Методические рекомендации по выполнению заданий
Nbsp; УТВЕРЖДАЮ Ректор ОУ ВО «Южно-Уральский институт управления и экономики» ___________________ А.В.Молодчик «_____» _____________20___ г.
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
по выполнению расчетно-графической работы по дисциплине
ОСНОВЫ АРХИТЕКТУРЫ И СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
(Наименование дисциплины)
для направления: 08.03.01 «Строительство» профиль «Промышленное и гражданское строительство»
(код и наименование направления)
Челябинск
2015
Основы архитектуры и строительных конструкций: Методические рекомендации по выполнению расчетно-графической работы / И.И. Новикова. – Челябинск: ОУ ВО Южно-Уральский институт управления и экономики, 2015. – 55` с.
Основы архитектуры и строительных конструкций: Методические рекомендации по выполнению расчетно-графической работы : Предназначены для обучающихся по направлению 08.03.01 «Строительство»; Является единой для всех форм обучения.
© Издательство ОУ ВО Южно-Уральского
института управления и экономики, 2015
Оглавление
I.Введение …………………………………………………………………………..4
II. Методические рекомендации по выполнению заданий……………………....9
III. Задания к расчетно-графической работе..…………………………………....45
IV. Рекомендуемый список литературы ………………………………………...54
|
|
|
I ВВЕДЕНИЕ
|
| |||||||||
| Расчетно-графическая работа по дисциплине «Основы архитектуры и строительных конструкций» предназначена для реализации Федерального государственного стандарта Высшего профессионального образования по направлению 08.03.01 «Строительство» и является единой для всех форм обучения. Целью выполнения расчетно-графической работы является освоение навыков расчета основных несущих железобетонных конструкций зданий м сооружений: колонн, фундаментов, и других сборных унифицированных железобетонных элементов. Задачами расчетно-графической работы является закрепление знаний - о нагрузках и воздействиях на здания и их конструкции; - о несущих и ограждающих конструкциях; - о функциональных и физических основах проектирования;
| |||||||||
| Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций: Таблица 1 – Структура компетенций, формируемых в результате выполнения графо-аналитической работы | |||||||||
| Код компе тенции | Наименование компетенции | Вид деятельности и проф. задачи | Планируемые результаты | Уровень освоения компетенции | |||||
| ПК-1 | знание нормативной базы в области инженерных изысканий, принципов проектирования зданий, сооружений, инженерных систем и оборудования, планировки и застройки населенных мест
| изыскательская и проектно-конструкторская деятельность: − сбор и систематизация информационных и исходных данных для проектирования зданий, сооружений, комплексов, транспортной инфраструктуры, инженерных систем и оборудования, планировки и застройки населенных мест; − обеспечение соответствия разрабатываемых проектов и технической документации заданию, стандартам, нормам и правилам, техническим условиям и другим исполнительным документам, техническая и правовая экспертиза проектов строительства, ремонта и реконструкции зданий, сооружений и их комплексов;
| - Знать − нормативно-техническую литературу по архитектурно-строительному проектированию жилых, общественных, производственных зданий и комплексов;; − основные требования отраслевых нормативных документов в области; проектирования зданий, сооружений, - Уметь − пользоваться нормативной и технической документацией по проектированию и возведению зданий и сооружений; | Пороговый | |||||
| - Знать − нормативно-техническую литературу
по архитектурно-строительному проектированию жилых, общественных, производственных зданий и комплексов;; − основные требования отраслевых нормативных документов в области; проектирования зданий, сооружений, - Уметь − пользоваться нормативной и технической документацией по проектированию и возведению зданий и сооружений; -Владеть − знаниями нормативной базы в области проектирования зданий, сооружений, инженерных систем и оборудования; | Базовый | ||||||||
| - Знать − нормативно-техническую литературу по архитектурно-строительному проектированию жилых, общественных, производственных зданий и комплексов;; − основные требования отраслевых нормативных документов в области; проектирования зданий, сооружений, - Уметь − пользоваться нормативной и технической документацией по проектированию и возведению зданий и сооружений; - вести технические расчёты по современным нормам; -Владеть - знаниями нормативной базы в области проектирования зданий, сооружений, инженерных систем и оборудования; − навыками самостоятельного пользования нормативной и технической документацией на разных стадиях архитектурно-строительного проектирования гражданских и промышленных зданий и сооружений;
| Продвинутый | ||||||||
| ПК-2 | владение методами проведения инженерных изысканий, технологией проектирования деталей и конструкций в соответствии с техническим заданием с использованием универсальных и специализированных программно-вычислительных комплексов и систем автоматизированного проектирования
