ЕЛЕЦКИЙ ФИЛИАЛ МИИТ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО

ЕЛЕЦКИ Й Ф И Л И А Л М И И Т
М Е Т О Д И Ч Е С К И Е У К А ЗА Н И Я
П О В Ы П О Л Н Е Н И Ю КУ РС О ВО Й РА БО ТЫ
по ПМ.01 Участие в проектировании зданий и сооружений,
М Д К 01.01 Проектирование зданий и сооружений
Тема 2.1. Основы проектирования строительных конструкций
для специальности 08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений
2015г.
Одобрено цикловой комиссий
специальных дисциплин
строительного профиля
Председатель
М .Н .М иленина
Протокол
№
/ О ____________
« /<£»
оуСи Я с?
Разработал :
Рецензенты:
201
Рекомендовано
Советом
г.
0 0 г.
.Иванова
М .Н .М иленина
ведущий специалист Елецкой дистанции гражданских сооружений-
структурного подразделения Ю го-Восточной дирекции Л.А. М еренкова
преподаватель
Павленко JI.B.
Рецензия на М етодические указания по вы полнению курсовой работы
по ПМ.01 П роектирование зданий и сооружений,
М Д К 01.01 П роектирование зданий и сооружений
Т.2.1. О сновы проектирования строительны х конструкций
Специальности 08.02.01 С троительство и эксплуатация зданий и сооружений
Разработанны е преподавателем специальны х модулей
Елецкого филиала М И И Т
М. Н. М илениной
Структура настоящ их методических указаний соответствует требованиям,
предъявляемы м
к
Государственных
данному
требований
типу
указаний.
к минимуму
П редназначены
содерж ания
для
реализации
и уровня
подготовки
выпускников по специальности 08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и
сооружений.
М етодические указания по выполнению курсовой работы отвечает задачам по
освоению
основного
вида
проф ессиональной
деятельности
Участие
в
проектировании зданий и сооружений.
Реальность тематики курсовых проектов - это, прежде всего ее научность,
современность
и
направленность
к
получению
студентами
навыков
самостоятельной работы.
С одерж ание курсового проекта разработано преподавателем с учетом появления
новых научных и технических достиж ений, внедрения новой техники и технологий.
Курсовой проект - одна из форм контроля (наряду с экзаменами, зачетами,
контрольными работами и т.д.) за усвоением студентами знаний по М ДК 01
П роектирование зданий и сооружений. Цель -
развитие у студентов навыков
самостоятельной творческой работы. Курсовой проект способствует формированию
у студентов опыта самостоятельного научного творчества, повыш ению уровня
теоретической
и
проф ессиональной
подготовки, лучш ему
усвоению
учебного
материала.
При вы полнении работы студент должен показы вать практические навыки
работы
с
персональны м
компью тером,
анализировать
литературны е
данные,
работать с нормативной литературой, делать обоснованны е выводы и предложения.
В м етодическом
указании используется специальная терминология. Выдержан
единый стиль в оформлении.
Рецензент
Т
'
Рецензия на М етодические указания по вы полнению курсового проекта
по ПМ.01 П роектирование зданий и сооружений,
М Д К 01.01 П роектирование зданий и сооруж ений
Т.2.1. О сновы проектирования строительны х конструкций
С пециальности 08.02.01 С троительство и эксплуатация зданий и сооружений
Разработанны е преподавателем проф ессиональны х модулей
Елецкого филиала М И ИТ М .Н .М илениной
М етодические
указания
разработаны
в
стандартов нового поколения, т.е. модуля
соответствии
с
требованиями
ПМ 01. Проектирование зданий и
сооружений, который предусматривает выполнение курсовой работы по теме 2.1.
П роектирование зданий и сооружений. Курсовая работа - заверш аю щ ий этап
ее
изучения, вы полняется в 5 семестре.
М етодические указания помогаю т студентам в выполнении курсовой работы
по
специальности,
профессиональные
в
которой
компетенции,
он
должен
знания
и
продемонстрировать
умения
в области
полученные
комплексного
решения задач по проектированию строительны х конструкций.
У мение использовать
весь комплекс знаний
в области
проектирования
поможет применить современные конструкции, узлы, детали; выполнить сбор
нагрузок,
неслож ные
расчеты,
законструировать
каркасы,
сетки
изделия.
С
помощ ью информационны х технологий выполнить графическую часть проекта.
В методических указаниях дается подробное описание по выполнению
курсовой работы, который состоит их текстового и графического
материала.
М етодические указания могут быть рекомендованы для студентов
строительного профиля очной и заочной формы обучения.
Рецензент
проектного
СОДЕРЖАНИЕ
Пояснительная записка
6
Цели и задачи курсовой работы
8
Структура курсовой работы
10
Порядок выполнения курсовой работы
11
Общие правила оформления курсовых работ
14
Процедура защиты курсовой работы
19
Список литературы
21
Заключение
22
Приложения А. Порядок расчета ребристой плиты на прочность
23
Приложения Б. Порядок расчета напряженной балки (ригеля)
33
Приложения Г. Порядок расчета напряженной многопустотной
43
плиты перекрытия
Приложения Д. Порядок расчета железобетонной колонны
53
Приложение Е Расчет лестничного марша с полуплощадками
63
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Важным этапом обучения студентов по
сооружений,
ПМ.01 Проектирование зданий и
МДК 01.01 Проектирование зданий и сооружений, Т.2.1.
Основы
проектирования строительных конструкций специальности 08.02.01 Строительство
и эксплуатация зданий и сооружений является курсовое проектирование.
Курсовая
работа
является
самостоятельной
работой
студентов
по
конструктивному проектированию несложного строительного элемента здания и
сооружения.
Целью
выполнения
данной
работы
является
освоение
вида
профессиональной компетенции, а также приобрести практический опыт в подборе
и конструировании строительных конструкций, умении выполнять сбор нагрузок на
конструкцию, выполнять статический расчет, проверять несущую способность,
подбирать сечение и т. д.
При выполнении курсовой работы необходимо соблюдать требования
строительных норм и правил, применять навыки графического оформления
чертежей согласно правилам ЕСКД, закреплять знания, полученные при изучении
теоретической части курса, а также информационные технологии.
Курсовое проектирование как один из видов самостоятельной учебной
деятельности студентов, представляющий собой творческое решение учебной или
реальной профессиональной задачи предусматривает учебные занятия в виде
самостоятельной работы студента под руководством преподавателя, консультаций и
защиты выполненной работы. Курсовое проектирование является обязательным
элементом процесса подготовки специалистов.
Выполнение студентом курсовой работы по МДК 01.01 проводится с целью
формирования у студентов опыта комплексного решения конкретных задач
профессиональной деятельности.
Организация курсового проектирования решает комплекс образовательных
целей и задач. Учебные задачи:
- закрепление, углубление, расширение и систематизация теоретических знаний и
практических умений по общепрофессиональным и специальным дисциплинам;
- углубление теоретических знаний в соответствии с, заданной темой;
- закрепление умений решения типовых задач;
- формирование
умений
применять
теоретические
знания
при
решении
6
поставленных вопросов и нестандартных задач;
- развитие умений работы со специальной литературой и иными информационными
источниками;
- формирование умений работы с программным инструментарием;
- приобретение опыта аналитической, расчетной, конструкторской работы и
формирование соответствующих умений;
- приобретение опыта исследовательской работы и формирование соответствующих
умений;
- формирование
умений
формулировать
логически
обоснованные
выводы,
предложения и рекомендации по результатам выполненной работы;
- формирование умения грамотно подготовить презентацию защищаемого проекта
(работы);
- формирование умений выступать перед аудиторией с докладом при защите
работы, компетентно отвечать на вопросы, вести профессиональную дискуссию,
убеждать оппонентов в правильности принятых решений;
- подготовка к итоговой государственной аттестации.
Воспитательные задачи. Курсовое проектирование призвано воспитывать у
студентов:
- уверенность
в
своих
творческих
и
коммуникационных
возможностях;
самостоятельность, ответственность за принимаемые проектные решения; навыки
планомерной регулярной работы над решением поставленной задачи.
Развивающие задачи. Курсовое проектирование способствует развитию у
студентов:
-
системного мышления;
-
творческого
потенциала,
самостоятельности,
ответственности
и
организованности;
-
способности принимать нестандартные решения;
-
профессиональной письменной и устной речи.
На выполнение курсовой работы предусматривается 20 часов обязательной
учебной нагрузки студента, в соответствии с ГОС СПО и закрепляются в учебных
планах по специальности 08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и
сооружений.
7
1 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
Выполнение курсовой работы рассматривается как вид учебной работы по
профессиональному
модулю
ПМ.01.
Участие
в
проектировании
зданий
и
сооружений и реализуется в пределах времени, отведенного на её изучение.
1.1
Цель курсового проектировани
Выполнение студентом курсовой работы по профессиональному модулю
ПМ.01. Участие в проектировании зданий и сооружений проводится с целью:
1.Формирования умений:
- определять глубину заложения фундамента;
- выполнять расчеты нагрузок, действующих на конструкции;
- по конструктивной схеме построить расчетную схему конструкции;
- выполнять статический расчет;
- проверять несущую способность конструкций;
- подбирать сечение элемента от приложенных нагрузок;
- определять размеры подошвы фундамента;
- выполнять расчеты соединений элементов конструкции;
- рассчитывать несущую способность свай по грунту, шаг свай и количество свай в
ростверке;
2.Формирования профессиональных компетенций:
Таблица 1
Название ПК
ПК 1.3. Выполнять
несложные
расчеты и
конструирование
строительных
конструкций.
Основные показатели оценки результата (ПК)
- точность выполнения расчетов конструктивных
элементов по заданным критериям;
- определение размеров сечения конструктивных
элементов в соответствии с требованиями СНиП;
- выполнение проверки прочности конструктивных
элементов в соответствии с требованиями СНиП;
- выполнение рабочих чертежей серии КЖИ с
применением профессиональных систем
автоматизированного
проектирования
8
Формирование общих компетенций по специальности.
Таблица 2
Название ОК
OK 1. Понимать
сущность и
социальную
значимость своей
будущей профессии,
проявлять к ней
устойчивый интерес.
ОК 2.
Организовывать
собственную
деятельность,
выбирать типовые
методы и способы
выполнения
профессиональных
задач, оценивать их
эффективность и
качество.
ОК 3. Осуществлять
поиск и
использование
информации
необходимый для
эффективного
выполнения
профессиональных
задач,
профессионального и
личностного
развития.
ОК 4. Использовать
информационно­
коммуникационные
технологии в
профессиональной
деятельности.
ОК 5.
Самостоятельно
определять задачи
профессионального и
личностного
развития, заниматься
самообразованием,
осознанно
планировать
повышение
квалификации.
Основные показатели оценки результата (ОК)
- проявление интереса к будущей профессии через:
- повышение качества обучения по ПМ;
- участие в НСО;
-участие студенческих олимпиадах, научных конференциях;
- участие в органах студенческого самоуправления,
- участие в социально-проектной деятельности;
- портфолио студента
- выбор и применение методов и способов решения
профессиональных задач в области строительства и
эксплуатации зданий и сооружений;
оценка
эффективности
и
качества
выполнения
профессиональных задач
- получение необходимой информации с использованием
различных источников, включая электронные
- оформление практических работ, курсовых
самостоятельных работ с использованием ИКТ
проектов,
- организация самостоятельных занятий при изучении
профессионального модуля;
- самостоятельный, профессионально-ориентированный выбор
тематики творческих и проектных работ (курсовых,
рефератов, докладов и т.п.);
- посещение дополнительных занятий;
- освоение дополнительных рабочих профессий;
- обучение на курсах дополнительной профессиональной
подготовки;
9
2 СТРУКТУРА КУРСОВОЙ РАБОТЫ
По содержанию курсовая работа носит практический характер. По объему
курсовая работа должна быть не менее 1 5 -2 0 страниц печатного текста.
По структуре курсовая работа практического характера включает в себя:
Текстовая часть :
-
Содержание;
-
Исходные данные для проектирования (задания);
-
Сбор нагрузок на рассчитываемый элемент с обязательным сопровождением
необходимыми рисунками и чертежами (схемами грузовых площадей и
расчетной схемой);
-
Расчет элемента, с обязательной расшифровкой обозначений, входящих в
расчетные формулы и единицы измерения;
-
Список литературы.
Графическая часть разрабатывается в виде чертежа формата А-3 и должен
содержать:
-
Опалубочный чертеж, разрезы конструкции М 1:20-1:50;
-
Чертеж армирования элемента, сетки, каркасы, сводная спецификация, выборка
арматурной стали М 1:20-1:50;
ю
3 ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
3.1 Выбор темы
Темой
курсовой
работы
является:
«Расчет
и
конструирование
железобетонных конструкций гражданских и промышленных зданий».
В качестве проектирующих элементов (конструкций) рекомендуется принять:
•
Многопустотную панель перекрытия (покрытия) без предварительного
напряжения арматуры, с предварительным напряжением;
•
Отдельно стоящий фундамент стаканного типа;
•
Центрально
или
внецентренно-сжатой
колонны
со
случайным
эксцентриситетом;
•
Ленточный фундамент под внутреннюю несущую стену;
•
Железобетонная балка;
•
Ребристая плита покрытия;
•
Стеновая панель;
•
Лестничный марш, лестничная площадка.
