Зміст, обсяг і порядок виконання курсової роботи

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до курсової роботи з дисципліні “Будівельні конструкції”

розділ “Залізобетонні конструкції”

(для студентів спеціальності 7.120.101 “Архітектура”)

 

Затверджено на

засіданні кафедри

“Залізобетонні конструкції”

 

Протокол №6

від 03.03.2009 р.

 

Макіївка – 2009 р.

 

УДК 624.012.4

 

Методичні вказівки до курсової роботи по дисципліні “Будівельні конструкції” розділ “Залізобетонні конструкції” (для студентів спеціальностей 7.120.101). Склали: к.т.н, доценти Брижатий Е.П., Брижатий О.Е., Завялов В.М.; к.т.н., асистент Корсун А.В. – Макіївка, ДонНАБА, 2009, 48 с.

У курсовій роботі розробляються залізобетонні конструкції збірного міжповерхового перекриття багатоповерхової будівлі каркасного типу та колони.

У даних вказівках наведені рекомендації щодо компоновки конструктивної схеми перекриття і послідовність виконання розрахунку плити перекриття, ригелю, колони першого поверху, фундаменту під центрально-навантажену колону, а також правила їх конструювання і армування.

Розрахунки конструкцій, що представлені у вказівках, засновані на будівельних нормах СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции».

 

Складачі: доц., к.т.н. Брижатий Е.П.

доц., к.т.н. Брижатий О.Е.

доц., к.т.н. Завялов В.М.

ас., к.т.н. Корсун А.В.

 

Рецензенти: проф., д.т.н. Левін В.М.

доц., к.т.н. Невгень М.О.

 

 

Відповідальний за випуск: Корсун А.В.

 

 

Зміст

 

Зміст. 3

ЗМІСТ, ОБСЯГ І ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ КУРСОВОЇ РОБОТИ.. 4

Зміст курсової роботи. 4

Обсяг курсової роботи. 4

1. Компоновка конструктивної схеми міжповерхового перекриття. 4

2. Розрахунок і конструювання плити перекриття. 5

2.1. Поперечний переріз плити. 5

2.2. Розрахунковий прогін і навантаження. 6

2.3. Зусилля від розрахункових навантажень. 6

2.4. Характеристики міцності бетону і арматури. 7

2.5. Розрахунок плити за граничними станами першої групи. 7

2.5.1. Розрахунок міцності плити по перерізу, нормальному до поздовжньої осі. 7

2.5.2. Розрахунок полиці плити на місцевий згин. 8

2.5.3. Розрахунок плити за перерізом, похилим до поздовжньої осі. 9

2.5.4. Розрахунок плити на дію навантажень, що виникають при її підніманні
та монтажу. 10

2.5.5. Визначення діаметрів арматури монтажних петель. 11

3. Розрахунок і конструювання ригелю. 11

3.1. Розрахунковий прогін і навантаження. 11

3.2. Визначення зусиль, що виникають у ригелі від розрахункових навантажень. 12

3.3. Характеристики міцності бетону і арматури. 12

3.4. Визначення розмірів поперечного перерізу ригелю і схема його армування. 12

3.5. Розрахунок ригелю за першою групою граничних станів. 13

3.5.1. Розрахунок ригелю на дію згинального моменту від розрахункового
навантаження. 13

3.5.2. Розрахунок ригелю за перерізом, похилим до поздовжньої осі. 13

3.5.3. Розрахунок ригелю на дію згинального моменту, що виникає при його
підйомі і монтажу. 13

3.5.4. Конструювання ригелю. Побудова епюри матеріалів. 14

4. Розрахунок і конструювання колони першого поверху. 16

4.1. Визначення розрахункової поздовжньої сили, що діє на колону першого поверху. 16

4.2. Характеристики міцності бетону і арматури. 17

4.3. Розрахункова схема і схема армування колони. 17

4.4. Підбор перерізу арматури колони. 17

5. Розрахунок і конструювання фундаменту колони. 18

6. Вказівки для оформлення графічної частини роботи. 21

Список ВИКОРИСТАНОЇ І рекомендованої літератури. 22

Додаток А.. 23

Додаток Б. 35

Додаток В.. 46

 

 

ЗМІСТ, ОБСЯГ І ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ КУРСОВОЇ РОБОТИ

Зміст курсової роботи.