| изыскательская и проектно-конструкторская деятельность: − участие в выполнении инженерных изысканий для строительства и реконструкции зданий, сооружений; − расчетные обоснования элементов строительных конструкций зданий, сооружений и комплексов, их конструирование с использованием универсальных и специализированных программно-вычислительных комплексов, а также систем автоматизированного проектирования;
| - Знать − архитектурно-строительную терминологию; − основные типы и элементы зданий и сооружений, строительных конструкций; − требования, предъявляемые к зданиям и сооружениям, строительным конструкциям; − особенности современных несущих и ограждающих конструкций и приемов объемно-планировочных решений; − основные положения конструирования зданий и сооружений; − правила выполнения чертежей, составление чертежей зданий, сооружений и конструкций, составление конструкторской документации; − основы технологий проектирования деталей и конструкций зданий и сооружений; - основы прикладных расчетных и графических программ; - Уметь − читать чертежи зданий, сооружений и конструкций − проектировать строительные конструкции (железобетонные, металлические, каменные, деревянные); - выполнять чертежи видов зданий, сооружений. а также деталировка конструкций, узлов и деталей; - подбирать исходные данные для расчетных и графических программ; | Пороговый | |||||
| - Знать − архитектурно-строительную терминологию; − основные типы и элементы зданий и сооружений, строительных конструкций; − требования, предъявляемые к зданиям и сооружениям, строительным конструкциям; − особенности современных несущих и ограждающих конструкций и приемов объемно-планировочных решений; − основные положения конструирования зданий и сооружений; − основы технологий проектирования деталей и конструкций зданий и сооружений; − основы прикладных расчетных и графических программ; - Уметь − читать чертежи зданий, сооружений и конструкций − проектировать строительные конструкции (железобетонные, металлические, каменные, деревянные); - выполнять чертежи видов зданий, сооружений. а также деталировка конструкций, узлов и деталей; - подбирать исходные данные для расчетных и графических программ; − составлять комплект чертежей зданий и сооружений, конструкций с использованием универсальных и специализированных программно-вычислительных комплексов и систем автоматизированного проектирования; -Владеть − методикой выполнения чертежей конструкторской документации | Базовый | ||||||||
| - Знать − архитектурно-строительную терминологию; − основные типы и элементы зданий и сооружений, строительных конструкций; − требования, предъявляемые к зданиям и сооружениям, строительным конструкциям; − особенности современных несущих и ограждающих конструкций и приемов объемно-планировочных решений; − основные положения конструирования зданий и сооружений; − правила выполнения чертежей, составление чертежей зданий, сооружений и конструкций, составление конструкторской документации; − основы технологий проектирования деталей и конструкций зданий и сооружений; − основы прикладных расчетных и графических программ; - Уметь − читать чертежи зданий, сооружений и конструкций − проектировать строительные конструкции (железобетонные, металлические, каменные, деревянные); − составлять комплект чертежей зданий и сооружений, конструкций с использованием универсальных и специализированных программно-вычислительных комплексов и систем автоматизированного проектирования; − выполнять чертежи видов зданий, сооружений. а также деталировка конструкций, узлов и деталей; - составлять техническое задание на проектирование деталей и конструкций зданий и сооржений; - подбирать исходные данные для расчетных и графических программ; - пользоаться прикладными расчетными и графическими программными комплексами; -Владеть − методикой выполнения чертежей конструкторской документации − методиками расчета и проектирования элементов строительных конструкций (железобетонные, металлические, каменные, деревянные); - принципиальными подходами к разработке технологий проектирования деталей, конструкций зданий и сооружений; | Продвинутый | ||||||||
| ПК-3 | способность проводить предварительное технико-экономическое обоснование проектных решений, разрабатывать проектную и рабочую техническую документацию, оформлять законченные проектно-конструкторские работы, контролировать соответствие разрабатываемых проектов и технической документации заданию, стандартам, техническим условиям и другим нормативным документам | изыскательская и проектно-конструкторская деятельность: − подготовка проектной и рабочей технической документации в строительной и жилищно-коммунальной сфере, оформление законченных проектно-конструкторских работ; − обеспечение соответствия разрабатываемых проектов и технической документации заданию, стандартам, нормам и правилам, техническим условиям и другим исполнительным документам, техническая и правовая экспертиза проектов строительства, ремонта и реконструкции зданий, сооружений и их комплексов;