Распределение и закрепление тем производит преподаватель. При закреплении
темы соблюдается принцип: одна тема - один студент.
При закреплении темы студент может высказать своё желание по выполнению
работы по той или иной теме из предложенного списка. Документальное
закрепление
тем
производится посредством
внесения
фамилии
студента в
утвержденный заместителем директора по учебной работе перечень тем курсовых
работ. Данный перечень тем курсовых работ с конкретными фамилиями студентов
хранится у преподавателя. Самостоятельно изменить тему нельзя.
В Приложении данных методических указаний представлены образцы расчета
конструктивных элементов.
3.2 Получение индивидуального задания
После выбора темы курсовой работы преподаватель выдает индивидуальное
задание установленной формы.
11
Обращаем внимание, что индивидуальное задание студент должен получить не
позднее, чем за 2 месяца до выполнения курсовой работы.
3.3
Подбор, изучение, анализ и обобщение материалов по выбранной теме
Прежде чем приступить к разработке содержания курсовой работы, очень
важно изучить различные источники
литературы
требует
по заданной теме. Процесс изучения
внимательного
и
обстоятельного
осмысления,
конспектирования основных положений, необходимых фактов. При изучении
различных источников очень важно все их фиксировать сразу. В дальнейшем
данные источники войдут в список используемой литературы.
Практический совет: создать в своем компьютере файл «Литература по
КР» и постепенно туда вписывать исходные данные любого источника, который
изучали
по теме курсовой работы. Чтобы не делать работу несколько раз,
внимательно изучите требования к составлению списка источников и литературы.
Итогом
данной
работы
может
стать
необходимость
отойти
от
первоначального плана, что, естественно, может не только изменить и уточнить
структуру, но качественно обогатить содержание курсовой работы.
3.4 Разработка содержания курсовой работы
Курсовая
работа
имеет
ряд
структурных элементов:
расчетная
часть,
графическая часть.
3.5 Составление списка источников и литературы
В список источников и литературы включаются источники, изученные в
процессе подготовки работы. Список используемой литературы
оформляется в
соответствии с правилами, предусмотренными государственными стандартами.
Список используемой литературы должен содержать 8 - 1 5 источников, с которыми
работал автор курсовой работы.
Список используемой литературы включает в себя:
- Нормативную литературу;
- научную литературу;
- техническую литературу
12
- практические материалы.
Источники размещаются в алфавитном порядке. Для всей литературы применяется
сквозная нумерация.
Более подробно оформление курсовой работы можно прочитать на сайте ЕЛФ
МИИТ в источнике МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ по оформлению курсовых
(дипломных) работ (проектов) для преподавателей и студентов всех специальностей
среднего профессионального образования.
13
4 ОБЩИЕ ПРАВИЛА ОФОРМЛЕНИЯ КУРСОВЫХ РАБОТ
4.1 Оформление текстового материала
Текстовая часть работы должна быть представлена в компьютерном варианте
на бумаге формата А 4. Шрифт - Times New Roman, размер шрифта - 14,
полуторный интервал, выравнивание по ширине Страницы должны иметь поля
(рекомендуемые): нижнее - 2,5; верхнее - 2; левое - 3; правое - 1,5. Объем курсовой
работы 15-20 страниц. Все страницы работы должны быть пронумерованы. Номер
страницы ставится в углу рамки.
Обязательные элементы курсовой работы (введение, содержание, список
используемой литературы, заключение) печатаются посередине строки заглавными
буквами.
Весь текст работы должен быть разбит на составные части. Разбивка текста
производится делением его на разделы (главы) и подразделы. В содержании работы
не должно быть совпадения формулировок названия одной из составных частей с
названием самой работы, а также совпадения названий глав. Названия разделов
(глав) и подразделов должны отражать их основное содержание и раскрывать тему
работы.
При делении работы на разделы (главы) (согласно ГОСТ 2.105-95) их
обозначают порядковыми номерами - арабскими цифрами без точки и записывают с
абзацного отступа. При необходимости подразделы могут делиться на пункты.
Номер пункта должен состоять из номеров раздела (главы), подраздела и пункта,
разделённых точками. В конце номера раздела (подраздела), пункта (подпункта)
точку не ставят.
Если раздел (глава) или подраздел
состоит из одного пункта, он также
нумеруется. Пункты при необходимости, могут быть разбиты на подпункты,
которые должны иметь порядковую нумерацию в пределах каждого пункта,
например: 4.2.1.1, 4.2.1.2, 4.2.1.3 и т. д.
Каждый пункт, подпункт и перечисление записывают с абзацного отступа.
Разделы (главы), подразделы (параграфы) должны иметь заголовки. Пункты, как
правило, заголовков не имеют. Наименование разделов (глав) должно быть кратким
14
и записываться в виде заголовков (в красную строку) жирным шрифтом, без
подчеркивания и без точки в конце. Заголовки должны четко и кратко отражать
содержание разделов (глав), подразделов (параграфов), пунктов.
Нумерация страниц основного текста
и приложений, входящих в состав
работы, должна быть сквозная.
В основной части работы должны присутствовать таблицы, схемы, эскизы с
соответствующими ссылками и комментариями.
Более подробные требования по оформлению пояснительной записки и
графической части проекта указаны в Методических указаниях по оформлению
курсовых и дипломных работ для преподавателей и студентов всех специальностей
среднего профессионального образования и помещены на сайте учебного заведения.
4.2.1 Общие правила представления формул
В формулах и уравнениях условные буквенные обозначения, изображения или
знаки
должны
соответствовать
обозначениям,
принятым
в
действующих
государственных стандартах. В тексте перед обозначением параметра дают его
пояснение, например:
Временное сопротивление разрыву <гв.
При необходимости применения условных обозначений, изображений или
знаков, не установленных действующими стандартами, их следует пояснять в тексте
или в перечне обозначений.
Формулы и уравнения располагают на середине строки, а связывающие их
слова (следовательно, откуда и т.п.) - в начале строки. Например:
Из условий неразрывности находим
Q = 27trvr
(6)
Так как
V r,
_ д<р _ dcp
dr
dr
то
q
= 2mxl(p
dr
^
Для основных формул и уравнений, на которые делаются ссылки, вводят
сквозную нумерацию арабскими цифрами. Промежуточные формулы и уравнения,
15
применяемые для вывода основных формул и упоминаемые в тексте, допускается
нумеровать строчными буквами латинского или русского алфавита.
Нумерацию формул и уравнений допускается производить в пределах каждого
раздела двойными числами, разделенными точкой, обозначающими номер раздела и
порядковый номер формулы или уравнения, например: (2.3), (3.12) и т.д.
Номера формул и уравнений пишут в круглых скобках у правого края страницы на
уровне формулы или уравнения.
Пример.
N
где
Snocrn/ (Ц Snepi),
N - критический объём выпуска, шт.;
Snocm - постоянные затраты в себестоимости продукции, руб;
Ц - цена единицы изделия, руб;
Snepi - переменные затраты на одно изделие, руб.
Переносы части формул на другую строку допускаются на знаках равенства,
умножения, сложения вычитания и на знаках соотношения ( >, <, < >). Не
допускаются переносы при знаке деления (:).
Порядок изложения математических уравнений такой же, как и формул.
4.3 Оформление таблиц
Цифровой материал, как правило, оформляют в виде таблиц. Название
таблицы должно отражать её содержание, быть точным и кратким. Лишь в порядке
исключения таблица может не иметь названия.
Таблицы в пределах всей записки нумеруют арабскими цифрами сквозной
нумерацией, перед которыми записывают слово Таблица. Допускается нумеровать
таблицы в пределах раздела. В этом случае номер таблицы состоит из номера
раздела и порядкового номера таблицы, разделенных точкой.
Пример:
16
Таблица 3
Определение нагрузки на 1 м2 пола
Состав пола
Линолеум
а = 0,5 см , у = 16
кН/м3
Мастика
q = 0,03 кПа
Цементная стяжка
а = 2, 5 см , у = 18
кН/м3
Шлакобетон
а = 5 см , у = 16
кН/м3
Итого
Нормативная
нагрузка, кН/м2
yf
Расчетная
нагрузка, кН/м2
0,005*16= 0,08
1,3
0,104
0,03
1,3
0,039
0,025*18= 0,45
1,3
0,585
0,8
1,3
1,04
q н = 1.36 кН/м2
q = 1.768 кН/м2
На все таблицы должны быть ссылки в тексте, при этом слово таблица в
тексте пишут полностью, например: в таблице 1.
Таблицу, в зависимости от ее размера, помещают под текстом, в котором
впервые дана ссылка на нее, или на следующей странице, а при необходимости, в
приложении. Допускается помещать таблицу вдоль стороны листа.
Если строки или графы таблицы выходят за формат страницы, ее делят на
части, помещая одну часть под другой, при этом в каждой части таблицы повторяют
ее шапку и боковик.
При переносе таблицы на другой лист (страницу), шапку таблицы повторяют и
над ней указывают: Продолжение таблицы 1. Название таблицы помещают только
над первой частью таблицы.
В графах таблиц не допускается проводить диагональные линии с разноской
заголовков вертикальных глав по обе стороны диагонали.
Основные заголовки следует располагать в верхней части шапки таблицы над
дополнительными и подчиненными заголовками вертикальных граф. Заголовки
граф, как правило, записывают параллельно строкам таблицы. При необходимости
допускается перпендикулярное расположение заголовков граф.
17
Все слова в заголовках и надписях шапки и боковика таблицы пишут
полностью, без сокращений. Допускаются лишь те сокращения, которые приняты в
тексте, как при числах, так и без них. Следует избегать громоздкого построения
таблиц с «многоэтажной» шапкой. Все заголовки надо писать по возможности
просто и кратко.
Если в графе таблицы помещены значения одной и той же физической
величины, то обозначение единицы физической величины указывают в заголовке
(подзаголовке)
этой
графы.
Числовые
значения
величин,
одинаковые
для
нескольких строк, допускается указывать один раз.
Примечание к таблице помещают сразу под ней, выполняют курсивным
шрифтом и сопровождают надписью: «Примечание к таблице... » с указанием
номера этой таблицы.
4.4 Оформление иллюстраций
Все иллюстрации, помещаемые в работу, должны быть тщательно подобраны,
ясно и четко выполнены. Рисунки и эскизы должны иметь прямое отношение к
тексту, без лишних изображений и данных, которые нигде не поясняются.
Количество иллюстраций в работе должно быть достаточным для пояснения
излагаемого текста.
Иллюстрации следует размещать как можно ближе к
соответствующим частям текста. На все иллюстрации должны быть ссылки в тексте
работы. Наименования, приводимые в тексте и на иллюстрациях, должны быть
одинаковыми.
Ссылки на иллюстрации разрешается помещать в скобках в соответствующем
месте текста, без указания см. (смотри). Ссылки на ранее упомянутые иллюстрации
записывают, сокращенным словом смотри, например, см. рисунок 3.
Размещаемые в тексте иллюстрации следует нумеровать арабскими цифрами,
например: Рисунок 1, Рисунок 2 и т.д. Допускается нумеровать иллюстрации в
пределах раздела (главы). В этом случае номер иллюстрации должен состоять из
номера раздела (главы) и порядкового номера иллюстрации, например Рисунок 1.1.
Надписи, загромождающие рисунок, чертеж или схему, необходимо помещать
в тексте или под иллюстрацией.
18
5. ПРОЦЕДУРА ЗАЩИТЫ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
Выполненная курсовая работа сдается её руководителю на проверку за 3-5 дней
до начала защиты.
Перед сдачей
студенты должны проверить соблюдение всех необходимых
требований по её содержанию и оформлению.
Несоблюдение требований может
повлиять на оценку или курсовая работа может быть возвращена для доработки или
повторного выполнения.
Основными недостатками, которые служат основанием для возврата студентам
курсовой работы на доработку, являются:
• не соответствие заданию;
• отсутствие какой - либо составной части работы;
• неправильное оформление работы, небрежность, наличие множества непринятых
слов, грамматические и стилистические ошибки;
• использование устаревшего материала учебников;
Проверку,
и
прием
курсовой
работы
осуществляет
преподаватель
профессионального модуля вне расписания учебных занятий.
Курсовая работа, выполненная с соблюдением рекомендуемых требований,
оценивается и допускается к защите. Защита должна производиться до начала
экзамена по дисциплине. На защиту могут быть приглашены преподаватели и студенты
других специальностей.
При подготовке к защите студенту необходимо:
-
внести необходимые поправки, сделать необходимые дополнения и/или изменения;
-
обоснованно и доказательно раскрыть сущность темы курсовой работы;
-
обстоятельно ответить на вопросы членов комиссии.
Работа оценивается дифференцированно с учетом качества ее выполнения,
содержательности выступления и ответов на вопросы во время защиты.
Результаты защиты оцениваются по четырехбалльной системе: «отлично»,
«хорошо», «удовлетворительно», «неудовлетворительно». Положительная оценка по
той дисциплине, по которой предусматривается курсовая работа, выставляется
только при условии успешной сдачи курсовой работы на оценку не ниже
«удовлетворительно».
19
Если студент получил неудовлетворительную оценку по курсовой работе, то не
допускается к квалификационному экзамену по профессиональному модулю. Также
по решению комиссии студенту может быть предоставлено право доработки работы
в установленные комиссией сроки и повторной защиты.
