- •Федеральное агентство
- •Железнодорожного транспорта
- •Московский государственный университет
- •Путей сообщения (миит)
- •Проектирование несущих железобетонных конструкций многоэтажного промышленного здания
- •Москва – 2013
- •Содержание
- •270800 – Строительство 1
- •1. Компоновка конструктивной схемы каркаса здания 13
- •2. Определение нагрузок и статический расчёт элементов каркаса 17
- •3. Расчёт и конструирование предварительно напряженной панели перекрытия 23
- •4. Расчет и конструирование ригеля перекрытия 33
- •5. Расчёт и конструирование колонны 42
- •5. Расчёт и конструирование фундамента 44
- •Введение
- •Компоновка конструктивной схемы каркаса здания Объёмно-планировочные параметры здания
- •Состав и работа каркаса здания
- •Температурные швы
- •Колонны и наружные стены
- •Панели перекрытия
- •Заделка панелей в стены:
- •Размеры сечения панели перекрытия:
- •План и поперечный разрез здания
- •2. Определение нагрузок и статический расчёт элементов каркаса Общие положения
- •Коэффициенты надежности по нагрузке
- •Нагрузки на перекрытие и покрытие
- •Нагрузка на ригель поперечной рамы
- •Внутренние усилия в ригеле
- •Продольные усилия в колонне 1-го этажа
- •Способы натяжения арматуры
- •Величина предварительных напряжений в арматуре
- •Граничная относительная высота сжатой зоны бетона
- •Опалубочные размеры панели
- •Основные габаритные размеры панели
- •Подбор продольной рабочей арматуры панели
- •Конструирование поперечной рабочей арматуры панели
- •Расчет полки панели на местный изгиб
- •Общие соображения
- •Нагрузки на полку панели
- •Расчётная схема полки, внутренние усилия
- •Поперечное сечение полки
- •Подбор рабочей арматуры
- •Конструирование сеток
- •Рабочие чертежи панели перекрытия
- •4. Расчет и конструирование ригеля перекрытия Прочностные и деформативные характеристики бетона и арматуры
- •Подбор продольной рабочей арматуры ригеля
- •Подбор продольной рабочей арматуры ригеля
- •Подбор поперечной рабочей арматуры ригеля
- •Конструирование поперечной арматуры
- •4.3.2. Общие соображения по расчёту прочности наклонных сечений
- •Расчет на действие поперечной силы по наклонной трещине
- •Проверка прочности на действие поперечной силы по наклонной полосе между наклонными трещинами
- •Обрыв продольной арматуры в пролёте
- •А. Построение эпюры материалов
- •Определение несущей способности нормальных сечений ригеля
- •Б. Определение длины заделки арматурных стержней.
- •Определение длины заделки арматурных стержней
- •Определение экономического эффекта от снижения расхода арматуры
- •Конструктивное армирование ригеля, опорный узел
- •Расчёт и конструирование колонны Подбор продольной арматуры
- •Конструирование поперечной арматуры колонны
- •Расчёт и конструирование фундамента Общие соображения
- •Определение площади подошвы фундамента
- •Определение основных размеров фундамента
- •Определение высоты ступеней
- •Определение глубины заделки колонны в фундаменте
- •Определение размеров ступеней в плане
- •Расчёт фундамента на продавливание
- •Проверка прочности плиты по наклонному сечению
- •Подбор арматуры подошвы фундамента
- •Определение площади арматуры подошвы фундамента
- •Список литературы
- •Разрез 1-1
- •Линия сгиба
- •Сортамент стержневой и проволочной арматуры
- •Размещение арматуры в каркасах и сетках панелей
- •Размещение арматуры в каркасах ригелей
- •Краткие теоретические сведения
- •1. Основные этапы проектирования строительных конструкций
- •Компоновка конструктивной схемы элемента
- •Формирование расчётной схемы
- •Определение нагрузок, действующих на элемент
- •Определение внутренних усилий в сечениях элемента от действия нагрузок
- •Подбор сечений (конструктивный расчёт)
- •2. Нагрузки и воздействия
- •3. Сущность железобетона
- •4. Назначение, классы и применение арматуры
- •Некоторые классы арматуры
- •5. Основные положения расчёта железобетонных конструкций
- •6. Расчёт изгибаемых элементов по несущей способности
- •Некоторые вопросы и задания на защиту
Список литературы
СНиП 2.01.07 – 85*. Нагрузки и воздействия. / Госстрой России. – М.: ФГУП ЦПП, 2004. – 44 с.