Курсова робота має такі розділи:

1. Компоновка конструктивної схеми міжповерхового перекриття балкового типу із збірних залізобетонних конструкцій.

2. Статичний розрахунок, підбір перерізів і конструювання збірної залізобетонної ребристої плити перекриття.

3. Статичний розрахунок, підбір перерізів і конструювання ригелю перекриття з побудовою епюри матеріалів.

4. Розрахунок і конструювання колони першого поверху.

5. Розрахунок фундаменту під центрально-навантажену колону.

6. Виконання робочих креслень розрахованих залізобетонних конструкцій.

Обсяг курсової роботи.

Робота складається з пояснювальної записки і графічної частини.

Орієнтувальний обсяг роботи:

1. Пояснювальна записка – 20¸25 стор.

2. Графічна частина – ескізи або 2 листи формату А2 (приклади наведено відповідно у додатках Б і В).

Курсову роботу рекомендується виконувати у послідовності, наведеній у даних методичних вказівках.

Розрахунок і конструювання плити перекриття.

Поперечний переріз плити.

Поперечний переріз плити з розмірами і схемою армування необхідно накреслити у масштабі 1:10 у пояснювальній записці.

Номінальна ширина плити В ₁ встановлюється при компоновці конструктивної схеми.

Конструктивна її ширина приймається меншена величину t = 10 мм, тобто

	(2.1)
b¢f = Bк – 30   15 15 t = 10 bp = 65…90 t 5 4 4 5 C- 1 К-1 C- 2 B 1 Bк = В 1 – 10 20…30 C- 2
Рис. 2. Схема армування ребристої плити.

Ребриста плита армується двома однаковими каркасами К-1 у ребрах і трьома сітками С-1 та С-2 у полці плити (рис. 2). Каркаси і сітки, як правило, зварні. У каркаси об’єднуються:

1 – робоча поздовжня арматура, що установлюється по розрахунку плити на дію згинального моменту, що виникає при експлуатації;

2 – поперечна арматура, що установлюється по розрахунку на дію поперечної сили;

3 – монтажна арматура, що установлюється по розрахунку плити на дію згинального моменту, що виникає при її підйомі та монтажу.

У сітки об’єднуються:

4 – робоча розтягнена арматура, що установлюється по розрахунку полиці плити на місцевий згин;

5 – конструктивна (розподільна) арматура, що установлюється без розрахунку.

Ширина ребра і висота плити приймається в залежності від прогіну і величини навантажень. Товщина полиці плити приймається також у залежності від величини навантажень та ширини плити і приймається рівною h′_f = 50 ¸ 60 мм.

Для виконання розрахунків фактичний поперечний переріз ребристої плити замінюють розрахунковим таврової форми (рис. 3), ширина і висота якого дорівнює ширині і висоті плити, ширина ребра – сумі ширин ребер плити понизу, товщина полиці перерізу – товщині полиці плити.

b¢f

Аs b= 2 bp

Рис. 3. Розрахунковий поперечний переріз ребристої плити.

Таблиця 1

Нормативне і розрахункове навантаження на 1 м² перекриття.

Вид навантаження	Нормативне навантаження, Н/м^2	Коефіцієнт надійності по навантаженню gf	Розрахункове навантаження, Н/м^2
Постійне:
Власна вага ребристої плити		1.1
Власна вага підлоги		1.2
Разом:
Тимчасове повне:		1.2
У тому числі:
Тривале:		1.2
Короткочасне:		1.2
Повне навантаження:

Примітка до таблиці 1:

і – відповідно нормативне навантаження на 1 м² перекриття від власної ваги плити перекриття і підлоги;

, , – відповідно тимчасові нормативні навантаження: повне, тривале і короткочасне.