В случае неявки на защиту по уважительной причине, будет предоставлено
право на защиту в другое время.
В случае неявки на защиту по неуважительной причине студент получает
неудовлетворительную оценку.
20
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. В.И.Сетков, Е.П. Сербии. Строительные конструкции - М.: ИНФРА-М,2007.
2. В.НБайков., Э.Е. Сигалов Железобетонные конструкции-М .: Стройиздат, 2004.
3. Н.П. Вильчик, Архитектура зданий, - М. :ИНФРА-М. 2006
4.
Т.Г. Маклакова, С.М. Наносова, Конструкции гражданских зданий. - М.: АСВ,
2000 .
5.
СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия.
6. СНиП 2.02.01-8* * Основания зданий и сооружений.
7.
СНиП 23-01-99 Строительная климатология.
8. СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты
9.
СНиП 52-01-2003. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные
положения
10.
СНиП II-23-81*. Стальные конструкции
11.
СНиП II-22-81. Каменные и армокаменныеконструкции.
12.
СНиП П-25-80. Деревянные конструкции.
Методические указания по оформлению
курсовых (дипломных) работ
(проектов) для преподавателей и студентов всех специальностей среднего
профессионального образования.
13.
21
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Методические указания по выполнению курсовой работы по
Проектирование зданий и сооружений,
сооружений Т.2.1.
ПМ.01
МДК 01.01 Проектирование зданий и
Основы проектирования строительных конструкций для
специальности 08.02.01 Строительство и эксплуатация зданий и сооружений
предназначены для студентов очной и заочной форм обучения.
Структура указаний включает: цели и задачи курсовой работы, структуру
курсовой
работы,
порядок
оформления курсовых работ,
выполнения
курсовой
процедуру защиты
работы,
общие
правила
курсовой
работы,
список
литературы, приложения в виде инструкционных карт по расчету конструктивных
элементов.
22
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Порядок расчета
предварительно напряженной ребристой плиты на
прочность
1. Задание дл проектирования
Класс бетона по прочности
Класс рабочей предварительно напрягаемой арматуры
Способ натяжения арматуры
Размеры плиты (длина, ширина, размеры поперечного сечения)
2. Сбор нагрузок на покрытие (перекрытие)
■у
Сбор нагрузок на 1 м" покрытия (перекрытия) выполняется по методике подсчета нагрузок
(см. практическую работу № 1) в табличной форме.
Пример
2
и
Подсчитать нагрузку на 1 м покрытия. Район строительства - гор. Астрахань
Рубероид
3 слоя
Цементно-песчаный р-р - 3 0 мм
Керамзит
100 мм
Толь - 1 слой
Ж Б. плита 3 x 6 м
\
Г
Наименование нагрузок
Таблица 1
Формула
Нормативная
Коэффициент
Расчетная
подсчета
нагрузка,
надежности
нагрузка,
н/м2
по нагрузке,
н/м2
У/
Постоянные
0,0 2 -2200-10
440
1,3
572
От веса рубероида - 3 слоя
30-3
90
1,2
108
От веса цементно-
0,03 ■1800 -10
540
1,3
702
От веса гравия
5 = 20 мм;
р = 2200 кг/м3
иесчанного раствора
5 = 3 0 мм
р = 1800 кг/м3
От веса керамзитового
ОД-500-10
500
1,3
650
30-1
30
1,2
36
1469
1Д
1616
гравия
5 = 100 мм;
р = 500 кг/м3
От веса толя - 1 слой
От веса железобетонной
плиты 3x6 м
2 300 .1,15-10
3-6
Масса плиты 2300 кг
Итого
£„=3069
g =3684
Временные
Снеговая
По СНиП
560
Итого
Рп= 560
Всего
qn = 3629
1,4
784
р =784
q = 4468
3. Статический расчет плиты.
Определяем расчетный пролет плиты (расстояние между центрами площадок опирания):
Рис.1
/„ = 1-2 —
2
Расчетная схема
д‘(Ки/м)
Расчетная нагрузка на 1 погонный метр плиты с учетом коэффициента надежности по
ответственности у „ = 0,95 :
q' = q -B - у и(кН/м),
где q - полная расчетная нагрузка на 1м2 покрытия (перекрытия), кН/м2;
В - ширина плиты, м.
Расчетные усилия:
изгибающий момент
с/72
М —— — (кНм);
8
поперечная сила
q'l
О = — L (кН).
4. Расчетное сечение
Приводим фактическое сечение ребристой плиты к расчетному тавровому с полками
вверху.
ФАКТИЧЕСКОЕ СЕЧЕНИЕ
Н-------------------------- В----------------------
hV
РАСЧЕТНОЕ СЕЧЕНИЕ
8'>=В___________
Рис.З
\J
5. Исходные данные для расчета
М = ... (кНм) - максимальный изгибающий момент;
Q = ... (кН) - максимальная поперечная сила,
b = ...(м)
- ширина ребра расчетного сечения;
h = ...(м)
- высота расчетного сечения;
h'f = ...(м)
- толщина полки расчетного сечения;
I = ... (м)
- длина плиты;
Rb= ... (МПа)- расчетное сопротивление бетона сжатию, таб.6.8 СП 63.13330.2012;
Rbt = ...(М Па)- расчетное сопротивление бетона растяжению, таб.6.8 СП 63.13330.2012;
Rs= .. (МПа) - расчетное сопротивление арматуры растяжению для расчета по первой
группе предельных состояний, таб.6.14 СП 63.13330.2012;
Rs „= ... (МПа) - нормативное сопротивление арматуры растяжению,
таб.6.13 СП 63.13330.2012;
Es=2,0 ■105 (МПа) - модуль упругости арматурной стали, п.6.2.12 СП 63.13330.2012;
уы = 0,9 - коэффициент условия работы, учитывающий особенности работы бетона в
конструкции, п.6.1.12 СП 63.13330.2012.
6. Расчет прочности нормальных сечений продольных ребер
Расчет прочности нормальных сечений продольных ребер проводим с учетом первых
потерь предварительного натяжения арматуры.
Натяжение арматуры на упоры.
Максимально допустимое значение предварительного напряжения без учета потерь:
а
= 0,9RSп - для горячекатаной и термомеханически упрочненной арматуры;
а
= 0,8Rsn - для холоднодеформируемой арматуры и арматурных канатов,
6.3. Первые потери напряжений.
6.3.1. От релаксации напряжений арматуры Да j (МПа).
Механический способ натяжения арматуры
а) проволочная арматура A a spl
| = 1(^22
- 0 ,1 1 < Д
б) стержневая арматура
До , = 0,1а - 2 0
sp | sp
s,n
Электротермический способ натяжения арматуры
а) проволочная арматура Ао , = 0,05а
б) стержневая арматура
6.3.2.
Да , = 0,03а
От деформации анкеров натяжных устройств Аа 4(МПа).
Механический способ натяжения арматуры Аа v/)3 = ~ E S
где А/= 2 мм - обжатие анкеров или смещение стержня в зажимах анкеров;
I - расстояние между наружными гранями упоров.
Электротермический способ натяжения арматуры
=
6.3.3.
0.
От деформации стальной формы (упоров) Аа 3(МПа).
Механический способ натяжения арматуры Аа , = 30 МПа - при отсутствии данных
о конструкции формы и технологии изготовления.
Электротермический способ натяжения арматуры
Аа 3= 0
Сумма первых потерь А а ^ (1) = ^ А a spi, где /- номер потерь предварительного напряжения.
i
Предварительное напряжение с учетом первых потерь
а
« X I) =
а
SP ~
^ (!) ’
где у =0,9 - при благоприятном влиянии ПН;
у =1,1 - при неблагоприятном влиянии ПН.
6.4. Граничная относительная высота сжатой зоны
х
0.
= — = -------- ,
К
где
Y+^s,el
s sel - относительная деформация арматуры растянутой зоны
S+ 4 0 0 - a ^ (l)"e'
’
Es
г Ь2 - относительная деформация сжатого бетона при напряжениях равных Rb,
принимаемая в соответствии с указаниями 6.1.20 СП 63.13330.2012.
Значения
относительных деформаций
8/,_?
для
тяжелого,
мелкозернистого
напрягающего бетонов принимают:
-
при непродолжительном действии нагрузки:
для бетонов класса по прочности на сжатие В60 и ниже - 8^2=0,0035;
-
при продолжительном действии нагрузки - по таблице
И звлечение из СП 63.13330.2012
Относительная
Относительные деформации тяжелого, мелкозернистого и
влажность воздуха
напрягающего бетона при продолжительном действии
окружающей среды, %
нагрузки
при сжатии
Sbo-103
еЬ2-103
при растяжении
^bl,red-Ю
Sbto-103
Sbt2‘103
Sbtbred-1
О3
Выше 75
3,0
4,2
2,4
0,21
0,27
0,19
40-75
3,4
4,8
2,8
0,24
0,31
0,22
Ниже 40
4,0
5,6
3,4
0,28
0,36
0,26
Примечания:
1.Относительную влажность воздуха окружающей среды принимают по
СНиП 23-01-99 как среднюю месячную относительную влажность наиболее теплого
месяца для района строительства.
2. Для высокопрочных бетонов значения относительных деформаций 8ьг
следует принимать с умножением на отношение (270-В)/210.
6.5.Рабочая высота сечения
/г0 = h —a . Принять а = (1,5...2)см
6.6.Определяем положение нейтральной оси.
Проверка: М < Rbb'f h'f {h0 —0,5/z')
При выполнении неравенства, нейтральная ось проходит в полке. Это первый расчетный
случай. Сечение рассчитываем как прямоугольное с шириной b'f .
6.7.Коэффициент а
= —- 7—7
W o
6.8.Вычислить
6.9.Проверка:
£, =1 —д/1--2а^ или определить по таблице.
. Если неравенство не выполняется, то следует увеличить класс
прочности бетона.
и
Если соблюдается условие £, < £д, расчетное сопротивление напрягаемой арматуры Rs
допускается умножать на коэффициент условий работы арматуры у§з определяемый по
формуле
у,з = 1,25 - 0 ,2 5 1 - < 1,1.
R
Если — < 0 ,6 , можно принимать у§з=1,1.
Вычислить ^ = 1 —0,5^
6.10.
или определить по таблице.
Требуемая площадь сечения рабочей напрягаемой арматуры
л треб _
6.11.
у 13е д ,
По сортаменту назначить рабочую арматуру с
Asp > А ”р ео. Число стержней
принять 2 или 4.
7. Расчет наклонных сечений продольных ребер
7.1. Количество поперечных стержней в поперечном сечении элемента равно
п = 2, по количеству п родольны х ребер плиты . Задаемся диаметром и классом
поперечных стержней. Например, диаметр 5мм класса В 500.
По сортаменту определяем площадь поперечного сечения хомутов. Площадь одного
стержня Аул] = ... см 2 , площадь всех хомутов в поперечном сечении А Л[ = A wl-n = ... см 2
7.2. 7.2. Проверка прочности элемента по сжатой наклонной полосе
Q ^ % A bhо
Коэффициент фм = 0,3
Если это условие не выполняется, то надо увеличить размер сечения и класс бетона.
7.3 Проверяем необходимость расчета поперечной арматуры.
Усилие обжатия с учетом первых потерь равно Р =
(МПа)
Коэффициент, учитывающий влияние продольных сил
\ 2
/
Ф = 1+16
”
Р
- 1ДбГ
RJbh
\ R bh
7.4. Минимальная величина поперечной силы, воспринимаемая бетоном:
0ь =
ФьгФЛ М
с
Коэффициент фЬ2 = 1,5
Длина проекции наклонной трещины равна с = 2h0 .
При этом должно выполняться fa < 2,5Hji/io и (Jj > 0,5fybh0 7.5
Проверка: Q<Qb .
Если неравенство выполнено, то поперечная арматура по расчё ту не нужна и
ставим её по конструктивным требованиям, (см. п. 7.11.). Если неравенство не выполняется,
то расчет продолжаем и поперечную арматуру подбираем по расчету.
7.6. Поперечная сила, воспринимаемая поперечной арматурой в наклонном сечении
Чт= Q- Qh
1.1.
Определим усилие в хомутах на единицу длины элемента (интенсивность) qsw
(кН /м ), задаваясь длиной проекции наклонного сечения
с = 2h0 .
(»= 4 н >,25!,1
<Р
Коэффициент
SW
% = 0,75
7.8. Требуемый шаг поперечных стержней
Цасч
= ^ ----
7.9. Максимально допустимый шаг поперечных стержней smi!
(м),
_
Ruth2 „
ч
— -— W ш
7.11. Конструктивный шаг поперечных стержней:
при
* h >—150 мм
7.12. Из значений
h
5WKOHcm < —
^ <300
swpac4 ,5 ^ , sWKOHCm выбираем меньшее и назначаем шаг
поперечных стержней s на приопорном участке (длина приопорного участка стержней должен быть кратен 50мм.
^-4 ). Шаг
В средней части пролета шаг поперечных стержней можно увеличить в 2 раза при
условии соблюдения
3h
Sj < — < 500 мм.
♦
♦
♦
_
Шаг стержней должен быть кратен 50мм.
♦
♦
1
I
Эпюра «Q»
Приопорный
Приопорный
участок
участок
i_'Г
_к___\ __
W
.
,
к~ "
1/*I
L
г
Рис.5
8. Расчет верхней полки на местный изгиб.