| - Знать − основные законы, формулирующие физические и технические основы проектирования; − отечественный и зарубежный опыт по профилю деятельности; - основные приемы отображения архитектурных объектов и конструктивных элементов, необходимые для выполнения и чтения чертежей зданий и строительных конструкций; - функционально-технологические, физико-технические, экологические, экономические и эстетические основы архитектурно-строительного проектирования; - основные технико-экономические показатели сооружений промышленного и гражданского строительства; - принципы технико-экономического обоснования проектных решений в промышленном и гражданском строительстве; - Уметь − разрабатывать конструктивные решения простейших зданий; - проводить предварительное технико- экономическое обоснование выбора ограждающих конструкций при проектировании гражданских и промышленных зданий и сооружений; -Владеть − методами и приемами технического черчения, архитектурной и машинной графики, начертательной геометрии; | Пороговый | |||||
| - Знать − основные законы, формулирующие физические и технические основы проектирования; − отечественный и зарубежный опыт по профилю деятельности; - основные приемы отображения архитектурных объектов и конструктивных элементов, необходимые для выполнения и чтения чертежей зданий и строительных конструкций; - функционально-технологические, физико-технические, экологические, экономические и эстетические основы архитектурно-строительного проектирования; - основные технико-экономические показатели сооружений промышленного и гражданского строительства; - принципы технико-экономического обоснования проектных решений в промышленном и гражданском строительстве; - Уметь − разрабатывать конструктивные решения простейших зданий; - проводить предварительное технико- экономическое обоснование выбора ограждающих конструкций при проектировании гражданских и промышленных зданий и сооружений; - использовать методы моделирования зданий и отдельных конструкций в профессиональной деятельности; -Владеть − методами и приемами технического черчения, архитектурной и машинной графики, начертательной геометрии; − способами и приемами проектирования зданий и их конструктивных элементов; - навыками выполнения архитектурно-строительных чертежей зданий и сооружений, их конструктивных элементов с учетом действующих нормативных актов; | Базовый | ||||||||
| - Знать − основные законы, формулирующие физические и технические основы проектирования; − отечественный и зарубежный опыт по профилю деятельности; - основные приемы отображения архитектурных объектов и конструктивных элементов, необходимые для выполнения и чтения чертежей зданий и строительных конструкций; - функционально-технологические, физико-технические, экологические, экономические и эстетические основы архитектурно-строительного проектирования; - основные технико-экономические показатели сооружений промышленного и гражданского строительства; - принципы технико-экономического обоснования проектных решений в промышленном и гражданском строительстве; - Уметь − использовать методы моделирования зданий и отдельных конструкций в профессиональной деятельности; - решать творческие задачи по созданию конструкций зданий с высокими эстетическими и функционально- технологическими качествами; - разрабатывать конструктивные решения простейших зданий; - проводить предварительное технико- экономическое обоснование выбора ограждающих конструкций при проектировании гражданских и промышленных зданий и сооружений; - определять основные технико- экономические показатели зданий и сооружений, анализировать их; -Владеть − способами и приемами проектирования зданий и их конструктивных элементов; - навыками выполнения архитектурно-строительных чертежей зданий и сооружений, их конструктивных элементов с учетом действующих нормативных актов; - графическими способами решения метрических задач пространственных объектов на чертежах, методами проецирования и изображения пространственных форм на плоскости проекции; - методами и приемами технического черчения, архитектурной и машинной графики, начертательной геометрии; | Продвинутый | ||||||||
| ПК-14 | владение методами и средствами физического и математического (компьютерного) моделирования в том числе с использованием универсальных и специализированных программно-вычислительных комплексов, систем автоматизированных проектирования, стандартных пакетов автоматизации исследований, владение методами испытаний строительных конструкций и изделий, методами постановки и проведения экспериментов по заданным методикам | экспериментально- исследовательская деятельность:
− испытания образцов продукции, выпускаемой предприятием строительной сферы, составление программ испытаний; − использование стандартных пакетов автоматизации проектирования и исследований; − изучение и анализ научно- технической информации, отечественного и зарубежного опыта по профилю деятельности;