Величини навантажень визначають наступним чином:

,

(2.2)

де А – площа поперечного перерізу плити;

r_зб – середня щільність залізобетону (r_зб = 25 kН/м³)

В ₁ – номінальна ширина плити.

,

(2.3)

де h ₂ – товщина підлоги, яку приймають конструктивно;

r_п – середня щільність матеріалу підлоги (для підлоги з бетону прийняти r_п = 22 kН/м³; для підлоги з асфальтобетону – r_п = 16 kН/м³);

; .

(2.4)

де приймається по завданню.

Перший випадок

Обчислюється коефіцієнт за формулою:

.

(2.8)

За табл. А.6 (додаток А) в залежності від визначають відносну висоту стиснутої зони бетону x та коефіцієнт z.

Граничне значення відносної висоти стиснутої зони бетону визначається за формулою:

,

(2.9)

де w – характеристика деформативных властивостей стиснутої зони бетону

,

(2.10)

тут a – коефіцієнт, який для важкого бетону дорівнює 0.85, для дрібнозернистого – 0.8;
R_b – у МПа.

Виконується перевірка умови . При потрібно збільшити висоту перерізу плити або збільшити класи бетону і арматури.

Потрібна площа перерізу розтягнутої арматури визначається:

.

(2.11)

Згідно сортаменту арматури (табл. А.7 додатку А) визначають кількість (звичайно 2 або 4 стержня) і діаметри стержнів робочої поздовжньої арматури.

Другий випадок

Обчислюється коефіцієнт за формулою:

.

(2.12)

За табл. А.6 додатку А в залежності від визначають відносну висоту стиснутої зони бетону x. Виконується перевірка умови . При потрібно збільшити товщину полиці або клас бетону, де та визначаються за формулами (2.9) та (2.10) відповідно.

Потрібна площа розтягнутої робочої поздовжньої арматури визначається з умови:

.

(2.13)

Згідно сортаменту арматури (табл. А.7 додатку А) визначають кількість (звичайно 2 або 4 стержня) і діаметри стержнів робочої поздовжньої арматури.

У кожному ребрі плити розміщують по одному або по два стержня поздовжньої арматури (див. рис. 2, поз. 1).

Армування ребер плити повинно бути симетричним. Прийнята згідно сортаменту площа стержнів не повинна перевищувати потрібну площу більш ніж на 5%. Діаметр стержнів поздовжньої арматури не рекомендується приймати більше 25 мм. Якщо потрібен більший діаметр, то з умов розміщення арматури потрібно збільшити ширину ребра плити.

Додаток А

Таблиця А.1

Розрахункові опори бетону для граничних станів першої групи R_b і R_bt, МПа

Розрахункові параметри	Бетон	Клас бетону по міцності при стиканні
В7,5	В10	В12,5	В15	В20	В25	В30	В35	В40	В45	В50	В55	В60
Стискання осьове (призмо-ва міцність) Rb	Важкий та дрібнозернистий	4,5	6,0	7,5	8,5	11,5	14,5	17,0	19,5	22,0	25,0	27,5	30,0	33,0
Легкий	4,5	6,0	7,5	8,5	11,5	14,5	17,0	19,5	22,0	–	–	–	–
Розтягання осьове Rbt	Важкий	0,48	0,57	0,66	0,75	0,90	1,05	1,20	1,30	1,40	1,45	1,55	1,60	1,65
Дрібнозернистий груп: А	0,48	0,57	0,66	0,75	0,90	1,05	1,20	1,30	1,40	–	–	–	–
Б	0,40	0,45	0,57	0,64	0,77	0,90	1,00	–	–	–	–	–	–
В	–	–	–	0,75	0,90	1,05	1,20	1,30	1,40	1,45	1,55	1,60	1,65
Легкий при дрібному заповнювачі:
щільному	0,48	0,57	0,66	0,75	0,90	1,05	1,20	1,30	1,40	–	–	–	–
пористому	0,48	0,57	0,66	0,74	0,80	0,90	1,00	1,10	1,20	–	–	–	–