Полка плиты рассчитывается как плита, защемленная в продольном и поперечном ребрах
(опертая по контуру или балочная). Для расчета из полки плиты условно вырезаем полосу
шириной 1 м и сбор нагрузок и расчет арматуры выполняем для этой полосы, а затем
конструируем сетку, учитывающую размеры всей плиты.
L-
W
\_Г
"W
W
V7
Рис.6. Назначение размеров 1к и 1дл.
V7
-vJ
Рис.7. Расчетное сечение полки плиты.
8.1. Определяем характер работы полки на местный изгиб в зависимости от отношения
—.
К
Если
— > 2, то полка работает на местный изгиб как балочная плита, и рабочая арматура
К
сетки располагается в направлении 1к .
Если
— < 2, то полка работает как плита, опертая по контуру, и рабочая арматура сетки
К
располагается в обоих направлениях.
8.2. Назначаем класс рабочей арматуры сетки и определяем расчетное сопротивление
арматуры растяжению Rs = ... МПа.
8.3. Нагрузка от веса полки
G = ph'f y f -10
(кН/м2).
Здесь р = 2500 кг/м - средняя плотность железобетона;
у f = 1,1 - коэффициент надежности по нагрузке
8.4. Нагрузка на 1 м полки:
q" = расчетная нагрузка от веса пола (кровли) + G +расчетная полезная нагрузка (снеговая)
(кН/м2)
8.5. Изгибающий момент в полке:
М =
q "t
- для балочной плиты;
q"f-
М =
£ - для плиты, опертой по контуру.
8.6. Рабочая высота сечения полки h0 = h'f -1 см .
8..7. Граничная относительная высота сжатой зоны:
е _ х _
0,8
Ъп ~ ~ ~
~ ,
^+ s’el
Zb2
где e sel - относительная деформация арматуры растянутой зоны
В
& s ,e l
= ^7—1 -
Е
5
S
г Ь1 - относительная деформация сжатого бетона при напряжениях равных Rb принимается
согласно п.6.1.20 СП 63.13330.2012.
8.8. Коэффициент а т = ------ - здесь
Rbbh0
Ъ = \м - ширина расчетной полосы.
Проверка: ат< a R = ^ ( 1- ^ / 2).
8.9. Вычислить £, = 1—д/Г-2а^" или определить по таблице.
Проверка: Е, < Е,к .
8.10. Требуемая площадь рабочей арматуры на 1 метр расчетной ширины плиты:
A
(м2).
8.11. Назначаем шаг и подбираем диаметр рабочих стержней. Конструируем сетку.
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
Порядок расчета
предварительно напряженной балки (ригеля) на
прочность
Задание для проектирования
Класс бетона по прочности
Класс рабочей предварительно напрягаемой арматуры
Способ натяжения арматуры
Размеры поперечного сечения балки
1. Сбор нагрузок на покрытие (перекрытие)
Сбор нагрузок на 1 м" покрытия (перекрытия) выполняется по методике подсчета нагрузок
(см. практическую работу № 1) в табличной форме.
Пример
2
и
Подсчитать нагрузку на 1 м покрытия. Район строительства - гор. Астрахань
Защитный слой гравия - 20 мм
Рубероид
3 слоя
Цементно-песчаный р-р - 3 0 мм
Керамзит
100 мм
Толь - 1 слой
Ж.Б плита 3 x 6 м
1г
Наименование нагрузок
Формула
Нормативная
Коэффициент
Расчетная
подсчета
нагрузка,
надежности
нагрузка,
н/м2
по нагрузке,
н/м2
Уг
Постоянные
От веса гравия
0,0 2 -2200-10
440
1,3
572
30-3
90
1,2
108
5 = 20 мм;
р = 2200 кг/м3
От веса рубероида - 3 слоя
От веса цементно-
0,03-1800-10
540
1,3
702
0,1-500-10
500
1,3
650
30-1
30
1,2
36
1469
1Д
1616
песчанного раствора
5 = 30 мм
р = 1800 кг/м3
От веса керамзитового
гравия
5 = 100 мм;
р = 500 кг/м3
От веса толя - 1 слой
От веса железобетонной
230° . , ,,5-Ю
3-6
плиты 3x6 м
Масса плиты 2300 кг
Итого
g =3684
g, =3069
Временные
Снеговая
По СНиП
560
Итого
Рп= 560
Всего
qn = 3629
1,4
784
р =784
q = 4468
Статический расчет балки.
Определяем расчетный пролет балки (расстояние между центрами площадок опирания):
Расчетная схема
д‘(ки/м)
Рис. 2
Расчетная нагрузка на 1 погонный метр балки с учетом нагрузки от веса балки и
коэффициента надежности по ответственности у п = 0,95 :
10G
I
(( = qa + —,- у J
I/ „ (кН/м),
где q - полная расчетная нагрузка на 1м2 покрытия (перекрытия), кН/м2;
а - шаг балок, м;
G - вес балки в т.
Расчетные усилия:
изгибающий момент
а 'р
М =^
(кНм);
8
поперечная сила
0
=
(кН)
4. Расчетное сечение
Приводим фактическое сечение балки к расчетному тавровому с полками вверху или
прямоугольному.
Возможные виды поперечных сечений балок (рис.З):
а)
б)
1
Рис.З
Возможные расчетные сечения (рис.4):
в!
Рис. 4
5. Исходные данные для расчета
М = ... (кНм) - максимальный изгибающий момент;
О = ... (кН) - максимальная поперечная сила,
b = ...(м)
- ширина ребра расчетного сечения;
h = ...(м)
- высота расчетного сечения;
h'f = ...(м)
- толщина полки расчетного сечения;
/ = ... (м)
- длина балки;
Rb= ... (МПа)- расчетное сопротивление бетона сжатию, таб. 13 СНиП 2.03.01-84;
Rbt= ...(М Па)- расчетное сопротивление бетона растяжению, таб.13 СНиП 2.03.01-84;
Rs= .. (МПа) - расчетное сопротивление арматуры растяжению для расчета по первой
группе предельных состояний, таб.22,23 СНиП 2.03.01-84;
R, ser = ... (МПа) - расчетное сопротивление арматуры растяжению для расчета по второй
группе предельных состояний, таб.19,20 СНиП 2.03.01-84;
Es=....... (МПа) - модуль упругости арматурной стали, таб.29 СНиП 2.03.01-84;
Еъ = ...М Па
- начальный модуль упругости бетона, таб. 18 СНиП 2.03.01-84.
5. Расчет прочности нормальных сечений продольных ребер
Расчет прочности нормальных сечений продольных ребер проводим с учетом первых
потерь предварительного натяжения арматуры.
Натяжение арматуры на упоры.
Максимально допустимое значение предварительного напряжения без учета потерь:
C7 v/j = 0,9RSп - для горячекатаной и термомеханически упрочненной арматуры;
а
= 0,8/^ п- для холоднодеформируемой арматуры и арматурных канатов,
6.3. Первые потери напряжений.
6.3.1.
От релаксации напряжений арматуры Д а spl (МПа).
Механический способ натяжения арматуры
а) проволочная арматура Д а ^
(
\
i = 1 &22
IК
- 0,1 Iа
Да , = 0,1а -М 0
б) стержневая арматура
° SP ^i sp
Электротермический способ натяжения арматуры
а) проволочная арматура A a spl = 0,05а
б) стержневая арматура
6.3.2.
Да , = 0,03а
От деформации анкеров натяжных устройств Д а ,^4 (МПа).
Механический способ натяжения арматуры Д а sp3 = ~j~Es
где Д/ = 2 мм - обжатие анкеров или смещение стержня в зажимах анкеров;
I - расстояние между наружными гранями упоров.
Электротермический способ натяжения арматуры
=
6.3.3.
0.
От деформации стальной формы (упоров) Да 3(МПа).
Механический способ натяжения арматуры Д а , = 30 МПа - при отсутствии данных
о конструкции формы и технологии изготовления.
Электротермический способ натяжения арматуры
Да 3= 0
Сумма первых потерь А а ^ (1) = ^ Да v/)(, где i- номер потерь предварительного напряжения.
i
Предварительное напряжение с учетом первых потерь
а sp( 1) = а s p l sp ~ ^
sp(\) 3
где у =0,9 - при благоприятном влиянии ПН;
у =1,1 - при неблагоприятном влиянии ПН.
6.4. Граничная относительная высота сжатой зоны
где
= — = ---- ’---- ,
К
-у_|_^s,el
SЬ2
e sel - относительная деформация арматуры растянутой зоны
8+ 4 0 0 - а , Я1)"е'
’
Es
г Ь2 - относительная деформация сжатого бетона при напряжениях равных Rb,
принимаемая в соответствии с указаниями 6.1.20 СП 63.13330.2012.
Значения
относительных деформаций
вЪ2
для
тяжелого,
мелкозернистого
напрягающего бетонов принимают:
-
при непродолжительном действии нагрузки:
для бетонов класса по прочности на сжатие В60 и ниже - 8^2=0,0035;
-
при продолжительном действии нагрузки - по таблице
И звлечение из СП 63.13330.2012
Относительная
влажность воздуха
Относительные деформации тяжелого, мелкозернистого и
напрягающего бетона при продолжительном действии
нагрузки
окружающей среды, %
при сжатии
вьо-103
еь2-103
при растяжении
£bl,red‘Ю
Sbto-103
sbt2-103
£btl,red‘1
О3
Выше 75
3,0
4,2
2,4
0,21
0,27
0,19
40-75
3,4
4,8
2,8
0,24
0,31
0,22
Ниже 40
4,0
5,6
3,4
0,28
0,36
0,26
Примечания:
1.Относительную влажность воздуха окружающей среды принимают по
СНиП 23-01-99 как среднюю месячную относительную влажность наиболее теплого
месяца для района строительства.
2. Для высокопрочных бетонов значения относительных деформаций 8ьг
следует принимать с умножением на отношение (270-В)/210.
6.5 Рабочая высота сечения
h0 = h —a . Принять а = (З...4)см
6.6 Прямоугольное сечение с размерами ( b x h ) рассчитываем по формулам для
расчета прямоугольных сечений (п.6.7)
и
Для таврового сечения определяем положение нейтральной оси.
Проверка: М < Rbb'fh'f (hn - 0 ,5 /z ')
Если неравенство выполняется, то нейтральная ось проходит в полке (рис.5). Это первый
расчетный случай. Сечение рассчитываем как прямоугольное с размерами (b'f x h ) (п.6.7).
Ш
Рис.5
Если неравенство не выполняется, то нейтральная ось проходит в ребре (рис.6). Это
второй расчетный случай. Сечение рассчитываем как тавровое по формулам для расчета
тавровых сечений (п.6.12)
в;
.в
Рис.6
Для прямоугольных сечений и тавровых с нейтральной осью в полке.
6.7 Коэффициент а т =
М
Ь f 1о
6.8 Вычислить £ =1 —^1 - Ъ х т или определить по таблице.
6.9 Проверка: '%<
. Если неравенство не выполняется, то следует увеличить
класс прочности бетона.
Если соблюдается условие £, < Ърх, расчетное сопротивление напрягаемой арматуры R s
допускается умножать на коэффициент условий работы арматуры у§з определяемый по
формуле
у, з = 1 , 2 5 - 0 , 2 5 ^ 1,1.
%R
Если — < 0 ,6 , можно принимать у§з=1,1.
Вычислить ^ = 1 —0,5^
6.10
или определить по таблице.
Требуемая площадь сечения рабочей напрягаемой арматуры
л треб _
sp
6.11
По сортаменту назначить рабочую арматуру с
Asp > А™р еб. Число
стержней принять от 1 до 4.
Для тавровых сечений с нейтральной осью в ребре
M - R h ' ( V -b \h
ь /V /
А0
а Кбэффициент т
™ _
\
—0,5/г') 6.12
J
6.13
Вычислить Е, = 1 - д/Г--2а~” или определить по таблице.
6.14
Проверка: Е, < Е^к . Если неравенство не выполняется, то
следует
увеличить класс прочности бетона.
Если соблюдается условие Е, < Ед, расчетное сопротивление напрягаемой арматуры R s
допускается умножать на коэффициент условий работы арматуры у§з определяемый по
формуле
у, з= 1 ,25 - 0 ,2 5 1 -< 1 ,1 .
Е
Если — < 0 ,6 , можно принимать у§з=1,1.
6.15
Вычислить <^=1 —0,5^
или определить по таблице.
6.16
Требуемая площадь сечения рабочей напрягаемой арматуры
дт реб =
"
y„R,
при консольных свесах полки:
при л; > о ,1И принять Ь = 6/г.;
при 0,05h < h' < 0,1 h принять i '= 3 h ; '
при h'f < 0 ,05h - свесы не учитываются, т.е. принять i = 0 ;
6.17. По сортаменту назначить рабочую арматуру с
А > А™ре6
7
Расчет наклонных сечений продольных ребер.
Рис.7
7.1. Количество поперечных стержней в поперечном сечении элемента п равно
количеству, устанавливаемых каркасов (см.черте ж поперечного сечения балки).
Задаемся диаметром и классом поперечных стержней. Например, диаметр 5мм класса В 500.