| - Знать - основные положения конструирования зданий и сооружений; − правила выполнения чертежей, составление чертежей конструкций, составление конструкторской документации с использованием универсальных и специализированных программно- вычислительных комплексов, систем автоматизированного проектирования, стандартных пакетов автоматизации; - Уметь − выполнять и читать графическую документацию в строительстве и инженерных изысканиях, в том числе с помощью компьютерных технологий; - оформлять архитектурно-строительные чертежи зданий и сооружений в соответствии с действующими нормами и с использованием современных компьютерных технологий и программ; -Владеть − основными современными методами и приемами архитектурно-строительного проектирования зданий; | Пороговый | |||||
| - Знать − основные положения конструирования зданий и сооружений; − правила выполнения чертежей, составление чертежей конструкций, составление конструкторской документации с использованием универсальных и специализированных программно- вычислительных комплексов, систем автоматизированного проектирования, стандартных пакетов автоматизации; - Уметь − выполнять и читать графическую документацию в строительстве и инженерных изысканиях, в том числе с помощью компьютерных технологий; - оформлять архитектурно-строительные чертежи зданий и сооружений в соответствии с действующими нормами и с использованием современных компьютерных технологий и программ; - выполнять расчѐтное обоснование строительных конструкций с применением программно-вычислительных комплексов; -Владеть - основными современными методами и приемами архитектурно-строительного проектирования зданий; - методами практического использования современных компьютеров для обработки информации и основами численных методов решения инженерных задач; | Базовый | ||||||||
| - Знать - основные положения конструирования зданий и сооружений; − правила выполнения чертежей, составление чертежей конструкций, составление конструкторской документации с использованием универсальных и специализированных программно- вычислительных комплексов, систем автоматизированного проектирования, стандартных пакетов автоматизации; - Уметь - оформлять архитектурно-строительные чертежи зданий и сооружений в соответствии с действующими нормами и с использованием современных компьютерных технологий и программ; - выполнять расчѐтное обоснование строительных конструкций с применением программно-вычислительных комплексов; - выполнять и читать графическую документацию в строительстве и инженерных изысканиях, в том числе с помощью компьютерных технологий; - выполнять математическое моделирование работы зданий и сооружений с помощью программно-вычислительных комплексов; -Владеть − методами практического использования современных компьютеров для обработки информации и основами численных методов решения инженерных задач; - основными современными методами и приемами архитектурно-строительного проектирования зданий; - навыкамирешения инженерных задач в области строительства с помощью вычислительных программ; | Продвинутый | ||||||||
Методические рекомендации по выполнению заданий
Требования к структуре и оформлению РГР.
Рекомендуемый объем пояснительной записки РГР – 10-15 листов. Отчет по расчетно-графической работе должен включать: титульный лист задание, оглавление, разделы (подразделы) основной части, список использованных источников, приложения (при необходимости), лист для рецензии преподавателя. Графическая часть выполняется на листе формата А3
Оформление текстовой и графической частей должно соответствовать требованиям ОУ ВО «ЮУИУиЭ» по оформлению расчетно-графических работ для данного направления.
Выполненная РГР сдается на проверку в брошюрованном виде. При сдаче на проверку РГР на титульном листе указываются фамилия исполнителя (с его подписью) и дата предоставления работы.
Порядок проведения защиты и критерии оценки РГР .
Результат предварительной оценки работы отражается на титульном листе в форме вывода: «К защите» или «Не допускается к защите». Замечания преподавателя указываются в рецензии. Срок предварительной оценки не должен превышать четырех рабочих дней.
К защите допускаются работы с наличием исправлений или ответа на указанные замечания. Если РГР не допускается к защите, она должна быть переработана студентом в соответствии с замечаниями и вновь представлена руководителю вместе с первым вариантом.
Защита РГР осуществляется в виде итогового собеседования с руководителем. При защите РГР учитываются:
- правильность решения задачи;
- самостоятельность и творческий подход к теме;
- логика аргументации и стройность изложения представленного материала;
- качество выполнения текстового и графического материала;
- полнота, правильность и аргументированность ответов при защите работы;
- своевременность представления работы.
Руководитель на титульном листе делает запись «Зачтено» в случае успешной защиты студентом РГР или «Не зачтено» при неудовлетворительной защите. В обоих случаях указывается дата и ставится подпись преподавателя.
Повторная защита РГР разрешается не ранее, чем через сутки. Если студент три раза получает неудовлетворительную оценку по результатам защиты, то ему выдается новое задание.