Таблиця А.2

 

Початкові модулі пружності бетону при стисканні та розтяганні Eb, МПa
Бетон	Клас бетону по міцності при стиканні
В12,5	В15	В20	В25	В30	В35	В40	В45	В50	В55	В60
Важкий:
природного твердіння
який піддався тепловій обробці
Дрібнозернистий груп:
А – природного твердіння								–	–	–	–
який піддався тепловій обробці								–	–	–	–
Б – природного твердіння						–	–	–	–	–	–
який піддався тепловій обробці						–	–	–	–	–	–
В – автоклавного твердін- ня	–
Легкий та поризований марки по середній щільності D:
						–	–	–	–	–	–
							–	–	–	–	–
								–	–	–	–
								–	–	–	–

Таблиця А.3

Таблиця А.4

Розрахункові опори та модуль пружності
д ля стержньової арматури

Стержньова арматура класів	Розрахункові опори, МПа	Модуль пружності Es, МПа
Розрахункові опори арматури для граничних станів першої групи	Розрахункові опори на розтяг для граничних станів другої групи Rs,ser
розтягненню	стисканню Rsc
поздовжньої Rs	поперечної Rsw
А-І
А-ІІ,
А-ІІІ діаметром, мм
6…8
10…40
А- ІV
А-V
А-VІ
А-ІІІв із контролюванням:
подовження і на- пруження
тільки подовження

Примітка. У зварних каркасах для поперечних стержнів із арматури класів А-ІІІ, діаметр яких менше 1/3 діаметру поздовжніх стержнів, значення R_sw приймаються 245 МПа.

Таблиця А.5

Розрахункові опори та модуль пружності
для дротяної арматури

Дротяна арматура класів	Діаметр арматури, мм	Розрахункові опори, МПа	Модуль пружності Es, МПа
Розрахункові опори арматури для граничних станів першої групи	Розрахункові опори на розтяг для граничних станів другої групи Rs,ser
розтягненню	стисканню Rsc
поздовжньої Rs	поперечної Rsw
Вр-І						170 000
В-ІІ						200 000
Вр-ІІ						200 000

 

Таблиця А.6

Таблиця А.7

Таблиця А.8

Продовження таблиці А.8

	4Вр-І	4Вр-І				–
	4Вр-І	5Вр-І				–
	4Вр-І	4Вр-І				–
	5Вр-І	5Вр-І				–
	5Вр-І	5Вр-І				–
	4Вр-І	4Вр-І				–
	4Вр-І	4Вр-І				–
	5Вр-І	5Вр-І				–
	5Вр-І	5Вр-І	(´150) + 100			–
	5Вр-І	5Вр-І	(´200) + 100			–
	5Вр-І	5Вр-І				–
	5Вр-І	5Вр-І	(´150) + 100			–
	5Вр-І	5Вр-І
	4Вр-І	6А-ІІІ

Продовження таблиці А.8

	5Вр-І	5Вр-І	(´150) + 170
	4Вр-І	6А-ІІІ	(´150) + 170
	3Вр-І	3Вр-І	(´200) + 100	(´250) + 100		–
	3Вр-І	3Вр-І		(´250) + 100		–
	4Вр-І	3Вр-І	(´200) + (´100)	(´250) + 100		–
	4Вр-І	3Вр-І	(´200) + 100	(´250) + 100		–
	4Вр-І	3Вр-І				–
	4Вр-І	4Вр-І	(´200) + 100	(´250) + 100		–
	5Вр-І	3Вр-І	(´200) + 100			–
	5Вр-І	4Вр-І	(´200) + 100	(´250) + 100		–
	4Вр-І	4Вр-І		(´250) + 100		–
	4Вр-І	4Вр-І				–
	5Вр-І	5Вр-І	(´200) + 100
	5Вр-І	6А-ІІІ	(´200) + 100