По сортаменту определяем площадь поперечного сечения хомутов. Площадь одного
стержня Aswl = ... см2, площадь всех хомутов в поперечном сечении А ж= А мЛ ■п = ... см2
7.2. 7.2. Проверка прочности элемента по сжатой наклонной полосе
Q ^ФмВД)
Коэффициент фм = 0,3
Если это условие не выполняется, то надо увеличить размер сечения и класс бетона.
7.3 Проверяем необходимость расчета поперечной арматуры.
Усилие обжатия с учетом первых потерь равно Р = A^fl (МПа)
Коэффициент, учитывающий влияние продольных сил
Ф„= 1 + 1,6
Р
R bbh
-1 ,1 6
\ Rbh j
7.4. Минимальная величина поперечной силы, воспринимаемая бетоном:
Qb =
Ф/,2(Р ,Л М ?
с
Коэффициент фЬ2 = 1,5
Длина проекции наклонной трещины равна с = 2h0 .
При этом должно выполняться (Jj < 2,ВРцШ0 и Qj > 0,5ДйЬАг0 7.5
Проверка: 0 < 0 Ь .
Если неравенство выполнено, то поперечная арматура по расчё ту не нужна и
ставим её по конструктивным требованиям, (см. п. 7.11.). Если неравенство не выполняется,
то расчет продолжаем и поперечную арматуру подбираем по расчету.
7.6. Поперечная сила, воспринимаемая поперечной арматурой в наклонном сечении
Ся» = G- &
7.7. Определим усилие в хомутах на единицу длины элемента (интенсивность) qsw
(кН /м ), задаваясь длиной проекции наклонного сечения
с = 2 h0 .
0
L = "4г^,25М
Коэффициент
% = 0,75
7.8. Требуемый шаг поперечных стержней
swpat4
=
----
(м),
4»
7.9. Максимально допустимый шаг поперечных стержней smu
,
7.11. Конструктивный шаг поперечных стержней:
А
при
г h >— 150 мм
sv,
WKOHcm < —
г\ <300
2
7.12. Из значений
swpac4 -W , sWKOHCm выбираем меньшее и назначаем шаг
поперечных стержней 5 на приопорном участке (длина приопорного участка -
—/). Шаг
4
стержней должен быть кратен 50мм.
В средней части пролета шаг поперечных стержней можно увеличить в 2 раза при
условии соблюдения
3
h
Sj < — < 500 мм.
♦
♦
_
Шаг стержней должен быть кратен 50мм.
♦
♦
♦
♦
Эпюра «О»
r a j
Приопорный
участок
-к.
Приопорный
участок
с_/
\
Рис.8
Размещаем поперечную арматуру.
Порядок расчета и конструирование плоской плиты перекрытия,
свободно опертой по контуру.
1. Общие сведения о расчете плит, опертых по контуру.
При расчете плиты, свободно опертой по контуру, выделяются две
взаимно перпендикулярные полосы, пересекающиеся в середине пролета и
имеющие в этом пересечении общий прогиб. Эти две полосы рассматриваются
как две взаимно перпендикулярные отдельные плиты с коротким пролетом 1К и
с длинным
.
Нагрузку, действующую на плиту, можно представить как бы
распределенной по двум взаимно перекрещивающимся полосам,
имеющим общий одинаковый прогиб. Суммарная нагрузка,
приходящаяся на всю площадь плиты:
P = {g +p)hJK,
где g - постоянная нагрузка на 1м2 плиты;
Р - временная нагрузка на 1 м плиты.
Изгибающий момент в коротком направлении:
М к=
а
КР
Изгибающий момент в длинном направлении:
М дл= а длР
где а к,адл - коэффициенты, определяемые по таблице 1.
таблица 1.
Кл
ак
«ал
1,
1
1 0.0365 0,0365 1.5 0,0480 0,0214
1,1 0,0399 0,0330 1,6 0,0485 0,0189
1.2 0,0428 0,0298 1,8 0,0485 0,0148
1,3 0,0452 0,0268 2 0,0473 0,0118
1,4 0,0469 0,0240
Армируют плиту, опертую по контуру сеткой, расположенной в нижней части
сечения плиты, устанавливая рабочую арматуру в обоих направлениях, причем
в нижнем ряду устанавливают арматуру, идущую вдоль короткой стороны
(меньшего пролета), поскольку в этом направлении действует больший
изгибающий момент.
2. Исходные данные для расчета.
Требуется рассчитать и выполнить конструирование плоской плиты
перекрытия, опертой по контуру с размерами:
Lr ширина плиты;
Ь2- длина плиты;
h- толщина плиты.
Постоянная и временная нагрузки определяются в табличной форме по
принятой методике (см. соответствующие методические указания).
Расчетные характеристики материалов:
Rb - расчетное сопротивление бетона осевому сжатию, таб.6.8 СП
63.13330.2012;
Rs - расчетное сопротивление арматуры осевому растяжению при расчете по
первой группе предельных состояний таб.6.8 СП 63.13330.2012;
уЬ2= 0,9 - коэффициент условия работы бетона.
3. Порядок расчета плоской плиты, опертой по контуру.
Л
3.1. Определить постоянную H arpy3K yg и временную нагрузку р на 1м плиты.
3.2.Находим расчетные пролеты:
- в направлении длинного пролета 1дл =ь2- с ;
- в направлении короткого пролета 1К=Ц - с ,
где с - привязка.
3.3.Проверяем отношение — = ...< 2,
Iк
Если условие выполняется, то плита работает как опертая по контуру.
3.4.
По таблице определяем коэффициенты а дл,акв зависимости от отношения
^ дл
X'
3.5.Суммарная нагрузка, приходящаяся на всю площадь плиты Р = (# + р ) п1 ■/ ..
З.б.Расчет плиты в направлении короткого пролета.
3.6.1 .Изгибающий момент в направлении короткого пролета м к =а КР .
3.6.2.Расстояние от центра тяжести сечения арматуры, устанавливаемой в
направлении короткого пролета, до нижней плоскости панели принимаем а =2см,
тогда рабочую высоту сечения в направлении пролета 1К определим по формуле
h0= h - 2см,где h - высота поперечного сечения плиты.
3.6.3. Граничная относительная высота сжатой зоны:
где в , - относительная деформация арматуры растянутой зоны
s s ,e l
Е„
?
гЪ1 - относительная деформация сжатого бетона при напряжениях равных Rb
принимается согласно п.6.1.20 СП 63.13330.2012.
3.6.4. Коэффициент:
м
„
а т=---- s где Ъ= \м - ширина расчетной полосы.
Rbb h о
Проверка: ат<aR =4д(1-4д/2).
3.6.5.Относительная высота сжатой зоны:
£, = 1 - Л/ 1 - а я, .
Проверка: £, <
.
Если неравенство не выполняется, то следует увеличить класс прочности
бетона.
3.6.6.Требуемая площадь сечения арматурына 1м ширины расчетной полосы:
л
g hh0Rb
s ^ R
3.6.7.
'
Задаемся шагом рабочих стержней 100 мм или 200 мм в направлении
пролета L и по сортаменту подбираем диаметр арматуры.
3.7. Расчет плиты в направлении длинного пролета.
3.7.1.Изгибающий момент в направлении длинного пролета м дЛ=адЛР.
3.7.2.Расстояние от центра тяжести сечения арматуры, устанавливаемой в на
правлении короткого пролета, до нижней плоскости панели принимаем а =2,5см,
тогда рабочую высоту сечения в направлении пролета 1дл определим по формуле
h0= h - 2,5см,где h - высота поперечного сечения плиты.
3.7.3.
Коэффициент:
мл
а т=—
, гДе Ъ= \м - ширина расчетной полосы.
„
Къьио
Проверка: ат<aR = ^ ( 1 - ^ /2 ) .
3.7.4.Относительная высота сжатой зоны:
4 = 1 - Л/1 - а и .
Проверка: ^ < ^ R.
Если неравенство не выполняется, то следует увеличить класс прочности
бетона.
3.7.5.Требуемая площадь сечения арматуры на 1 м ширины расчетной полосы:
МЛ
3.7.6.
пролета
Задаемся шагом рабочих стержней 100 мм или 200 мм в направлении
и по сортаменту подбираем диаметр арматуры.
4. Конструируем сетку размером на всю плиту.
Литература.
1. Цай Т.Н. Строительные конструкции. Том 2. - М.:«Лань», 2012.
2. Долгун А.И., Меленцова Т.Б. Строительные конструкции. - М.:
Издательский центр «Академия», 2012.
3. Сетков В.И., Сербии Е.П. Строительные конструкции. - М.: ИНФРА-М,
2011 .
4. Сербии Е.П. Строительные конструкции. Практикум. - М.:Издательский
центр «Академия», 2012.
5. СП 63.13330.2012 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные
положения.
ПРИЛОЖЕНИЕ Г
Порядок расчета
предварительно напряженной многопустотной плиты
на прочность
Задание для проектирования.
Класс бетона по прочности
Класс рабочей предварительно напрягаемой арматуры
Способ натяжения арматуры
Размеры плиты (длина, ширина, размеры поперечного сечения)
Район строительства (назначение помещения)
1. Сбор нагрузок на покрытие (перекрытие).
Сбор нагрузок на 1 м" покрытия (перекрытия) выполняется по методике подсчета нагрузок
(см. практическую работу №1) в табличной форме.
Пример
2
и
Подсчитать нагрузку на 1 м покрытия. Район строительства - гор. Астрахань
Защитный слой гравия - 20 мм
Р убероид
3 слоя
Цементно-песчаный р-р - 3 0 мм
Керамзит
100 мм
Толь - 1 слой
Ж Б. плита 3 x 6 м
*f
Рис.1. Состав кровли.
Таб.1. Сбор нагрузок на 1м2 кровли.
Наименование нагрузок
Формула
подсчета
Нормативная
нагрузка,
н/м2
Коэффициент
надежности
по нагрузке,
Расчетная
нагрузка,
н/м2
У.г
Постоянные
От веса гравия
8 = 20 мм;
р = 2200 кг/м3
0,02-2200-10
440
1,3
572
От веса рубероида - 3 слоя
От веса цементнопесчанного раствора
5 = 3 0 мм
р = 1800 кг/м3
30-3
0,03-1800-10
90
54С
1,2
1,3
108
702
От веса керамзитового
гравия
5 = 100 мм;
р = 500 кг/м3
0,1-500-10
500
1,3
650
От веса толя - 1 слой
От веса железобетонной
плиты 3x6 м
Масса плиты 2300 кг
Итого
30-1
2300
30
1469
1,2
1Д
36
1616
Временные
Снеговая (I район)
3-6
-1,15-10
£„=3069
0,7-800
560
Итого
Л =560
Всего
Чп = 3629
g =3684
1,4
784
g =784
q = 4468
3 Статический расчет плиты.
10
-М
т
10
1—1-г777
/ТГ
1
л
О
Рис.2. Назначение расчетного пролета плиты.
Расчетный пролет плиты (расстояние между центрами площадок опирания):
1 = 1-2 — .
"
2
Рис.З. Расчетная схема плиты.
Расчетная нагрузка на 1 погонный метр плиты с учетом коэффициента надежности по
ответственности у и = 0,95 :
q ' = q ■В -у п(к1Ум),
где q - полная расчетная нагрузка на 1м2 покрытия (перекрытия), кН/м2;
В - ширина плиты, м.
Расчетные усилия:
изгибающий момент
поперечная сила
М =^
(кНм);
4. Расчетное сечение.
Приводим фактическое сечение многопустотной плиты к расчетному тавровому с
полками вверху. Бетон между пустотами условно собран в ребро. Считаем, что растянутая
полка плиты в работе не участвует вследствие образования в ней трещин. Круглые
отверстия при определении размеров приведенного сечения заменяем равновеликими
квадратными.
/опоооо'У
".|\
1
---------- : - Ч\ N
N
Й-г
• • --- 11 чЧ -СN
b 'f
- /-
Рис.4. Приведение фактического сечения плиты в расчетное.
к=
~ 0,9*/ » 143аш
Толщина полки плиты:
,
Ъ -к
п, = ----2
Ширина продольного ребра:
b = b'f —п к ,
здесь п - число пустот в поперечном сечении.
5. Исходные данные для расчета.
М = ... (кНм) - максимальный изгибающий момент;
О = ... (кН) - максимальная поперечная сила,
b = ...(м)
- ширина ребра расчетного сечения;
h = ...(м)
- высота расчетного сечения;
h'f = ...(м)
- толщина полки расчетного сечения;
/ = ... (м)
- длина плиты;
Rb= ... (МПа)- расчетное сопротивление бетона осевому сжатию, таб.6.8 СП
63.13330.2012;
Rbt= ...(М Па)- расчетное сопротивление бетона осевому растяжению, таб.6.8 СП
63.13330.2012;
Rs= .. (МПа) - расчетное сопротивление арматуры растяжению для расчета по первой
группе предельных состояний, таб.6.8 СП 63.13330.2012;
Rsn= ■ (МПа) - нормативное значение сопротивления арматуры растяжению, таб.6.13 СП
63.13330.2012;
Es =....... (МПа) - модуль упругости арматурной стали, п.6.2.12 СП 63.13330.2012;
Еъ = ...М Па
- начальный модуль упругости бетона, таб.6.11 СП 63.13330.2012;
уы = ... коэффициент условия работы, учитывающий особенности работы бетона в
конструкции, п.6.1.12 СП 63.13330.2012.
6. Расчет прочности нормальных сечений продольных ребер.