При наличии незащищенной РГР, студент не допускается к сдаче экзамена по дисциплине «Основы архитектуры и строительных конструкций».
Номера вариантов соответствуют двум последним цифрам зачетной книжки.
| Номер студенческого билета | Номер выполняемого варианта |
| №111 | Первый |
| №112 | Второй |
| №113 | Третий |
| №114 | Четвертый |
| №115 | Пятый |
| №116 | Шестой |
| №117 | Седьмой |
| №118 | Восьмой |
| №119 | Девятый |
| №120 | Десятый |
Пример расчета и конструирование многопустотной панели
Требуется рассчитать и сконструировать сборные железобетонные конструкции междуэтажного перекрытия гражданского здания при следующих данных: поперечный пролет l 1 =6,4 м, продольный шаг внутренних колонн l 2 =6 м кратковременная нагрузка на перекрытие pn=4000 H/м2. Несущими элементами перекрытия являются многопустотная панель с круглыми пустотами, имеющая номинальную длину 6,4 м, ширину 1,2 м, высоту 22 см, и многопролетный сборный ригель прямоугольного сечения. Панель опирается на ригель сверху. Действующие на перекрытие нагрузки указаны в таблице 1
Определение нагрузок и усилий. На 1 м длины панели шириной 120 см действуют следующие нагрузки, Н/м: кратковременная нормативная pn =2800·1,2=3360, кратковременная расчетная p =3640·1,2=4380, постоянная и длительная нормативная qn =5450·1,2=6540; постоянная и длительная расчетная q =6370·1,2=7650; итого нормативная qn + pn =6540+3360=9900; итого расчетная q + p =7650+4380=12030.
Расчетный изгибающий момент от полной нагрузки
где l 0 =6,4-0,2/2-0,1/2=6,25 м;
расчетный изгибающий момент от полной нормативной нагрузки (для расчета и трещиностойкости) при 
.
то же, от нормативной постоянной и длительной временной нагрузок
то же, от нормативной кратковременной нагрузки
Максимальная поперечная сила на опоре от расчетной нагрузки
то же, от нормативной нагрузки
Таблица 1 – Нагрузки на сборное междуэтажное перекрытие
| Вид нагрузки | Нормативная нагрузка, Н/м2 | Коэффициент надежности по нагрузке 
| Расчетная нагрузка, Н/м2 |
| Постоянная: От паркетного пола, t =0,02 м, ρ=800 кг/м3 от шлакобетонного слоя, t=0,065 м, ρ=1600 кг/м3 от пенобетонной звукоизоляционной плиты, t =0,06 м, ρ=500 кг/м3 от железобетонной панели (по каталогу) приведенной толщиной 110 мм, t =0,11 м, ρ=2500 кг/м3 | 160 1040 300 2750 | 1,1 1,2 1,2 1,1 | 176 1249 360 3025 |
| Итого Временная: кратковременная длительная | 
2800
1200
| – 1,3 1,3 | q =4810 3640 1560 |
| Итого Полная нагрузка: постоянная и длительная кратковременная | 
5450
2800
| – – – | p=5200 6370 3640 |
| Итого | 
| – | q+p =10 010 |
Подбор сечений. Для изготовления сборной панели принимаем: бетон класса В30, Eb =32,5 
104 МПа, Rb =17 МПа, Rbt =1,2 МПа, γb 2 =0,9; продольную арматуру – из стали класса А-II, Rs=280 МПа, поперечную арматуру – из стали класса А-I, Rs=225 МПа и Rsw=175 МПа; армирование – сварными сетками и каркасами; сварные сетки в верхней и нижней полках панели – из проволоки класса Вр-I, Rs=360 МПа при d =5мм и Rs=265 МПа при d =4мм.
Панель рассчитываем как балку прямоугольного сечения с заданными размерами b 
h =120 22 см (где b – номинальная ширина; h – высота панели). Проектируем панель шестипустотной. В расчете поперечное сечение пустотной панели приводим к эквивалентному двутавровому сечению. Заменяем площадь круглых пустот прямоугольниками той же площади и того же момента инерции. Вычисляем:
Приведенная толщина ребер 
(расчетная ширина сжатой полки 
).
Расчет по прочности нормальных сечений. Предварительно проверяемвысоту сечения панели перекрытия из условия обеспечения прочности при соблюдении необходимой жестокости по формуле:
где 
Принятая высота сечения h =22 см достаточна. Отношение 
в расчет вводим всю ширину полки 
Вычисляем по формуле:
где h 0 = h - a =22-3=19см.
