- •Введение.
- •1. Компоновка перекрытия.
- •2. Определение усилий.
- •3. Построение эпюры изгибающих моментов и поперечных перерезывающих сил.
- •4. Уточнение размеров поперечного сечения ригеля.
- •1. Определение расчётных данных.
- •2. Задаёмся шириной элемента.
- •6. Расчёт прочности ригеля по наклонному сечению (на действие поперечных перерезывающих сил).
- •8. Конструирование стыка ригеля с колонной.
- •9. Расчет ригеля на монтажные нагрузки.
- •Заключение.
МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова» (ФГБОУ ВПО «ИжГТУ имени М.Т. Калашникова») |
С. И. Сачкова, Л.А. Лубенская |
Методические указания к практическим занятиям по расчету и проектированию сборного многопролетного ригеля по курсу “Железобетонные и каменные конструкции” для студентов направления 270100 «Строительство», 270800 «Строительство»
|
Рекомендовано учебно-методическим советом ФГБОУ ВПО «ИжГТУ имени М.Т. Калашникова» для использования в учебном процессе в качестве учебно-методического пособия для студентов, обучающихся по направлению студентов направления 270100 «Строительство», 270800 «Строительство» |
Ижевск 2013 |
Рецензент: Кисляков А.А..-к.т.н., Главный инженер ООО « Институт «Удмуртгражданпроект»
Составители: Сачкова С. И. - старший преподаватель кафедры «Промышленное и гражданское строительство», Л.А. Лубенская - старший преподаватель кафедры «Промышленное и гражданское строительство»
Рекомендовано к изданию на заседании кафедры «Промышленное и гражданское строительство» ИжГТУ (протокол № 4 от 16.10. 2013 г.).
Методические указания к практическим занятиям по расчету и проектированию сборного многопролетного ригеля по курсу “Железобетонные и каменные конструкции” для студентов направления 270100 «Строительство», 270800 «Строительство»/ сост. Сачкова С. И., Л. А. Лубенская. – Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2013. – 17 с.
Рассмотрены вопросы: оптимальной компоновки сборного балочного перекрытия многоэтажного производственного здания; расчета и конструирования несущих элементов в соответствии с требованиями СНиП , ГОСТ и СП. Для студентов всех форм обучения по направлению 270100 «Строительство», 270800 «Строительство». Методические указания могут быть использованы преподавателями и студентами для практических занятий, курсового и дипломного проектирования.
© Ижевский государственный технический
университет им. М.Т.Калашникова, 2013
© Лубенская Л.А., Сачкова С. И. - составление, 2013
Содержание:
Введение. 4
1. Компоновка перекрытия. 4
2. Определение усилий. 5
3. Построение эпюры изгибающих моментов и поперечных перерезывающих сил. 7
4. Уточнение размеров поперечного сечения ригеля. 9
5. Расчёт продольного армирования ригеля. 10
6. Расчёт прочности ригеля по наклонному сечению (на действие поперечных перерезывающих сил). 11
7. Построение эпюры материалов. 13
8. Конструирование стыка ригеля с колонной. 14
9. Расчет ригеля на монтажные нагрузки. 15
Заключение. 15
Введение.
Сборные железобетонные ригели могут иметь форму поперечного
сечения, показанную на рис. 1.
Рис.1. Форма поперечного сечения сборных ригелей
С целью повышения жесткости каркаса, экономии материалов и уменьшения конструктивной высоты перекрытия сборные ригели рекомендуется проектировать неразрезными, что осуществляется при помощи сварки выпусков арматуры, закладных деталей сопрягаемых элементов.
Сборные элементы выполняют из обычного или предварительно напряженного (при 1≥9,0м) железобетона. При этом для ригелей без предварительного напряжения рекомендуется применять бетоны классов В15, В20, В25, В30.
Ненапрягаемая арматура: рабочая - из арматурной стали классов А-III, поперечная – из арматурной стали классов А-III и А-I.
1. Компоновка перекрытия.
Рис. 2. Компоновка перекрытия
В курсовом проекте рассмотрено монолитное ребристое перекрытие над подвалом. Все вышележащие междуэтажные перекрытия в этом же здании – сборные ребристыми. Сборные ребристые перекрытия состоят из: балок, называемых ригелями и плит перекрытия. Ригели могут располагаться и поперек и вдоль здания. Они опираются на несущие стены и колонны. Плиты перекрытия опираются на ригели и несущие стены и могут быть прямоугольными, ребристыми или многопустотными. В КП рассмотрены ригели прямоугольного поперечного сечения, расположенные поперёк здания.