Расчет прочности нормальных сечений продольных ребер проводим с учетом первых
потерь предварительного натяжения арматуры.
Натяжение арматуры на упоры.
6.1. Максимально допустимое значение предварительного напряжения без учета потерь:
о sp= 0,9RSп - для горячекатаной и термомеханически упрочненной арматуры;
о
= 0,8Rsn - для холоднодеформируемой арматуры и арматурных канатов,
6.2. Первые потери напряжений.
6.2.1. От релаксации напряжений арматуры До j (МПа).
Механический способ натяжения арматуры:
/
а) проволочная арматура Аа х = 0,22
а sp
\
V
б) стержневая арматура
До , = 0,1о - 2 0 .
Электротермический способ натяжения арматуры:
а) проволочная арматура До j = 0,05о ;
б) стержневая арматура
До , = 0,03а
6.2.2. От деформации стальной формы (упоров) Дет 3(МПа).
Механический способ натяжения арматуры Дет 3=30 МПа - при отсутствии данных о
конструкции формы и технологии изготовления.
Электротермический способ натяжения арматуры
Да 3=0
6.2.3. От деформации анкеров натяжных устройств Дет 4 (МПа).
Механический способ натяжения арматуры Дет^4 = ~j~Es >
где Д/ = 2 мм - обжатие анкеров или смещение стержня в зажимах анкеров;
I - расстояние между наружными гранями упоров.
Электротермический способ натяжения арматуры
=0.
6.3. Сумма первых потерь (МПа):
где г- номер потерь предварительного напряжения.
6.4. Предварительное напряжение с учетом первых потерь (МПа):
а sp( 1) = а s p J sp ~
^(1) 3
где у =0,9 - при благоприятном влиянии ПН;
у =1,1 - при неблагоприятном влиянии ПН.
6.5. Граничная относительная высота сжатой зоны:
0,8
где
o vе1 - относительная деформация арматуры растянутой зоны
Rs + 4 0 0 - а
-------- ;
—
принимается с учетом всех потерь и „ , = * > ■
г Ь2 относительная деформация сжатого бетона при напряжениях равных Rb, принимаемая
в соответствии с указаниями 6.1.20 СП 63.13330.2012.
Значения
относительны х
деф орм аций
8/,_?
для
тяж елого,
м елкозернистого
напрягаю щ его бетонов принимаю т:
-
при непродолж ительном действии нагрузки:
для бетонов класса по прочности на сж атие В 60 и ниж е - 8^2=0,0035;
-
при продолж ительном действии нагрузки - по таблице
И звлечение из СП 63.13330.2012
Относительная
Относительные деформации тяжелого, мелкозернистого и
влажность воздуха
напрягающего бетона при продолжительном действии
окружающей среды, %
нагрузки
при сжатии
Sbo-103
еЬ2-103
при растяжении
^bl,red' Ю
Sbto-103
Sbt2'103
Sbtbred' 1
О3
Выше 75
3,0
4,2
2,4
0,21
0,27
0,19
40-75
3,4
4,8
2,8
0,24
0,31
0,22
Ниже 40
4,0
5,6
3,4
0,28
0,36
0,26
Примечания:
1.Относительную влажность воздуха окружающей среды принимают по
СНиП 23-01-99 как среднюю месячную относительную влажность наиболее теплого
месяца для района строительства.
2. Для высокопрочных бетонов значения относительных деформаций 8ьг
следует принимать с умножением на отношение (270-В)/210.
Для тяжелого бетона классов В70 - В 100 в числителе вместо 0,8 следует принимать 0,7.
6.6. Рабочая высота сечения:
= h - a . Принять а =
(i , 5 . . . 2 )
c m
.
6.7. Определяем положение нейтральной оси.
Проверка: М < Rbb'f h'f (h0 -
0 , 5 / z '
)
При выполнении неравенства, нейтральная ось проходит в полке (первый расчетный
случай). Сечение рассчитываем как прямоугольное с шириной сечения равной b'f .
6.8. Коэффициент:
М
о. = ------ г
" Щ Н
и
Проверка: ат
Если условие выполняется, то арматура по расчету ставится только в растянутой зоне.
6.9. Вычислить коэффициент:
4 = 1—д/l —2 а т или определить по таблице.
Проверка: S, <
.
Если неравенство не выполняется, то следует увеличить класс прочности бетона.
Если соблюдается условие Е,<Ед, расчетное сопротивление напрягаемой арматуры R s
допускается умножать на коэффициент условий работы арматуры у§з определяемый по
формуле:
уI Si, = 1,25-0,25
—
7
р <1,1.
I
Если — < 0 ,6 , можно принимать у8з=1,1.
Коэффициент уS3 не следует учитывать для напрягаемой арматуры класса А540.
6.10. Вычислить С, = 1 -0 ,5 ^
или определить по таблице.
6.11. Требуемая площадь сечения рабочей напрягаемой арматуры:
л треб
"
^
'у ж к '
6.12. По сортаменту назначить рабочую арматуру с
7.
Ахр > А ”'рс" .
Расчет наклонных сечений продольных ребер.
Рис. 5. Схема усилий при расчете по наклонному сечению на действие поперечных сил.
7.1. Количество поперечных стержней в поперечном сечении элемента п равно
количеству, устанавливаемых каркасов (см.черте ж поперечного сечения плиты). Задаемся
диаметром и классом поперечных стержней. Например, диаметр 5мм класса В500.
По сортаменту определяем площадь поперечного сечения хомутов. Площадь одного
л l = ...см 2, площадь всех хомутов в поперечном сечении А ч = А.ш] -п = ...см 2
стержня Asw
7.2. Проверка прочности элемента по сжатой наклонной полосе
Q ^ ы КъЪК
Коэффициент фм = 0,3
Если это условие не выполняется, то надо увеличить размер сечения и класс бетона.
7.3 Проверяем необходимость расчета поперечной арматуры.
Усилие обжатия с учетом первых потерь равно Р = A spospl (МПа)
Коэффициент, учитывающий влияние продольных сил
р
ф = 1 + 1,6— — -1 ,1 6
”
Rbbh
\ R bh j
2
7.4. Минимальная величина поперечной силы, воспринимаемая бетоном:
0 _ ФмФАМг
'
с
Коэффициент фЬ2 = 1,5
Длина проекции наклонной трещины равна с = 2п0 .
При этом должно выполняться Qb < 2,5Rbbh0 и Qb > 0,5/?bbfi0
7.5 Проверка: 0 < Q b .
Если неравенство выполнено, то поперечная арматура по расчё ту не нужна и
,
ставим
ее по конструктивным требованиям, (см. п. 7.11.). Если неравенство не выполняется, то
расчет продолжаем и поперечную арматуру подбираем по расчету.
7.6. Поперечная сила, воспринимаемая поперечной арматурой в наклонном сечении
Qsw = Q ~ Qb
1.1.
Определим усилие в хомутах на единицу длины элемента (интенсивность) qsw
(кН /м ), задаваясь длиной проекции наклонного сечения
qsw = —
<Pswc
£
Коэффициент
Q.25Rbtb
(psn. = 0,75
с = 2 h .
Проверяем условие qsw > 0,25R btb , если условие не выполняется, то принимаем
q = 0,25Rbtb.
7.8. Требуемый шаг поперечных стержней
Sи ррас _ RsMsM
где л - количество поперечных стержней в сечении.
7.9. Максимально допустимый шаг поперечных стержней Л'И|Т1;|Х=
R.
h:^ " (м)
7.11. Конструктивный шаг поперечных стержней:
при h >— 150 мм
l
h
sM
,
<—
<1300
w ко пет
^
7.12. Из значений
выбираем меньшее и назначаем шаг
svу,.Dac4
,
рв'-Т ' 5,swnax ч, s„
WKoncm
поперечных стержней s на приопорном участке (длина приопорного участка -
1
—/). Шаг
стержней должен быть кратен 50мм.
В средней части пролета шаг поперечных стержней можно увеличить в 2 раза при
условии соблюдения
3
h
Sj < — < 500 мм.
Шаг стержней должен быть кратен 50мм.
В сплошных и часторебристых плитах Ь<300мм и в балках (ребрах) Ь<150мм на
участках, где поперечная сила воспринимается только бетоном (при выполнении условия
п.7.4.), поперечную арматуру можно не ставить.
Э то р а «Q»
Приопорный
участок ^
.
'/4/
Приопорный
участок
. 'А/
Рис.6. Армирование наклонного сечения.
В верхней части сечения плиты конструктивно устанавливается сетка, воспринимающая
монтажные и транспортные нагрузки.
ПРИЛОЖЕНИЕ Д
Порядок расчета железобетонной колонны
на прочность
1. Задание на проектирование.
Класс бетона по прочности (R b = ... (МПа)- расчетное сопротивление бетона сжатию, таб.6.8 СП
63.13330.2012).
Класс продольной арматуры (R sc = ...(М Па) - расчетное сопротивление арматуры сжатию для рас­
чета по первой группе предельных состояний, таб.6.13. СП 63.13330.2012).
Размеры колонны (высота этажа, размеры поперечного сечения).
2. Сбор нагрузок на колонну среднего ряда.
2.1. Выполнить сбор нагрузок на 1 м 2 покрытия и 1 м 2 перекрытия в табличной форме. Сбор нагрузок
на 1 м покрытия (перекрытия) выполняется по методике подсчета нагрузок (см. практическую рабо­
ту №1).
2.2. Грузовая площадь перекрытия (покрытия) на колонну
Агр —lx'l2 —..{м ),
где /j,/2 - шаг колонн в продольном и поперечном направлении.
2
2.3. Расчетная постоянная нагрузка на 1 м перекрытия складывается из нагрузки от веса пола и пли­
ты перекрытия и нагрузки от веса ригеля.
■ Расчетную нагрузку от веса пола и плиты перекрытия определим из таблицы «Сбор нагру­
■
зок на 1 м2 перекрытия».
Расчетную нагрузку от веса ригеля перекрытия определим по формуле:
G
9
— •10-у/ (кН/м ),
пл р
где: G - масса ригеля, т;
/ - длина плиты, м;
/ - длина ригеля, м;
у f =1,1 - коэффициент надежности по нагрузке.
■
Итого расчетная постоянная нагрузка на перекрытие g } = ... (кН/м ).
2.4. Временная длительно действующая нагрузка на перекрытие - это нагрузки от веса людей, жи­
вотных и оборудования с пониженным расчетным значением. Нормативную полезную нагрузку оп­
ределяем по таб.8.3 СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия», в зависимости от назначения по­
мещения.
Расчетное значение временной длительно действующей нагрузки на перекрытие:
р1дл =0,3 5 (нормативное значение полезной нагрузки)у/,
где: у / - коэффициент надежности по нагрузке (см.п.8.2.2. СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воз­
действия»),
2.5. Кратковременная нагрузка на перекрытие - это нагрузки от веса людей, животных и оборудова­
ния с полным нормативным значением. Нормативную полезную нагрузку определяем по таб. 8.3
СП20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия».
Расчетное значение кратковременной нагрузки на перекрытие:
Р \к Р =
(нормативное значение полезной нагрузки) уу
где: у f - коэффициент надежности по нагрузке (см. п.8.2.2. СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воз­
действия»),
2.6. Расчетная постоянная нагрузка на 1 м покрытия складывается из нагрузки от веса кровли и пли­
ты покрытия и из нагрузки от веса ригеля.
■ Расчетную нагрузку от веса кровли и плиты покрытия определим из таблицы «Сбор нагру­
■
зок на 1 м2 покрытия».
Расчетную нагрузку от веса ригеля покрытия определим по формуле:
G
9
— •10-у/ (кН/м ),
пл р
где: G - масса ригеля, т;
1пл - длина плиты, м;
I - длина ригеля, м;
у У =1,1 - коэффициент надежности по нагрузке.
■
Итого расчетная постоянная нагрузка на покрытие g 2 = ... (кН/м ).
2.7. Временная длительно действующая нагрузка на покрытие - это снеговая нагрузка с пониженным
расчетным значением. Нормативную снеговую нагрузку определяем по п. 10.1. СП 20.13330.2011
«Нагрузки и воздействия» в зависимости от района строительства объекта.
Расчетное значение временной длительно действующей нагрузки на покрытие:
р2дл = 0,5-(нормативное значение снеговой нагрузки) у/,
где: у f - коэффициент надежности по нагрузке (см. п .10.12. СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воз­
действия»),
2.8.
ем.
Кратковременная нагрузка на покрытие - это снеговая нагрузка с полным расчетным значени­
Расчетное значение временной кратковременно действующей нагрузки на покрытие:
р2кр = (нормативное значение снеговой нагрузки) у/,
где: у f - коэффициент надежности по нагрузке (см. п. 10.12. СП 20.13330.2011 «Нагрузки и
воздействия»),
2.9. Расчетная нагрузка от веса колонны одного этажа:
G = bKhKH этр жбу f - К) (кН),
где: Ък - ширина сечения колонны, м;
hK - высота сечения колонны, м;
Н эт - высота этажа, м;
у f =1,1 - коэффициент надежности по нагрузке,
ржб= 2,5 т/м - средняя плотность железобетона.
2.10. Вычисляем продольные силы по этажам.