По табл. находим 
Высота сжатой зоны 
- нейтральная ось проходит в пределах сжатой полки. Площадь сечения продольной арматуры
предварительно принимаем 6Ø16А-II, As =12,06 см2, а также учитываем сетку С-I 5Вр-I-250/4Вр-I-250 1170·6350 25/20 (ГОСТ 8478-81), As 1 =6·0,116=1,18 см2; 
стержни диаметром 16 мм распределяем по два в крайних ребрах и два в одном среднем ребре.
Расчет по прочности наклонных сечений. Проверяем условие необходимости постановки поперечной арматуры для многопустотных панелей, Qmax =35,5 кН.
Вычисляем проекцию с наклонного сечения по формуле:
где 
- для тяжелого бетона; 
– коэффициент, учитывающий влияние свесов сжатых полок; в многопустотной плите при семи ребрах
ввиду отсутствия усилий обжатия значение 
В расчетном наклонном сечении 
следовательно, 
Принимаем c =38 см, тогда 
Следовательно, поперечная арматура по расчету не требуется.
Поперечную арматуру предусматриваем из конструктивных условий, располагая ее с шагом
Назначаем поперечные стержни диаметром 6 мм класса А-I через 10 см у опор на участках длиной ¼ пролета. В средней ½ части панели для связи продольных стержней каркаса по конструктивным соображениям ставим поперечные стержни через 0,5 м. Если в нижнюю сетку С-I включить рабочие продольные стержни, то приопорные каркасы можно оборвать в ¼ пролета панели.
Определение прогибов. Момент в середине пролета от полной нормативной нагрузки Mn=46 000 Н 
м; от постоянной и длительной нагрузок Mld=30 500 Н 
м; от кратковременной нагрузки Mcd=15 600 Н м.
Определим прогиб панели приближенным методом, используя значения λlim. Для этого предварительно вычислим:
По таблице 2 находим λlim=16 при 
и арматуре класса А-II.
Таблица 2– Значения коэффициента λlim для случаев, когда проверка прогиба не требуется
| γ/ | γ | Класс арматуры | Значения λlim при μα | ||||||||||||
| 0,02 | 0,04 | 0,07 | 0,1 | 0,15 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | |||||||
| 0 | 0 | А=II A=III | 25 17 | 17 12 | 14 10 | 12 9 | 10 8 | 9 8 | 10 | 10 | 11 | ||||
| 0,2 | 0 | А=II A=III | 31 22 | 22 16 | 18 13 | 16 11 | 12 9 | 10 8 | 10 | 11 | 11 | ||||
| 0,4 | 0 | А=II A=III | 42 25 | 25 17 | 23 15 | 18 22 | 14 10 | 11 8 | 10 9 | 10 | 11 | ||||
| 0,6 | 0 | А=II A=III | 45 30 | 28 20 | 24 17 | 19 14 | 16 12 | 13 9 | 11 9 | 10 | 11 | ||||
|
|
|
| |||||||||||||
|
| |||||||||||||||
| 0,8 | 0 | А=II A=III | 48 32 | 30 21 | 25 18 | 20 15 | 18 13 | 15 10 | 12 9 | 10 9 | 10 | ||||
| 1,0 | 0 | А=II A=III | 50 35 | 33 32 | 26 19 | 23 17 | 20 14 | 17 12 | 14 9 | 11 9 | 10 | ||||
| 0 | 0,2 | А=II A=III | 28 18 | 17 12 | 14 10 | 12 9 | 10 8 | 9 8 | 10 | 11 | 11 | ||||
| 0 | 0,6 | А=II A=III | 32 20 | 20 13 | 15 10 | 13 9 | 10 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | ||||
| 0 | 1,0 | А=II A=III | 36 22 | 23 14 | 16 10 | 13 9 | 10 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | ||||
| 0,2 | 0,2 | А=II A=III | 34 23 | 25 17 | 19 14 | 16 11 | 12 9 | 10 8 | 10 | 11 | 11 | ||||
| 0,6 | 0,6 | А=II A=III | 48 33 | 34 25 | 26 18 | 21 14 | 16 12 | 15 9 | 11 9 | 10 | 11 | ||||
| 1,0 | 1,0 | А=II A=III | 55 42 | 46 36 | 36 21 | 26 17 | 20 14 | 17 12 | 14 9 | 11 9 | 10 9 | ||||
Общая оценка деформативности панели по формуле
так как 
второй член левой части неравенства ввиду малости не учитываем и оцениваем по условию 
условие не удовлетворяется, требуется расчет прогибов.
