5773

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

А.А. Филиппов

ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ И КАМЕННЫЕ КОНСТРУКЦИИ

Учебно-методическое пособие

По выполнению курсовой работы «РАСЧЕТ МОНОЛИТНОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОННОГО ПЕРЕКРЫТИЯ МНОГОЭТАЖНОГО ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ЗДАНИЯ» по дисциплине «ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ И КАМЕННЫЕ КОНСТРУКЦИИ» для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01-Строительство, профиль-Промышленное и гражданское строительство.

Нижний Новгород ННГАСУ

2016

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

А.А. Филиппов

ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ И КАМЕННЫЕ КОНСТРУКЦИИ

Учебно-методическое пособие

По выполнению курсовой работы «РАСЧЕТ МОНОЛИТНОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОННОГО ПЕРЕКРЫТИЯ МНОГОЭТАЖНОГО ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ЗДАНИЯ» по дисциплине «ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ И КАМЕННЫЕ КОНСТРУКЦИИ» для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01-Строительство, профиль-Промышленное и гражданское строительство.

Нижний Новгород ННГАСУ

2016

УДК 624(075.8)

Филиппов А.А. Железобетонные и каменные конструкции учебно-методическое пособие по выполнению курсовой работы Расчет монолитного железобетонного перекрытия многоэтажного производственного зда-

ния: учеб.- метод. пос. / А.А. Филиппов; Нижегор. гос. архитектур. - строит. ун - т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2016. – 13 с.

Сформулированы основные рекомендации для студентов по выполнению курсового проекта (КП) Расчет монолитного железобетонного перекрытия многоэтажного производственного здания» в 6 семестре обучения (3 курс):

- описаны принципиальные решения расчёта и конструирования монолитного ребристого перекрытия, опирающегося на 4 кирпичных стены применительно к второстепенной балке и плите.

Предназначено для обучающихся 3 курса ННГАСУ при выполнении курсового проекта по кафедре «Строительных конструкций».

3

Введение

Настоящее учебно-методическое пособие предназначено для студентов 3 курса (6 семестр) ННГАСУ по учебной дисциплине «Железобетонные и каменные конструкции».

Расчёт элементов железобетонного перекрытия состоит в определении рациональной формы поперечного сечения элементов перекрытия, оптимального класса бетона, площади рабочей арматуры элементов конструкции, выполнение чертежей опалубки и армирования основных элементов перекрытия и характерных узлов.

Пособие распространяется на проектирование монолитных железобетонных конструкций зданий и сооружений, выполняемых из тяжелого бетона классов по прочности на сжатие от В10 до В60 без предварительного напряжения арматуры и эксплуатируемых при систематическом воздействии температур не выше 50° С и не ниже минус 40° С в среде с неагрессивной степенью воздействия при статическом действии нагрузки.

Рекомендуемая литература

1.СП 63.13330.2012 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения».

2.Методическое пособие «Монолитное железобетонное ребристое перекрытие с балочными плитами» И.В. Молев, В.А. Павлов, 2004 г, ННГАСУ.

4

Основные сведения.

В данном курсовом проекте предлагается разработать довольно распространенное в практике строительства железобетонные конструкции. Темой курсового проекта является расчёт и конструирование ребристого монолитного железобетонного перекрытия.

Студенту необходимо рассчитать и сконструировать следующие элементы перекры-

тия:

-второстепенную балку монолитного перекрытия;

-монолитную железобетонную плиту.

В курсовой работе здание решается по жесткой конструктивной схеме, где ветровые нагрузки через жесткие диски железобетонных перекрытий передаются на наружные и внутренние капитальные кирпичные стены, а далее на фундаменты здания.

При компоновке перекрытия необходимо:

-выбрать направление и шаг второстепенных балок перекрытия;

-выбрать тип и размеры плиты.

Рис. 1. Пример компоновки монолитного ребристого перекрытия.

5

Расчёт плиты.

Для расчёта монолитной принимается многопролётная расчётная схема работы, выбирается полоса плиты шириной 1м и рассматривается как многопролётная неразрезная балка, опорами которой служат второстепенные балки перекрытия и кирпичные стены по периметру здания.

Необходимо определить следующие величины при расчёте плиты:

-расчётные величины крайних и средних пролётов плиты;

-расчётные нагрузки плиты;

-расчётные изгибающие моменты, действующие в плите;

-расчётная требуемая площадь продольной арматуры.