N„ep.dJ1 = (g ,+ P Wjl)Asp+G
ДГпер.кр
—п
'А
г \ кр
l i -zp
N no, dn={g2+P2dn)AP+G
N пок.кр
= п
*А
г 2дл
гр
2.11. Для колонны нижнего этажа расчетное продольное усилие:
N dn= N nepdn{ n - l ) + N noKdn;
N Kp = N nepKp(n - 1)+ N noKKp,
где: n - количество этажей.
N = N dJl + N Kp;
3. Расчет стержня условно центрально-сжатой колонны.
3.1. Исходные данные для расчета:
N = ... (кН) - продольная сила;
Ъ = ...(м)
- ширина поперечного сечения колонны;
h = ...(м)
- высота поперечного сечения колонны (меньшая сторона сечения);
Rb= ... (МПа)- расчетное сопротивление бетона сжатию, таб.6.8 СП 63.13330.2012;
Rsc= .. (МПа) - расчетное сопротивление арматуры сжатию для расчета по первой группе пре­
дельных состояний, таб.6.13. СП 63.13330.2012.
3.2. Расчетная длина колонны защемленной в уровне верха фундамента на отметке «- 0,15 м»:
/0 = 0 ,7 (Я э +0,15)м,
здесь: Н - высота этажа, м.
3.3. Гибкость X = — < 20 .
h
3.4. Колонну рассчитываем как центрально-сжатую со случайным эксцентриситетом.
Задаемся коэффициентом армирования ц = 0,01,
тогда
a s= ц
R
R,
3.5. Определить отношение
N
3.6. В зависимости от отношения —
определить коэффициенты ф6 и фд/, .
Значения коэффициентов фй и
tyh
N,/N
6
8
12
10
14
16
18
20
Коэффициент <рь
0
0,93
0.92
0,91
0,90
0,89
0,86
0,83
0,80
0,5
0.92
0,91
0,90
0,88
0,85
0,81
0,78
0,65
1
0,92
0,91
0,89
0,86
0,81
0,74
0,63
0,55
14
16
18
20
U/h
N,/N
6
8
10
12
Коэффициент qu
0
0,93
0,92
0,91
0,90
0,89
0,87
0,84
0,81
0,5
0,92
0,92
0,91
0,90
0,87
0,84
0,80
0,75
1
0,92
0,91
0,90
0,88
0.86
0,82
0,77
0,70
3.7. Коэффициент продольного изгиба:
Ф = Ф ь+ 2 а,(ф ,ь - ф ь)< ф ,ь
3.8. Требуемая площадь сечения продольной арматуры:
N
-Rb \ A
А + А ’ = -5_
R
Если в результате получено отрицательное значение, это значит, что бетон один (без арматуры)
справляется с приложенной нагрузкой. В этом случае можно уменьшить размеры поперечного сече­
ния и повторить расчет. Если же не уменьшать размеры поперечного сечения, то колонну необходи­
мо армировать конструктивно, чтобы обеспечить минимальный процент армирования.
3.9. По сортаменту подбираем четыре рабочих стержня диаметром d
3.10. Проверяем действительный коэффициент армирования
|1 = —1---- L, который должен полуbh
читься больше ранее принятого р, = 0,01.
3.11. Из условия свариваемости с продольными стержнями определяем диаметр поперечных стерж­
ней d w.
Шаг поперечных стержней назначаем из условия:
sw < 20d < bk < 500.
Рис.1. Эскиз армирования колонны.
4.Расчет консоли колонны.
Порядок расчета консоли колонны зависит от её
конструкции.
4.1. Расчет консоли с вутами.
4.1.1. Длина опорной площадки:
/
где:
=
0
ус
О - поперечная сила в ригеле (кН) (см. статический расчет ригеля);
Ъг - ширина ригеля (м).
Учитывая возможные неравномерности распределения давления на опорной поверхности и не­
точности монтажа, принимаем 1оп= 20; 25; 30 см.
Зазор между торцом ригеля и гранью колонны с = 5см.
4.1.2. Вылет консоли
1вк =1оп+с
4.1.3. Рабочую высоту консоли у грани колонны определяем из трех условий (выбираем максималь­
ное значение h0):
1)
К > 0,9/„
2)
з)
h0 > ------- Я,------2,5 R btbk
к > 1
Q'a
J 1,25k3k4Rbtb ’
здесь: b - ширина сечения колонны;
а = 1 ----- —— (м);
2 bpRb ^ 1
къ = 1,2 - для тяжелого бетона;
кл = 1 - для статической нагрузки.
4.1.4. Полная высота консоли
h = h0 + 0,05 (м).
Значение h округляем в большую сторону до числа кратного 100 мм.
Принимаем h = ...(м).
4.1.5. Высота консоли на вылете:
K = h - h M ^ = h - K KПроверка: \ > \Ъ 0 м м .
Если условие не выполняется, то конструктивно принимаем h K= 150м м и корректируем величину h
кратно 100 мм. Окончательно принимаем h = ...(м).
4.1.6. Момент в консоли у грани колонны:
М = 1,25Qa
4.1.7. Рабочая высота консоли:
h0K = h - 0,05(ж).
4.1.8. Граничная относительная высота сжатой зоны:
е
х
^ =— =
0,8
где s sel - относительная деформация арматуры растянутой зоны
s bn - относительная деформация сжатого бетона при напряжениях равных Rb принимает­
ся согласно п.6.1.20 СП 63.13330.2012.
4.1.9. Коэффициент: а т =
М
о
0к
4.1.9. Определяем £, = 1 - Л/ 1 - 2 а и; или по таблице.
4.1.10. Проверка: ат< а д = 4 д (1 -4 д /2 ).
4.1.11. Площадь рабочей арматуры консоли:
R
a
= m « Y s
По сортаменту принимаем 2 0 ... А -...
с A s = ....
4.1.12. Армирование консоли.
Определяем отношение — и делаем вывод об армировании.
а
и При 2,5a < h < 3,5а консоль армируем горизонтальными хомутами и наклонными от­
гибами.
Рис.З.Армирование горизонтальными хомутами и наклонными отгибами.
■ При h < 2,5а консоль армируем только наклонными отгибами.
Рис.4. Армирование наклонными отгибами.
■ При
h > 3,5а и О <, 2,5R btb hnk консоль армируем только горизонтальными хомутами.
—/—
ч\\
\ /
Рис.5. Армирование горизонтальными хомутами.
Наклонные отгибы должны иметь суммарную площадь
As = |лЬ hk = 0,02Ъ Ик .
Диаметр отогнутых стержней должен быть не более 1/15 длины отгиба и не более 25 мм. По сорта­
менту принимаем ...0 ... А 300 или А 400 c A s= ... cm~.
По наружной грани ставим окаймляющие стержни такого же диаметра и класса, что и отогнутые
стержни.
Если требуются горизонтальные хомуты, то их диаметр принимаем из условия свариваемости с
h
окаймляющими стержнями (0 ... А 240). Шаг хомутов sw = —< 150м м .
4
4.2. Расчет прямоугольной консоли.
В соответствии с номенклатурой консоль колонны принята прямоугольной размером
Кон х Кон = 150 х 15 0 л ш . Конструктивное решение колонны показано на рис.6. Её арматура
представ-ляет собой две двутавровые баночки составного сечения, поясами которых являются
стержни, а стенки выполнены из листовой стали.
Из-за большого насыщения металлом консоль рассчитывают не как железобетонную, а как ме­
таллическую. Расчет металлической балки заключается в определении сечения поясов и стенок. Так
как стенки не сквозные, а у граней колонны обрываются, в работе сечения они участвовать не будут
и изгибающий момент в сечении будет восприниматься только продольными стержнями - полками.
4.2.1. Момент, возникающий на консоли М к = 1,25Qc,
где: О - поперечная сила в ригеле (кН) (см. статический расчет ригеля);
с- плечо относительно грани колонны:
С ,,
/* -1 5
150-15
с = — + с. =
-+ 15 =
+ 15 = 82,5а ш .
2
2
2
4.2.2. Плечо внутренней пары сил равно расстоянию между осями поясных стержней:
z = hKOHC- а —5 пл —d = 150 - 2 5 - 2 0 - 2 0 = 85мм,
где диаметр стержней d = 20м м принят условно.
А -А
4
1оп-13Ь
-
- li
14.
I
I
-
I I I I I I I ттт
I I I I
7
N
_________
UL
Л-
АРис.6. Армирование прямоугольной консоли.
4.2.3. Требуемая площадь поясов A s =
М,
‘
где Rs - расчетное сопротивление арматуры поясов растяжению.
По найденной площади подбираем два рабочих стержня.
Толщину листа для стенки принимаем конструктивно 6 мм. Между собой баночки соединяют
по верху стальными пластинами консоли, понизу - коротышами.
-A r
Рис.7. Конструирование консоли (1 - каркас-балка; 2 - пояса балок из арматурных стержней;
3 - стенка балки из листовой стали).
Расчет железобетонного лестничного марша
с полуплощадками.
ПРИЛОЖЕНИЕ Е
ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.
В соответствии с учебным планом, студенты специальности 270103
«Строительство и эксплуатация зданий и сооружений» выполняют расчет
конструкций в составе комплексного курсового проекта по дисциплинам
специализации и дипломного проекта. Заданием предусматривается расчет и
конструирование сборных железобетонных маршей с полуплощадками для
каркасно-панельных многоэтажных зданий.
Конструктивные размеры маршей принимаются в зависимости от
конструктивной схемы.
Марши изготавливаются из тяжелого бетона класса прочности на сжатие
В 15, В 20. Рабочая арматура каркасов в ребрах марша из стержней
периодического профиля класса A-III (А 400), поперечная и монтажная
арматура из стержней класса А-I (А 240) или обыкновенной арматурной
проволоки класса Вр-1 (В 500), сварные сетки из проволоки класса Вр-1 (В
500).
Временная нагрузка на лестницы принимается в зависимости от
назначения здания по СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия».
В
процессе
проектирования
студент
должен
рассчитать
и
законструировать армирование марша по принятым его конструктивным
размерам. Расчет ведется по первой группе предельных состояний.
РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ МАРША.
1.1. Исходные данные.
Требуется рассчитать и законструировать армирование лестничного
марша с полуплощадками для каркасно-панельного жилого дома с высотой
этажа Нэ= ... м. Марш марки JIM... с накладным проступями.
Временная нормативная нагрузка на лестницу Зкн/м , коэффициент
надежности по нагрузке у f = 1,2 .
Л
Марш изготавливается из тяжелого бетона класса прочности на осевое
сжатие В.... Продольная рабочая арматура каркасов в ребрах марша из
стержней периодического профиля класса A-III (А 400), поперечная и
монтажная арматура из стержней класса А-I (А 240), сварные сетки из
проволоки класса Вр-1 (В 500).
Расчетные характеристики материалов:
- коэффициент условия работы бетона уЪ1 = 0 ,9 ;
- расчетное сопротивление бетона на осевое сжатие Яь= ...МПа;
- расчетное сопротивление бетона на осевое растяжение Rbt= ...M na;
- расчетное сопротивление арматуры класса A-III (А 400) на осевое
растяжение Rs= ... МПа;
- расчетное сопротивление поперечной арматуры класса А-I (А 240) на
растяжение Rsw= -••МПа;
- расчетное сопротивление арматуры класса Вр-1 (В 500) на осевое
растяжение Rs= ... МПа;
- угол наклона маршал = ...°;
- вес марша марки ДМ... по каталогу G=... тн;
- масса ограждения - ... кг;
- масса проступей - ... кг.
1.2. Определение расчетных нагрузок.
При определении расчетных нагрузок марш рассматривается как
однопролетная, свободно лежащая на опорах балка с ломанной осью,
загруженная равномерно распределенной нагрузкой от собственного веса,
веса накладных проступей, ограждения и временной нагрузкой.
Таб.2.1. Нагрузка на 1п.м. горизонтальной проекции марша.
Коэффициент
Расчетная
Нормативная
надежности
Способ
нагрузка qn ,
нагрузка qp ,
Виды нагрузки
по нагрузке
расчета
кН/м
кН/м
I. Постоянная:
1. От массы марша
вес(кН)
1(м)
2. От массы
накладных проступей
3. От массы
ограждения
вес(кН)
1(м)
вес(кН)
1(м)
Итого
II. Временная
Полезная
Всего
1.3. Статический расчет марша.
1.3.1. Расчетный пролет марша принимаем в соответствии с опалубочными
размерами марша, при ширине опорных ребер площадок 1оп = 100 мм:
/, = 1 - 2 ^ = . . . м .
1.3.2. При длине горизонтальной проекции наклонной части марша /2=...м,
длина горизонтальных участков марша:
—1
/j1 —
/3 —--------—.. .л/.
а)
б)
к
• jf
X
1
Li i
L * * 11 H i l l
■ * v
<,= »
fl- »
H
**
If »
[ I H
В
—
M
LВ
•n
f, — *
П
/
\м ,
° А imTrrrm^
... о ,
_
. ................
а *
Рис. 1. Расчетная схема марша: а) - фактическая, б) - условно принятая для
расчета.
1.3.3. Расчетный изгибающий момент в середине пролета марша:
,2
М п =^ - =...кНм.
8
1.3.4. Расчетный изгибающий момент в местах перелома марша:
м х = М 2 = -•£— L(/0 - 1 Х) = ...кН м .
1.3.5. Расчетная поперечная сила на опорах марша:
0 ,х /„
1.3.6. Расчетная поперечная сила слева от точки перелома марша:
Ql
= Q a ~ Cl p X l l = - К Н .