Прогиб в середине пролета панели по формуле от постоянных и длительных нагрузок
где 
- кривизна в середине пролета, определяемая по формуле:
здесь коэффициенты 
Вычисляем прогиб f следующим образом: 
, что меньше 
для элементов перекрытий с плоским потолком при 
(см. табл.3)
Таблица 3 – Предельные прогибы железобетонных элементов
| Элементы конструкций | Предельно допустимые прогибы flim | Учитываемые нагрузки |
| 1. Подкрановые балки при кранах: ручных электрических | l /500 l /600 | Постоянные, длительные и кратковременные |
2. Перекрытия с плоским потолком
и элементы покрытия (кроме указанных в
поз. 4) при пролетах, м:
l <6
6  l 7,5
l>7,5
| l /200 3 см l /250 | Постоянные и длительные |
3. Перекрытия с ребристым потолком
и элементы лестниц при пролетах, м:
l <5
 l 10
l>10
| l /300 2,5 см l /400 | То же |
| 4. Элементы покрытий с/х зданий
произв-го назначения при пролетах, м:
l <6
6 l 7,5
l>7,5
| l /150 4 см l /250 | » |
| 5. Навесные стеновые панели (при расчете
из плоскости) при пролетах, м:
l <6
6 l 7,5
l>7,5
| l /200 3 см l /250 | Постоянные, длительные и кратковременные |
Расчет панели по раскрытию трещин. Панель перекрытия согласно таблице 4, относится к третьей категории трещиностойкости как элемент, эксплуатируемый в закрытом помещении и армированный стержнями из стали класса А-II. Предельно допустимая ширина раскрытия трещин acrc 1 =0,4 мм и acrc 2 =0,3 мм.
Для элементов третьей категории трещиностойкости, рассчитываемых по раскрытию трещин, нормальных к продольной оси, при действии кратковременных и длительных нагрузок должно соблюдаться условие
acrc =acrc1-acrc2+acrc3<acrc,max,
где acrc 1 - acrc 2 – приращение ширины раскрытия трещин в результате кратковременного увеличения нагрузки от постоянной и длительной до полной; acrc 3 – ширина раскрытия трещин от длительного действия постоянных и длительных нагрузок.
Таблица 4– Учет эксплуатационных нагрузок при расчете ж/б конструкций по трещиностойкости
| Категория требований к трещиностойкости ж/б конструкций | Нагрузки и коэффициенты надежности по нагрузке γf, принимаемые при расчете | |||
| по образованию трещин | по раскрытию трещин | по закрытию трещин
| ||
| непродолжительному | продолжительному | |||
| 1 | Постоянные, длительные и кратковременные при γf >1,0⃰ | ̶ | ̶ | ̶ |
| 2 | То же (расчет производится для выяснения необходимости проверки по непродолжительному раскрытию трещин и по их закрытию) | Постоянные, длительные и кратковременные при γf =1,0 | ̶ | Постоянные и длительные при γf =1,0 |
| 3 | Постоянные, длительные и кратковременные при γf =1,0 (расчет производится для выяснения необходимости проверки по раскрытию трещин) | То же | Постоянные и длительные при γf =1,0 | ̶ |
⃰ Коэффициент γf принимается , как при расчете по прочности
Ширину раскрытия трещин определяем по формуле
для вычисления acrc используем данные норм и величины, полученные при определении прогибов:
δ= 1 – как для изгибаемых элементов;
ɳ=1 – для стержневой арматуры периодического профиля;
d=1,6 см – по расчету;
Es=2,1·105 МПа – для стали класса А-II;
δa=1, так как a 2=3 см<0,2 / h =0,2 ·22=4,4 см;
φl=1 – при кратковременных нагрузках и φl=1,6 – 15μ – при постоянных и длительных нагрузках;
принимаем μ=0,02 (см. СНиП 2.03.01 – 84), тогда φl=1,6 – 15·0,02=1,3;
σs=M / Asz 1 = M / Ws
Определяем z 1:
здесь 
=0,55; 
=3,8/22=0,173; 
=19 см; по формуле находим 
:
Значение δ от действия всей нормативной нагрузки:
то же, от действия постоянной и длительной нагрузки:
Вычисляем при кратковременном действии всей нагрузки:
продолжаем расчет как тавровых сечений.
