- •Всего: 18 часов Тематический план практических занятий
- •Всего: 14 часов
- •Раздел 1. Общие принципы проектирования железобетонных конструкций зданий Лекция 1. Принципы компОновки железобетонных конструкций
- •1.1. Конструктивные схемы
- •1.2. Деформационные швы
- •Лекция 2. Принципы проектирования сборных элементов
- •2.1. Типизация сборных элементов и унификация размеров
- •2.2. Расчетные схемы сборных элементов в процессе транспортирования и монтажа
- •2.3. Стыки и концевые участки элементов сборных конструкций
- •Контрольные вопросы для самостоятельной проработки материала раздела 1.
- •Раздел 2. Конструкции многоэтажных каркасных зданий Лекция 3. Конструкции многоэтажных промышленных зданий
- •3.1. Конструктивные схемы зданий
- •3.2. Конструкции многоэтажных рам
- •Лекция 4. Расчетные схемы и нагрузки
- •4.1. Предварительный подбор сечений
- •4.2. Усилия от нагрузок
- •4.3. Расчетные усилия и подбор сечений
- •Лекция 5. Системы рамные, рамно-связевые и связевые
- •Контрольные вопросы для самостоятельной проработки материала раздела 2.
- •Раздел 3. Конструкции плоских перекрытий Лекция 6. Классификация плоских перекрытий
- •Лекция 7. Балочные сборные перекрытия
- •7.1. Компоновка конструктивной схемы перекрытия
- •7.2. Проектирование плит перекрытий
- •7.3. Проектирование ригеля
- •Лекция 8. Ребристые монолитные перекрытия с балочными плитами
- •8.1. Компоновка конструктивной схемы перекрытия
- •8.2. Расчет плиты, второстепенных и главных балок
- •8.3. Конструирование плиты, второстепенных и главных балок
- •Лекция 9. Ребристые монолитные перекрытия с плитами, опертыми по контуру
- •9.1. Конструктивные схемы перекрытий
- •9.2. Расчет и конструирование плит, опертых по контуру
- •9.3. Расчет и конструирование балок
- •Лекция 10. Балочные сборно-монолитные перекрытия
- •10.1. Сущность сборно-монолитной конструкции
- •10.2. Конструкции сборно-монолитных перекрытий
- •Лекция 11. Безбалочные перекрытия
- •11.1. Безбалочные сборные перекрытия
- •11.2. Безбалочные монолитные перекрытия
- •11.3. Безбалочные сборно-монолитные перекрытия
- •Контрольные вопросы для самостоятельной проработки материала раздела 3.
- •Руководство к практическим занятиям Общие требования
- •Цели и содержание занятий
- •Тема 1. Компоновка многоэтажного каркасного здания. Сбор нагрузок на междуэтажное перекрытие и покрытие.
- •Пример 1
- •Тема 2. Расчет и конструирование сборных железобетонных плит перекрытия.
- •Пример 2.
- •2.1 Назначение размеров поперечного сечения плиты
- •2.2 Расчет по прочности нормальных сечений, подбор продольной арматуры
- •2.3 Расчет по прочности наклонных сечений, подбор поперечной арматуры
- •2.4 Проверка панели на монтажные нагрузки
- •2.5 Проверка панели по прогибам
- •2.6.1 Расчет панели по образованию трещин
- •2.6.2 Расчет панели по раскрытию трещин
- •Тема 3. Расчет и конструирование сборного неразрезного ригеля.
- •Пример 3.
- •3.1 Определение усилий в ригеле поперечной рамы
- •Эпюры изгибающих моментов от комбинаций нагрузок
- •3.2 Расчёт прочности ригеля по сечениям, нормальным к продольной оси, подбор армирования
- •3.3 Конструирование арматуры ригеля
- •Тема 4. Расчет и конструирование колонны
- •Пример 4.
- •Расчет прочности средней колонны Характеристики прочности бетона и арматуры
- •Подбор сечений симметричной арматуры
- •Поперечное армирование:
- •Тема 5. Компоновка монолитного ребристого перекрытия и выбор наиболее экономичного варианта.
- •Пример 5.
- •Тема 6. Определение внутренних усилий в элементах монолитного ребристого перекрытия.
- •6.1 Определение внутренних усилий в балочной плите.
- •6.2 Определение внутренних усилий в сечениях второстепенной балки.
- •Пример 6.
- •6.1 Эпюра изгибающих моментов (кНм) и поперечных сил (кН)
- •Тема 7. Подбор и раскладка арматурных сеток и каркасов в плитной части и второстепенной балке монолитного ребристого перекрытия.
- •7.1 Конструирование плиты
- •Пример 7.1
- •7.1 Конструирование второстепенной балки
- •Пример 7.2
- •Приложения
- •Минимально допустимая толщина железобетонных плит
- •Литература
Тема 3. Расчет и конструирование сборного неразрезного ригеля.