При расчете плиты перекрытия определяются положительные и отрицательные изгибающие моменты, и соответственно, определяется требуемая площадь нижней и верхней арматуры.

Рис. 2. Пример армирования плиты перекрытия.

Расчётное сечение при расчете плиты принимается прямоугольным, а напряжённое состояние – изгибаемым. В соответствии с этим, перекрытие при расчёте должно удовлетворять условию:

М ≤ Мult

Mult = Rb × b × x(h0 - 0,5x) + Rsc × A's × (h0 - a') , где

6

М – расчётный изгибающий момент в сечении плиты;

Mult - предельный изгибающий момент в сечении плиты.

При этом высоту сж атой зоны х определяют по формуле:

Рис. 3. Эпюра моментов в плите перекрытия.

Рис. 4. Схема армирования плиты и расположение сжатой зоны.

7

Рис. 5. Схема усилий и эпюра напряжений в сечении прямоугольного изгибаемого железобетонного элемента.

Конструирование плиты.

При армировании плиты перекрытия следует использовать сварные арматурные сетки, для того, чтобы студенты изучили правила конструирования сеток, их обозначения по ГОСТ 23279-2012. Армирование следует выполнять сетками рабочей арматуры классов В500, А400, А500.

При конструировании плиты следует обращать внимание на п. 10 СП 63.13330.2012

– конструктивные требования.

Рабочая (расчётная) арматура укладывается в направлении поперёк второстепенных балок перекрытия, в перпендикулярном рабочей арматуре направлении укладываются стержни распределительной арматуры. Армирование плиты принимается раздельным - над опорами и в пролёте. Укладывать стержни рабочей арматуры в сетках рекомендуется с шагом 200 мм.

Расчёт второстепенной балки.

Балки монолитного перекрытия проектируются прямоугольного сечения, однако рассчитываются как тавровое сечение с полкой, образуемой плитой перекрытия.

Балка монолитного железобетонного перекрытия как изгибаемый элемент подлежит расчёту по первой группе предельных состояний, то есть по несущей способности. Расчёт по прочности изгибаемых элементов производится пол сечениям нормальным и наклонным к продольной оси элемента.

8

Рис. 6. Схема расчё тного сечения второстепенной балки перекрытия.

При расчёте на прочн ость по нормальным сечениям следует определиться с местоположением нейтральной оси сечения, определяющую границу сжатой зоны.

а) если граница проходит в полке (рисунок 7, а), т.е. соблюдается условие:

Rs × As ≤ Rb × b'f × h'f + Rsc × A's

значение Mult определяют как для прямоугольного сечения шириной b'f..

б) если граница проходит в ребре (рисунок 7, б), т.е. условие а) не с облюдается, значение Mult определяют по формуле:

Mult = Rb × b × x(h0 - 0,5x) + Rb(b'f - b)h'f(h0 - 0,5 × h'f) + Rsc × A's(h0 - a')

При этом высоту сжатой зоны бетона х определяют по формуле:

Значение b'f, вводимое в расчет, принимают из условия, что ширина свеса полки в каждую сторону от ребра должна быть не более 1/6 пролета элемента и не более:

-при наличии поперечны х ребер или при h'f >0,1h - 1/2 расстояния в свету между продольными ребрами;

-при отсутствии попере чных ребер (или при расстояниях между ними больших, чем расстояния между продольными ребрами) и h'f < 0,1h - 6h'f ;

-при консольных свесах полки:

при h'f < 0,05h - свесы не учитывают.

9

Рис. 7. Схема усилий и эпюра напряжений в сечении таврового изгибаемого железобетонного элемента.

При расчёте балки по наклонным сечениям следует задаться шагом и диаметром поперечного армирования балки и выполнить расчёт на восприятие поперечной силы.

Рис. 8. Схема усилий при расчёте железобетонных элементов по наклонным сечени-

ям.

Расчет изгибаемых железобетонных элементов по бетонной полосе между наклонными сечениями производят из условия:

Q £ φb1 × Rb × b × h0

где Q - поперечная сила в нормальном сечении элемента; φb1 - коэффициент, принимаемый равным 0,3.

Расчет изгибаемых элементов по наклонному сечению производят из условия:

Q £ Qb + Qsw