Значение z1 по формуле
Упругопластический момент сопротивления железобетонного таврового сечения после образования трещин
Ws = Asz 1 =13,2·16,6=220 см2.
Расчет по длительному раскрытию трещин. Mld =30,5 кН·м. Напряжение в растянутой арматуре при действии постоянных и длительных нагрузок
где Ws=220 см2 принято без пересчета величины z 1 так как значение 
δld=0,033 (вместо δld=0,05) изменяется мало.
Ширина раскрытия трещины от действия постоянной и длительной нагрузок при φl=1,3.
условие удовлетворяется.
Расчет по кратковременному раскрытию трещин. Mn =46 кН·м; Mld=30,5 кН·м; acrc определяем по формуле.
Напряжение в растянутой арматуре при совместном действии всех нормативных нагрузок.
σs 1 = Mn / Ws =46·105/220=21 000 Н/см2=210 МПа.
Пририащение напряжения от кратковременного увеличения нагрузки от длительного действующей до ее полной величины Δσs=σs1 – σs2 =210 – 139=71 МПа.
Соответствующее приращение ширины раскрытия трещин при φl=1 по формуле будет:
Ширина раскрытия трещин при совместном действии всех нагрузок acrc=0,026+0,065=0,091 мм < acrc 1, max=0,4 мм, т.е. условие удовлетворяется.
Значение acrc по формуле можно подсчитывать без предварительного вычисления напряжений Δσs, подставляя в формулу значения σs=M / Ws. В этом случае расчет значений acrc будет иметь следующий вид:
0,065< 
=0,3 мм;
acrc = acrc 1 - acrc 2 + acrc 3 =0,075-0,049+0,065=0,091≈0,1 мм < acrc 1, max =0,4 мм.
Проверка по раскрытию трещин, наклонных к продольной оси. Ширину раскрытия трещин, наклонных к продольной оси элемента и армированных поперечной арматурой, определяют из формулы по СНиП 2.03.01-84:
где 
- угловой коэффициент, равный 1,0 при учете кратковременных нагрузок, включая постоянные и длительные нагрузки продолжительного действия, и 1,5 для тяжелого бетона естественной влажности при учете постоянных и длительных нагрузок продолжительного действия; 
=1,4 – для гладкой проволочной арматуры; α=Es / Eb =2,1·105/(3,25·104)=6,46; 
=Asw /(bs)=0,85/(31,2·10)=0,0027 (здесь Asw – площадь сечения поперечных стержней; в трех каркасах предусмотрено 3Ø6А-I, Asw =3·0,283=0,85 см2.
Напряжение в поперечных стержнях (хомутах)
где
здесь 
c =2h 0 =2·19=38 см;
(получается отрицательная величина);
Qn =29 400 Н – поперечная сила от действия полной нормативной нагрузки при γf = 1,0; Qnld =19 400 Н – то же, от постоянной и длительной нагрузок.
Так как 
по расчету величина отрицательная, то раскрытия трещин, наклонных к продольной оси, не будет.
Проверка панели на монтажные нагрузки. Панель имеет четыре монтажные петли из стали класса А-I, расположенные на расстоянии 70 см от концов панели. с учетом коэффициента динамичности k d=1,4 расчетная нагрузка от собственного веса панели
q = kd·γf·g·b =1,41,1·2750·1,19=5050 Н/м,
где q = hred·ρ=0,11·25 000=2750 Н/м2 – собственный вес панели; b - конструктивная ширина панели; hred – приведенная толщина панели; ρ – плотность бетона.
Расчетная схема панели показана на рис. Отрицательный изгибающий момент консольной части панели
M = ql 2 1 /=5050·0,72/2=1240 Н·м.
Этот момент воспринимается продольной монтажной арматурой каркасов. Полагая, что z1 =0,9h0, требуемая площадь сечения указанной арматуры составляет
что значительно меньше принятой конструктивно арматуры 3Ø10А-II, 
.
При подъеме панели вес ее может быть передан на две петли. Тогда усилие на одну петлю составляет
N = ql /2=5050·6,37/2=16 100 Н.
Площадь сечения арматуры петли
As = N / Rs =16 100/210(100)=0,765 см2;
принимаем конструктивно стержни диаметром 12 мм, As =1,13 см2.
Дата добавления: 2018-09-20; просмотров: 251; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!