Продовження таблиці А.8

	4Вр-І	8А-ІІІ	(´200) + 100
	5Вр-І	5Вр-І
	5Вр-І	6А-ІІІ
	4Вр-І	8А-ІІІ
	5Вр-І	5Вр-І
	4Вр-І	8А-ІІІ
	5Вр-І	6А-ІІІ
	5Вр-І	5Вр-І	(´200) + 100
	5Вр-І	6А-ІІІ	(´200) + 100
	4Вр-І	8А-ІІІ	(´200) + 100
	5Вр-І	6А-ІІІ	(´200) + 100
	5Вр-І	8А-ІІІ	(´200) + 100
	5Вр-І	6А-ІІІ
	5Вр-І	8А-ІІІ

 

 

Таблиця А.9

Співвідношення діаметрів стержнів, ЩО зварюються, мм

Діаметр стержня одного напрямку d 1	3…12	14; 16	18; 20		25…32	36…40
Найменший допустимий діаметр стержня іншого напрямку d 2

 

Таблиця А.10

Коефіцієнти φ_b та φ_sb

Бетон		Значення l 0 /h
Коефіцієнтφb
Важкий (звичайний), дрібнозернистий		0,93	0,91	0,91	0,90	0,89	0,86	0,83	0,80
0,5	0,92	0,91	0,90	0,88	0,85	0,80	0,73	0,65
	0,92	0,91	0,89	0,86	0,81	0,74	0,63	0,55
Легкий		0,93	0,91	0,89	0,85	0,80	0,78	0,74	0,70
0,5	0,92	0,90	0,88	0,84	0,77	0,72	0,68	0,60
	0,92	0,90	0,87	0,81	0,74	0,67	0,60	0,51
Коефіцієнтφsb При a = a¢ < 0,15 h і відсутності проміжних стержнів або коли площа перерізу цих стержнів менша за Asm < As,tot /3
Важкий (звичайний), дрібнозернистий		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
	0,92	0,91	0,90	0,88	0,86	0,82	0,77	0,70
Легкий		0,93	0,91	0,89	0,85	0,83	0,79	0,75	0,71
0,5	0,92	0,91	0,89	0,84	0,78	0,76	0,72	0,67
	0,92	0,90	0,88	0,83	0,77	0,74	0,68	0.62
При 0,25 h > a = a¢ ³ 0,15 h або коли площа перерізу проміжних стержнів дорівнює чи більша за Asm ³ As,tot /3 незалежно від величини a
Важкий (звичайний), дрібнозернистий		0,92	0,92	0,91	0,89	0,87	0,84	0,80	0,75
0,5	0,92	0,91	0,90	0,87	0,83	0,79	0,72	0,65
	0,92	0,91	0,89	0,86	0,80	0,74	0,66	0,58
Легкий		0,92	0,91	0,89	0,84	0,79	0,75	0,71	0,65
0,5	0,92	0,90	0,88	0,83	0,77	0,71	0,68	0,60
	0,92	0,90	0,87	0,81	0,74	0,68	0,61	0,52

Примітка. N_l – поздовжня сила від дії постійних і довгочасних навантажень; N – поздовжня сила від дії всіх навантажень (постійних, довго- і короткочасних).

Додаток Б

 

Додаток В

 

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до курсової роботи з дисципліні “Будівельні конструкції”

розділ “Залізобетонні конструкції”

(для студентів спеціальності 7.120.101 “Архітектура”)

 

Затверджено на

засіданні кафедри

“Залізобетонні конструкції”

 

Протокол №6

від 03.03.2009 р.

 

Макіївка – 2009 р.

 

УДК 624.012.4

 

Методичні вказівки до курсової роботи по дисципліні “Будівельні конструкції” розділ “Залізобетонні конструкції” (для студентів спеціальностей 7.120.101). Склали: к.т.н, доценти Брижатий Е.П., Брижатий О.Е., Завялов В.М.; к.т.н., асистент Корсун А.В. – Макіївка, ДонНАБА, 2009, 48 с.