СНиП 2.03.01 – 84*. Бетонные и железобетонные конструкции. / Госстрой России. – М.: ФГУП ЦПП, 2001. – 76 с.
СНиП 52-01-2003. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. – М.: ФГУП ЦПП, 2004. – 24 с.
СП 52-101-2003. Свод правил по проектированию и строительству. Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры. ГУП «НИИЖБ». – М.: ФГУП ЦПП, 2004. – 54 с.
СП 52-102-2004. Свод правил по проектированию и строительству. Предварительно напряженные железобетонные конструкции. ГУП «НИИЖБ». – М.: ФГУП ЦПП, 2005. – 38 с.
Байков В.Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции. Общий курс: Учебник для ВУЗов. – М.: Стройиздат, 1991. – 767 с.
Бондаренко В.М., Римшин В.И. Примеры расчёта железобетонных и каменных конструкций: Учеб. пособие. – М.: Высш. шк., 2006. – 504 с.
Тимофеев Н.А. Проектирование несущих железобетонных конструкций многоэтажного промышленного здания: Метод. указания к курсовой работе и практическим занятиям для студентов спец. «Строительство ж. д., путь и путевое хозяйство». – М.: МИИТ, 2004. – 48 с.
Графическая часть
Лист 1. План и поперечный разрез здания (М 1:200).
Лист 2. Армирование панели перекрытия (М 1:10), спецификация арматуры.
Лист 3. Армирование ригеля перекрытия (М 1:50),
конструктивное решение опорного узла (М 1:20)
Лист 4. Армирование фундамента под колонну (М 1:50).
Армирование панели перекрытия (М
1:10)
Опорный узел (М 1:5)
Узел А (М 1:5)
К-2
Разрез 2-2 (М
1:10)
(М
1:10)
К-1
С-2
С-1
Узел АРазрез 1-1
Линия сгиба
ПРИМЕЧАНИЯ:
Бетон тяжёлый класса В40. Передаточная прочность при обжатии 20 МПа.
Натяжение напрягаемой арматуры электротермическим способом на упоры. Контролируемое значение предварительного напряжения 800 МПа.
Размещение поперечной арматуры по длине каркаса панели
Пример 1. Панель пролётом 7,8 м.
Длина стержней продольной арматуры на 20 мм меньше конструктивной длины панели lk = 7770 мм:
l = 7770 – 20 = 7750 мм.
Число шагов поперечной арматуры в средней части пролёта при шаге S2 = 250 мм:
n2 = 7750/(2250) = 15,5; принимаем n2 = 15 (в сторону уменьшения).
Тогда S2n2 = 25015 = 3750 мм.
Длина размещения поперечной арматуры у опор:
l0 = (7750 – 3750)/2 = 2000 мм.
Число шагов поперечной арматуры возле опор при шаге S1 = 150 мм:
n1 = 2000/150 = 13,3; принимаем n1 = 13 (в сторону уменьшения).
Тогда S1n1 = 15013 = 1950 мм.
Остаток по краям составляет: 2000 – 1950 = 50 мм.
Остаток должен составлять не менее диаметра продольного стержня (8 мм) и не менее 20 мм. Указанные требования выполняются.
Пример 2. Панель пролётом 6,6 м.
Длина стержней продольной арматуры на 20 мм меньше конструктивной длины панели lk = 6570 мм:
l = 6570 – 20 = 6550 мм.
Число шагов поперечной арматуры в средней части пролёта при шаге S2 = 200 мм:
n2 = 6550/(2200) = 16,3; принимаем n2 = 16 (в сторону уменьшения).
Тогда S2n2 = 20016 = 3200 мм.