Составление плана раскладки плит рассмотрено в курсе архитектуры. Ширина сборных железобетонных плит кратна 30 см: 1,2; 1,5; 1,8 м. Если пролёты l1 кратны 30 см, то плиты закрывают всё пространство; если нет –вводят монолитные участки 100~200 мм. Плиты передают нагрузку симметрично на левую и правую опоры, поэтому ширина грузовой площадки ригеля равна шагу ригелей: В = l2.
Для такого типа ригелей расчётная длина в среднем пролёте равна расстоянию между осями колонн, , в крайнем пролёте – расстояние от оси колонны до ц. т. площадки опирания ригеля на каменную кладку.
Тип плит перекрытия подбирают в зависимости от величины временной нагрузки. Если величина нормативной временной нагрузки - плиты ребристые;
если - возможно применение пустотной плиты.
2. Определение усилий.
Постоянные нагрузки на перекрытие были определены в первой части курсового проекта. В сорных железобетонных плитах для определения их собственного веса необходимо умножить объемный вес материала на приведенную толщину плиты (в зависимости от типа плиты: для многопустотной плиты толщиной 220 мм – приведенная толщина составит 120 мм, для ребристой плиты толщиной 300 мм – 105 мм). Временную нагрузку принять из задания для междуэтажного перекрытия.
Таблица 1. Сбор нагрузок на плиту
№ п/п |
Вид нагрузки |
Норматив-ная, кН/м2 |
γf, коэф. надёжн. по нагр. |
Расчёт-ная, кН/м2 |
I |
Постоянные нагрузки, g: |
|
|
|
1 |
Керамическая плитка δ = ( )м, ρ= ( )кН/м3 |
( ) |
1,2 |
( ) |
2 |
Цементно-песчаная стяжка δ = ( )м, ρ= ( )кН/м3 |
( ) |
1,3 |
( ) |
3 |
Ж/б плита ρ=( )кН/м3 |
( ) |
1,1 |
( ) |
|
Итого: |
( ) |
|
( ) |
II |
Временная нагрузка, v |
( ) |
1,2 |
( ) |
III |
Полная нагрузка, q |
( ) |
|
( ) |
Назначение конструктивных размеров ригеля (кратно 5 см):
Погонные нагрузки.
Постоянная погонная нагрузка:
g - итоговая расчётная постоянная нагрузка из таблицы;
В = l2 - ширина грузовой площади;
- коэффициент, учитывающий класс ответственности здания [4].
Округляем в большую сторону до 2-х знаков.
Погонная временная нагрузка:
v – расчётная временная нагрузка из таблицы.
Ригель многопролетного перекрытия представляет собой элемент рамной конструкции. При свободном опирании концов ригеля на наружные стены и равных (или отличающихся не более чем на 20%) пролетах его можно рассчитывать как неразрезную балку. При этом возможен учет образования пластических шарниров, приводящих к перераспределению и выравниванию изгибающих моментов.
Расчитываем усилия в ригеле как в трехпролетной неразрезной балке на 3 опорах.
Таблица 2. Расчет усилий в ригеле от действия внешних нагрузок
№ п/п |
Схема нагрузки | ||||||
1 |
0,08 |
0,025 |
-0,1 |
0,4 |
-0,6 |
0,5 | |
2 |
0,101 |
-0,05 |
-0,05 |
0,45 |
-0,55 |
0 | |
3 |
-0,025 |
0,075 |
-0,05 |
-0,05 |
-0,05 |
0,5 | |
4 |
–(считать не надо) |
– |
-0,117 |
0,383 |
-0,617 |
0,583 | |
|
Варианты наиболее невыгодного загружения |
1+2 |
1+3 |
1+4 |
1+2 |
1+4 |
1+4 |
Для определения момента в любом сечении, нам необходимо умножить величину нагрузки на соответствующий коэффициент из таблицы и на квадрат пролёта.
Для определения поперечной перерезывающей силы, необходимо умножить величину нагрузки на соответствующий коэффициент и на длину пролёта.
Нагрузки посчитаны отдельно постоянные и временные. В последней строке приведены варианты наиболее невыгодных загружений для каждого сечения.