1.3.7. Расчетная поперечная сила справа от точки перелома марша:
Q" = Q* х cos а = ...кН .
1.4. Расчет прочности марша по сечению, нормальному к продольной
оси.
У ' ----------------------- ^
N
----------------------- г
\
Ч
N
N
rS
\
л
\
is
/
i
В
J/
Рис.2. Расчетное поперечное сечение.
1.4.1. Рабочая высота сечения:
h0 = h —а = ...м .
1.4.2. Расчетная ширина сжатой полки, вводимая в расчет:
- п р и h f = . . . C M < 0 , l h = ...см
-
при ht
=
...см > 0 , \ h
...см
bf = b + \2hj = ...см ;
bf =b +
l0 =
...см .
1.4.3. Определяем расчетный случай по условию:
М =...кНм < Rbb'f h'f (h0 - 0 , 5 h f ) =...кНм,
При выполнении условия расчет ведем по первому расчетному случаю
(для прямоугольного сечения). Если условие не выполняется, следовательно
расчет ведем по второму расчетному случаю (для таврового сечения).
1.4.4. Момент, воспринимаемый свесами полки:
М св = Rb(bf - b ) h f (h0 -0 ,5 hf ) = ...кНм .
1.4.5. Требуемая площадь рабочей арматуры:
А, = ----- — --Scs
...л /2
...см2 .
Rs(h0 - 0,5hf )
1.4.6. Момент, воспринимаемый ребром:
М р - М - М св = ...кНм .
1.4.7. Коэффициенты:
0Ст=
Mv
Rb x b x h 02
~
.
’
f = 1-л/1-2
<T =
l - 0 , 5 f
. . . .
1.4.8. Площадь сечения арматуры, соответствуюшая величине MF
А = ------- ----Rs x g x h 0
...м =.. .см2.
1.4.9. Суммарная площадь сечения рабочей арматуры марша:
А,=АХС+Ач,=...см2
По сортаменту принимаем 20...A -III (А 400) A s= . . . cm 2. Арматура
устанавливается в наклонных ребрах марша в виде двух каркасов Кр-1.
1.5.
Расчет прочности марша по сечению, наклонному к продольной оси.
1.5.1. Проверка прочности по наклонной полосе между наклонными
трещинами, полагая, что сроЛ= 1 (при отсутствии расчетной поперечной
арматуры):
Q=... кН< 0,3^<
f>
MRbbh0=... кН,
где коэффициент фы =1- р х Rb =....
Условие соблюдается, размеры поперечного сечения и принятый класс
бетона достаточны.
1.5.2. Минимальное значение поперечной силы, воспринимаемой бетоном
сечения марша:
<2ъ«,п=(РъзКЫЬК= -кН,
что больше максимального значения поперечной силы от внешней нагрузки
Qa=... кН. Следовательно наклонные трещины в марше не образуются и
поперечная арматура по расчету не требуется.
1.5.3. В соответствии с конструктивными требованиями поперечная арматура
устанавливается:
- на приопорных участках с шагом Swi = ^=...лш, принимаем Swi=-••мм;
- в средней части пролета SW2 = ~^h =...мм, принимаем SW2 =-••мм.
1.5.4. В качестве поперечной арматуры по условиям сварки при диаметре
продольной арматуры каркасов ...мм принимаем стержни 0...A-I (А 240).
Монтажную арматуру принимаем 0 ... А-1(А 240).
РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ПОЛУПЛОЩАДОК.
2.1. Исходные данные.
Полуплощадка состоит из двух продольных и одного торцевого ребра,
объединенных полкой. Рассчитывается полуплощадка поэлементно: верхняя
полка и продольные ребра. Поперечное торцевое ребро армируется
конструктивно.
Полуплощадка изготавливается из тяжелого бетона класса прочности на
сжатие В.... Продольная рабочая арматура каркасов в ребрах из стержней
периодического профиля класса A-III (А 400), поперечная и монтажная
арматура из стержней класса А-I (А 240), сварные сетки из проволоки класса
Вр-1 (В 500).
Расчетные характеристики материалов:
- коэффициент условия работы бетона уЬ2 = 0 ,9 ;
- расчетное сопротивление бетона на осевое сжатие Яь= ...МПа;
- расчетное сопротивление бетона на осевое растяжение Rbt= ...M na;
- расчетное сопротивление арматуры класса A-III (А 400) на осевое
растяжение Rs= ... МПа;
- расчетное сопротивление поперечной арматуры класса А-I (А 240) на
растяжение Rsw= -••МПа;
- расчетное сопротивление арматуры класса Вр-1 (В 500) на осевое
растяжение Rs= ... МПа;
2.2. Определение расчетных нагрузок.
Л
Способ
расчета
Виды нагрузки
I. Постоянная.
1. От массы
плиты
р 25 кН/м3
... мм
2. От массы
накладных
элементов
р 25 кН/м3
Таб.2.2. Сбор нагрузок на 1м площадки.
Коэффициент
Расчетная
Нормативная
надежности
нагрузка qn ,
нагрузка qp ,
по нагрузке
кН/м2
кН/м2
rf
Sxp =
8
8
р = 0,035x25
£ 35мм
Итого
II. Временная.
1. Полезная.
Всего
По СНиП
0,875
1,1
0,963
2.3. Расчет прочности по сечению нормальному к продольной оси.
2.3.1. Расчет полки полуплощадки.
Верхняя полка, монолитно связанная с ребрами полуплощадок и
ступенью, работает как плита опертая по контуру.
Изгибающие моменты в обоих направлениях зависят от соотношения
сторон плиты —. Принимаем моменты в полке в направлении { и /2 равными.
А
Расчетный изгибающий момент в полке площадки:
q j i ( 3 l 2 - 1 Х)
М = Чр У 2----— = ...кНм,
24(2/2- / j)
Расчетным принимается прямоугольное сечение шириной Ь=1м и
высотой h'f = ...см.
Рабочая высота сечения:
h0 = h - a =...см .
Коэффициенты:
м
=■
Rbbh0
f = i-V i-2
f = l- 0 ,5 f
....
Требуемая площадь сечения рабочей арматуры:
А = ^
= .. .м2 =.. .см2.
е д
Принимаем сетку С-1 с шагом стержней S
...мм ...0 ...В р-1 (В 500)
As = ...см2.
2.3.2. Расчет продольного ребра полуплощадки.
Продольные ребра полуплощадки работают на усилия:
- изгибающий момент М =... кНм,
- поперечные силы Q=Qa= ...кН и Qi= Q\=...кН.
Рис.З. Расчетное сечение продольного ребра.
Расчетная ширина полки при h) =...см>0,1h ...см
b'f
= Ъ+12/г) =...см
(при отсутствии поперечных ребер).
Проверяем расчетный случай
М - ...кНм < Rb{bf - b ) h f (h0 - 0,5 hf ) = ...кНм ,
условие выполняется, следовательно расчет ведем по первому расчетному
случаю.
Коэффициенты:
м
а т=
R bb f h
О
f=l-Vl-2a„=
f = l- 0 ,5 f
....
Требуемая площадь сечения рабочей арматуры:
А = ^
= .. .м2 =.. .см2.
з д
По сортаменту принимаем 20... A-III (А 400) с As= ... см2.
2.4. Расчет прочности по сечению наклонному к продольной оси.
2.4.1. Рабочая высота сечения:
h0=h-a=... см,
где h - высота ребра на опоре,см.
2.4.2. Проверка прочности по наклонной полосе между трещинами,
предварительно принимаем сроЛ=1 и <рЬ1 =0,915:
б = ...к Н < 0 ,З ^ ^ Д М 0 =...кН,
условие соблюдается, размеры поперечного сечения и принятый класс бетона
достаточны.
2.4.3. Минимальное значение поперечной силы, воспринимаемой бетоном
сечения марша:
<2ъ«,п=(РъзКЫЬК= -кН,
что меньше максимального значения поперечной силы от внешней нагрузки
Qa= ... кН, значит необходим расчет поперечной арматуры.
2.4.4. Принимаем поперечные стержни из условия
продольной арматурой 20... А-I (А 240) с Aswi.=... см2.
свариваемости с
2.4.5. В соответствии с конструктивными требованиями поперечная арматура
h
устанавливается на приопорных участках с шагом SWi=—= ...мм . Принимаем
SWi=. ••мм.
2.4.6. Коэффициент, учитывающий влияние сжатых полок:
^ 0,75 (b'f -b)h'f
_
<tf = ------- j-------- —= ---<0,5,
bh0
где
b'f =b + 3h'f = ...м.
Tогда величина В =фЪ2(1+ )Rbtbh0 = ...кН .
2.4.7. Длина проекции наклонного сечения
с =у/в/q =... >2ho=, принимаем c=2h0= ... см.
2.4.8. Поперечная сила, воспринимаемая бетоном Qb = — =...кН.
с
2.4.9. Усилие в поперечных стержнях на единицу длины ребер
Р У! А
qsw=
~ч ~= ••кН / м .
/ sw
JW
2.4.10. Поперечная сила, воспринимаемая поперечными стержнями:
Qs, =4s, x c = - kH2.4.11. Несущая способность наклонного сечения обеспечена так как
Qb +QSW= . . . H>. . . KH.
2.4.12. Продольные ребра верхней полуплощадки армируются сварными
каркасами Кр-2 с рабочими стержнями 0...A -III (А 400) и поперечными
стержнями 0...A -I (А 240) с шагом S w = . mm. Монтажная арматура каркасов
0...A -I (А 240).
Ребра нижней полуплощадки армируются аналогично каркасами Кр-3.
В углах пересечения полуплощадок и марша ставятся отдельные (стыковые)
стержни 0 ... A-III (А 400) и 0 ... А-I (А 240) ( сварить с арматурой каркаса).
2.4.13. Продольные усилия в рабочей арматуре ребер:
N s = R s x As =... kH ,
л
где As= ... см - площадь одного рабочего стержня диаметром ... мм.
2.4.14. Поперечная арматура входящих углов должна воспринимать
дополнительные поперечные усилия от продольных усилий, действующих в
рабочей арматуре ребер:
Q = 2N, cos — = ...кН ,
*
* 2
где р - угол между маршем и полуплощадкой.
2.4.15. Необходимое дополнительное сечение поперечной арматуры:
{2 —...м 2= ...см 2.
Ал = ---т?ли
По сортаменту принимаем арматуру 50... А-I (А 240) с As= ... см2.
СОРТАМЕНТ АРМАТУРЫ
Арматура классов
8
0,071
0,126
0,196
0,283
0,503
0,785
1,131
1,539
2,011
2,545
3,142
3,801
4,909
6,158
8,043
10,18
12,57
0,14
0,25
0,39
0,57
1,01
1,57
2,26
3,08
4,02
5,09
6,28
7,60
9,82
12,32
16,09
20,36
25,13
0,21
0,36
0,59
0,86
1,51
2,36
3,39
4,62
6,03
7,63
9,41
11,4
14,73
18,47
24,13
30,54
37,68
0,28
0,50
0,79
1,13
2,01
3,14
4,52
6,16
8,04
10,18
12,56
15,2
19,63
24,63
32,17
40,72
50,27
0,35
0,63
0,98
1,41
2,51
3,93
5,65
7,69
10,05
12,72
15,71
19
24,54
30,79
40,21
50,89
62,83
0,42
0,75
1,18
1,70
3,02
4,71
6,79
9,23
12,06
15,27
18,85
22,81
29,45
36,95
48,26
61,07
75,40
0,49
0,88
1,37
1,98
3,52
5,5
7,92
10,77
14,07
17,81
21,99
26,61
34,36
43,1
56,3
71,25
87,96
0,57
1,01
1,57
2,26
4,02
6,28
9,05
12,31
16,08
20,36
25,13
30,41
39,27
49,26
64,34
81,43
100,53
9
10
0,71
0,64
1,26
1,13
1,77
1,96
2,54
2,83
4,53
5,03
7,07
7,85
10,18 11,31
13,85 15,39
18,1
20,11
22,9
25,45
28,27 31,42
34,21 38,01
44,18 49,09
55,42 61,58
72,38 80,42
91,61 101,8
113,10 125,7
П р и м е ч а н и е . Знак «х» определяет наличие диаметра в сортаменте.
0,052
0,092
0,144
0,222
0,395
0,617
0,888
1,208
1,578
1,998
2,466
2,984
3,84
4,835
6,31
7,990
9,865
_
_
----X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
--------X
X
X
X
—
—
—
—
Вр1500
7
Bpl-100
6
Вр1200
5
В500
4
А540
8
10
12
14
16
18
20
22
25
28
32
36
40
3
АЗОО, А600,
А800, А1000
6
2
А240, А400,
А500
3
4
5
1
Масса 1 м, кг
Диаметр, мм
Расчетная площадь поперечного сечения, см2, при числе стержней
_
X
X
X
X
X
X
X
_
_
------X
—
—
X
X
X
—
—
—
X
--------------
—
—
—
—
—
—
—
—
-----
—
-
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
—
---------
—
—
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Соотношение между диаметрами стержней в сварных сетках и каркасах
Наименование
Диаметр стержня одного направления
Наименьший допустимый диаметр стержня другого направления
Показатели
3 ...12
3
14.16
4
18; 20
5
22
6
25...32
8
36...40
10