Длина размещения поперечной арматуры у опор:
l0 = (6550 – 3200)/2 = 1675 мм.
Число шагов поперечной арматуры возле опор при шаге S1 = 150 мм:
n1 = 1675/150 = 11,2; принимаем n1 = 11 (в сторону уменьшения).
Тогда S1n1 = 15011 = 1650 мм.
Остаток по краям составляет: 1675 – 1650 = 25 мм.
Остаток должен составлять не менее диаметра продольного стержня (8 мм) и не менее 20 мм. Указанные требования выполняются.
Армирование ригеля перекрытия (М
1:50)
Поперечные сечения ригеля перекрытия (М
1:20)
Опорный узел ригеля перекрытия (М
1:20)
Вставка
Сварка
закладных деталей
Армирование фундамента (М 1:50)
1-1
С-2
Приложения
Приложение 1
Панели перекрытий
Тип панели |
Размеры поперечного сечения, мм |
Нагрузка от собственного веса панели, кН/м2 |
|
высота hn |
ширина bn |
||
Рёбристая |
25…40 |
110…150 |
2,5 |
2Т |
30…40 |
2,0 |
Характеристики панелей и ригелей перекрытия
Пролёт L, м |
Характеристики панели перекрытия |
Характеристики ригеля перекрытия |
|||||||
высота |
номинальная ширина |
число панелей по длине пролёта |
шаг поперечной арматуры, мм |
высота |
ширина |
шаг поперечной арматуры, мм |
|||
hn, мм |
bn, мм |
S1 |
S2 |
hr, мм |
br, мм |
S1 |
S2 |
||
6 |
300 |
1 200 |
5 |
150 |
200 |
600 |
200 |
200 |
450 |
6,6 |
300 |
1 100 |
6 |
150 |
200 |
650 |
250 |
200 |
450 |
7,2 |
350 |
1 200 |
6 |
150 |
250 |
700 |
250 |
200 |
500 |
7,8 |
350 |
1 300 |
6 |
150 |
250 |
750 |
250 |
250 |
500 |
8,4 |
400 |
1 400 |
6 |
150 |
300 |
800 |
300 |
250 |
500 |
9 |
450 |
1 500 |
6 |
150 |
300 |
850 |
300 |
250 |
500 |
Приложение 2
Нормативные и расчётные сопротивления бетона, начальные модули упругости
Класс бетона В |
Сопротивления бетона, МПа |
Модуль упругости бетона Eb103, МПа |
||||
на сжатие |
на растяжение |
|||||
Rbn |
Rb |
Rbt,n |
Rbt |
естественного твердения |
подвергнутого тепловой обработке |
|
В5 |
3,5 |
2,8 |
0,55 |
0,37 |
13,0 |
11,5 |
В7,5 |
5,5 |
4,5 |
0,70 |
0,48 |
16,0 |
14,5 |
В10 |
7,5 |
6,0 |
0,85 |
0,57 |
18,0 |
16,0 |
В12,5 |
9,5 |
7,5 |
1,00 |
0,66 |
21,0 |
19,0 |
В15 |
11,0 |
8,5 |
1,15 |
0,75 |
23,0 |
20,5 |
В20 |
15,0 |
11,5 |
1,40 |
0,90 |
27,0 |
24,0 |
В25 |
18,5 |
14,5 |
1,60 |
1,05 |
30,0 |
27,0 |
В30 |
22,0 |
17,0 |
1,80 |
1,20 |
32,5 |
29,0 |
В35 |
26,5 |
19,5 |
1,95 |
1,30 |
34,5 |
31,0 |
В40 |
29,0 |
22,0 |
2,10 |
1,40 |
36,0 |
32,5 |
В45 |
32,0 |
25,0 |
2,20 |
1,45 |
37,5 |
34,0 |
В50 |
35,0 |
27,6 |
2,30 |
1,55 |
39,0 |
35,0 |
В55 |
39,5 |
30,0 |
2,40 |
1,60 |
39,5 |
35,5 |
В60 |
43,0 |
33,0 |
2,50 |
1,65 |
40,0 |
36,0 |
Приложение 3