Цель занятия: Научиться определять внутренние усилия и конструировать сборные неразрезные ригели.
Поперечная многоэтажная рама имеет регулярную расчетную схему с равными пролетами ригелей и равными длинами стоек (высотами этажей). Сечение ригелей и стоек по этажам также принимается постоянными. Сопряжение колонн с ригелями и колонн в стаканах фундаментов – жесткое. При расчете неполных каркасов сопряжение крайнего ригеля с кирпичной стеной принимается шарнирным.
Нагрузка на ригель от многопустотных плит и от ребристых плит при числе ребер в пролете более четырех считается равномерно распределенной. Для определения погонных нагрузок на ригель, нагрузки, распределенные на квадратный метр, умножают на ширину грузовой полосы (шаг поперечных рам). Нагрузку от собственного веса ригеля определяют умножением площади его поперечного сечения на плотность железобетона.
При загружении ригеля временной нагрузкой используются различные комбинации. С целью перераспределения моментов в ригеле к эпюре моментов от постоянных нагрузок и отдельных невыгодно расположенных временных нагрузок прибавляют добавочные треугольные эпюры с произвольными по знаку и значению опорными моментами. При этом ординаты выровненной эпюры моментов в расчетных сечениях должны составлять не менее 70 % значений, вычисленных по упругой схеме. На основе отдельных загружений строят огибающие эпюры Мsd и Vsd.
Сечение продольной арматуры ригеля подбирают по моменту в четырех нормальных сечениях: в первом и среднем пролетах, на первой промежуточной опоре и на средней опоре. Расчет поперечной арматуры по Vsd ведут для трех наклонных сечений: у первой промежуточной опоры слева и справа и у крайней опоры.
Стык ригеля с колонной выполняют на ванной сварке выпусков верхних надопорных стержней с чем? и сварке закладных деталей ригеля и опорной консоли колонны. Ригель армируют двумя (двумя или тремя) сварными каркасами, часть продольных стержней каркасов обрывают в соответствии с изменением огибающей эпюры моментов и по эпюре арматуры (материалов). Обрываемые стержни заводят за место теоретического обрыва на длину анкеровки .
Эпюру арматуры (материалов) строят в такой последовательности:
1. Определяют изгибающие моменты М, воспринимаемые в расчетных сечениях по фактически принятой арматуре.
2. Устанавливают графически на эпюре моментов по ординатам М места теоретического обрыва стержней.
3. Заводят на длину анкеровки обрываемые стержни от мест теоретического обрыва.
Пример 3.
Требуется:
По исходным данным примера 1 и с учетом принятой компоновки определить внутренние усилия в поперечной раме и произвести расчет неразрезного пятипролетного ригеля.
3.1 Определение усилий в ригеле поперечной рамы
Подсчет нагрузок на 1м2 перекрытия и покрытия приведен в табл.1.1, 1.2.
Вычисляем расчетную нагрузку на 1м длины ригеля перекрытия.
Постоянная:
- от перекрытия с учетом коэффициента надежности по назначению здания wn=0.95; 5,61·0.95·5,91=30,66 кН/м;
- от веса ригеля таврового сечения (полка: 150х350, стенка: 200х400) ( = 2500кг/м3) с учетом частного коэффициента безопасности f = 1,35 и n = 0,95
кН/м;
Итого постоянная: g = 30,66+4,248 = 34,91 кН/м.
Временная (по заданию) с учетом тn =0,95, v=7,8·5,91·0.95=43,79 кН/м;
Вычислим расчетную нагрузку на 1м длины ригеля покрытия:
Постоянная:
- от веса ригеля таврового сечения (полка: 150х350, стенка: 200х450) ( = 2500кг/м3) с учетом частного коэффициента безопасности f = 1,35 и n = 0,95.
кН/м;
- от конструкций покрытия и кровли: 5,922·0.95·5,91=33,25 кН/м;
Итого постоянная: g = 33,25+4,248=37,50 кН/м;
Временная нагрузка (от снега в зависимости от района строительства):
v=0,8·1.5·5,91·0.95=6,74кН/м.
Опорные и пролетные моменты вычисляются в программном комплексе “RADUGA-BETA”
Различные схемы загружения постоянной и временной нагрузкой приведены на рис.3.3-3.6.
Рис. 3.1. Схема нумерации стержней и узлов
Рис. 3.2.
Рис. 3.3. Схема нагружения ригеля постоянной нагрузкой Рис. 3.4. Схема нагружения ригеля временной нагрузкой 1
Рис. 3.5. Схема нагружения ригеля временной нагрузкой 2 Рис. 3.6. Схема нагружения ригеля временной нагрузкой 3
Еще одна схема – в двух первых пролетах + через пролет
Эпюры моментов нужно построить от сочетаний нагрузок как для плиты (СТБ ЕН 1990-2007, Приложение А.1, таблица А.1.2(В))