Задаемся количеством поперечных стержней в сечений балки и диаметром этих стержней.

При ширине сечения больше 150мм, рекомендуется не меньше двух стержней, n – 2. Диаметром поперечных стержней задаемся из условия сварки с диаметром ранее подобранной продольной арматуры, т.к балку будем армировать пространственным сварным каркасом

.

Принимаем арматуру диаметром 5мм, класса В 500. По сортаменту арматуры (табл. 1 приложение 2) находим площадь поперечного сечения

2 Ø 5 В 500; .

Задаемся шагом поперечных стержней по конструктивным требованиям:

=18,5см

Определяем максимально допустимый шаг поперечных стержней:

Из двух значений: и , берем минимальное и округляем в меньшую сторону до размера кратного 50мм

Определяем интенсивность:

Проверяем выполнение условия:

Условия выполняется, следовательно принятую арматуру можно учитывать в расчете.

Если это условие не выполняется, то надо увеличить диаметр поперечной арматуры или уменьшить её шаг.

Определяем наиболее опасную длину проекции наклонного сечения

Принимаем С=68,84см

Проверяем выполнения условия:

, где - несущая способность наклонного сечения по растянутой зоне бетона, определяется по формуле:

, условие выполняется.

Проверяем надо ли учитывать в расчете арматуру:

Поперечное усилие от нагрузки не превышает несущей способности сечения следовательно, поперечную арматуру устанавливаем в соответствии с конструктивными требованиями:

, класс В500. На приопорных участках балки, равных одной четверти пролета: , на средней части пролета шаг может быть увеличен в два раза, но при этом он должен быть не более 0,75; h_о = 0,75 ^. 37 = 27,75 см, следовательно:

на средней части принимаем S=250 мм.

Конструирование балки см. рис. 14.

 

Конструирование балки

 

МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

по выполнению расчетно-графической работы

Дисциплина «Строительные конструкции»

ДЛЯ СПЕЦИАЛЬНОСТИ 270103

«Строительство и эксплуатация зданий и сооружений»

 

 

Идентификационный номер - ДСМК 2.4 СТ СД.02

 

	Номер копии:
	Место хранения:	Кафедра ССД

Ярославль 2009 г.

Меленцова Т.Б. преподаватель высшей квалификационной категории, кафедры «ССД»

ФГОУ СПО Ярославский градостроительный колледж

 

Рассмотрено и одобрено:

на заседании кафедры ССД

протокол №7 от 28.12.09

Руководитель кафедры ССД

_________ Голованова Н.М.

 

 

Автор:

преподаватель высшей квалификационной категории Меленцова Т. Б.

 

Рецензент:

-к.т.н., доцент, преподаватель кафедры ССД - Долгун А. И

-директор ООО «ПИ Спецстройпроект» - Никанорова И. А.

 

 

АННОТАЦИЯ

В методическом пособии приведен расчет и конструирование многопролетной плиты и однопролетной балки монолитного ребристого перекрытия и фундаментной плиты в здании с кирпичными стенами.

Расчетно-графическая работа выполняется на основе индивидуального задания. Индивидуальность каждого задания обеспечивает за счет выдачи различных исходных данных.

Методическое пособие предназначено для студентов очной и заочной форм обучения по дисциплине «Строительные конструкции» для специальности 270103

СОДЕРЖАНИЕ

№ страниц

Задание…………………………………………………………….... 4

Введение……………………………………………………………. 5

Пояснение………………………………………………………….... 5

1.Детали перекрытия и покрытия………………………………..... 7

2. Сбор нагрузки на 1 м перекрытия ………………………….... 8

3. Сбор нагрузки на 1 м покрытия………………………………. 9

4. Расчетные характеристики материалов………………………… 10

5. Плита. Расчет и конструирование……………………………… 11

5.1. Конструктивная схема перекрытия…………………….……. 11

5.2. Основные конструктивные требования……………………… 14

5.3. Статический расчет плиты………………………………….… 15

5.4. Конструктивный расчет плиты……………………………..… 18

5.5. Конструирование плиты………………………………….…… 19

6. Второстепенная балка Б – 1. Расчет и конструирование………. 21

6.1. Статический расчет балки…………………………………….. 21

6.2. Конструктивный расчет балки…………………………. …….. 22

6.3. Конструирование балки. ……………………………….…..…. 27

7 Ленточный железобетонный фундамент………………………… 28

7.1. Схема сбора нагрузки…………………………………………. 28

7.2. Сбор нагрузки на 1 погонный метр фундамента. ……….….. 29

7.3. Определение размеров подошвы фундамента. …………..…. 30

7.4. Расчет фундаментной плиты на прочность………………..… 34

7.5. Конструирование плиты, арматурной сетки,……………..….

строповочной петли………………………………………………… 35

Приложение 1. 1. Детали полов…………………………………… 37

Приложение 2. Табл. 1. Сортамент арматурной стали………….. 38

Табл.2. Табличные коэф. и …………………........................ 38

Табл. 3. Табличные коэффициенты для расчета изгибаемых

элементов на прочность……………………………………………. 39

Табл.4. Сортимент легких сварных сеток по Гост 23279-85….…. 40

Табл. 5. Расчетные сопротивления бетона сжатию и растяжению 41

Табл. 6. Расчетные сопротивления арматуры……………………… 42

Приложение 3 Плиты железобетонные ленточных фундаментов... 43

Приложение 4. Образец графической части работы………………. 48

Список литературы…………………………………………………… 50

ЯРОСЛАВСКИЙ ГРАДОСТРОИТЕЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ

ЗАДАНИЕ

На расчетно-графическую работу по дисциплине «Строительные конструкции»

Студенту________________________________________________________

Рассчитать и сконструировать следующие конструктивные элементы здания____________________________________________________

_____________________этажного в г._____________________