У курсовій роботі розробляються залізобетонні конструкції збірного міжповерхового перекриття багатоповерхової будівлі каркасного типу та колони.

У даних вказівках наведені рекомендації щодо компоновки конструктивної схеми перекриття і послідовність виконання розрахунку плити перекриття, ригелю, колони першого поверху, фундаменту під центрально-навантажену колону, а також правила їх конструювання і армування.

Розрахунки конструкцій, що представлені у вказівках, засновані на будівельних нормах СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции».

 

Складачі: доц., к.т.н. Брижатий Е.П.

доц., к.т.н. Брижатий О.Е.

доц., к.т.н. Завялов В.М.

ас., к.т.н. Корсун А.В.

 

Рецензенти: проф., д.т.н. Левін В.М.

доц., к.т.н. Невгень М.О.

 

 

Відповідальний за випуск: Корсун А.В.

 

 

Зміст

 

Зміст. 3

ЗМІСТ, ОБСЯГ І ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ КУРСОВОЇ РОБОТИ.. 4

Зміст курсової роботи. 4

Обсяг курсової роботи. 4

1. Компоновка конструктивної схеми міжповерхового перекриття. 4

2. Розрахунок і конструювання плити перекриття. 5

2.1. Поперечний переріз плити. 5

2.2. Розрахунковий прогін і навантаження. 6

2.3. Зусилля від розрахункових навантажень. 6

2.4. Характеристики міцності бетону і арматури. 7

2.5. Розрахунок плити за граничними станами першої групи. 7

2.5.1. Розрахунок міцності плити по перерізу, нормальному до поздовжньої осі. 7

2.5.2. Розрахунок полиці плити на місцевий згин. 8

2.5.3. Розрахунок плити за перерізом, похилим до поздовжньої осі. 9

2.5.4. Розрахунок плити на дію навантажень, що виникають при її підніманні
та монтажу. 10

2.5.5. Визначення діаметрів арматури монтажних петель. 11

3. Розрахунок і конструювання ригелю. 11

3.1. Розрахунковий прогін і навантаження. 11

3.2. Визначення зусиль, що виникають у ригелі від розрахункових навантажень. 12

3.3. Характеристики міцності бетону і арматури. 12

3.4. Визначення розмірів поперечного перерізу ригелю і схема його армування. 12

3.5. Розрахунок ригелю за першою групою граничних станів. 13

3.5.1. Розрахунок ригелю на дію згинального моменту від розрахункового
навантаження. 13

3.5.2. Розрахунок ригелю за перерізом, похилим до поздовжньої осі. 13

3.5.3. Розрахунок ригелю на дію згинального моменту, що виникає при його
підйомі і монтажу. 13

3.5.4. Конструювання ригелю. Побудова епюри матеріалів. 14

4. Розрахунок і конструювання колони першого поверху. 16

4.1. Визначення розрахункової поздовжньої сили, що діє на колону першого поверху. 16

4.2. Характеристики міцності бетону і арматури. 17

4.3. Розрахункова схема і схема армування колони. 17

4.4. Підбор перерізу арматури колони. 17

5. Розрахунок і конструювання фундаменту колони. 18

6. Вказівки для оформлення графічної частини роботи. 21

Список ВИКОРИСТАНОЇ І рекомендованої літератури. 22

Додаток А.. 23

Додаток Б. 35

Додаток В.. 46

 

 

ЗМІСТ, ОБСЯГ І ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ КУРСОВОЇ РОБОТИ

Зміст курсової роботи.

Курсова робота має такі розділи:

1. Компоновка конструктивної схеми міжповерхового перекриття балкового типу із збірних залізобетонних конструкцій.

2. Статичний розрахунок, підбір перерізів і конструювання збірної залізобетонної ребристої плити перекриття.

3. Статичний розрахунок, підбір перерізів і конструювання ригелю пе