Образовательная автономная некоммерческая организация высшего образования«МОСКОВСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ»
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ И КАМЕННЫЕ КОНСТРУКЦИИМетодические указания понаписанию и защите курсовых работНаправление подготовки: 08.03.01 СтроительствоКвалификация выпускника: бакалаврМосква 2022
ВВЕДЕНИЕ 4
1. СОСТАВ ПРОЕКТА. 5
Задание на курсовой проект 5
2. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ 11
Общие положения 11
Компоновка поперечной рамы 11
Определение нагрузок, действующих на поперечную раму. 12
Статический расчет поперечной рамы 16
Составление таблицы расчетных усилий 17
Расчет внецентренно-сжатых колонн 18
Расчет железобетонного фундамента 19
Расчет ригеля рамы 20
3. ПРИМЕР РАСЧЕТА ПОПЕРЕЧНОЙ РАМЫ С ШАГОМ КОЛОНН 6 м 23
Исходные данные 23
Компоновка поперечной рамы 24
Определение нагрузок на раму 24
Определение усилий в колоннах рамы 27
Усилия от вертикальной крановой нагрузки. 29
Усилия от поперечного торможения кранов 30
Усилия от ветровой нагрузки 31
4. Расчет прочности колонны по оси А (ШАГ КОЛОНН 6 м) 36
Данные для расчета сечений. 36
Расчет арматуры в надкрановой части колонны на уровне верха консоли 36
Расчет арматуры в подкрановой части колонны на уровне заделки в фундамент 38
5. РАСЧЕТ МОНОЛИТНОГО ВНЕЦЕНТРЕННО НАГРУЖЕННОГО ФУНДАМЕНТА ПОД КОЛОННУ (ШАГ КОЛОНН 6 м). 41
Данные для проектирования 41
Определение нагрузок и усилий 41
Определение размеров подошвы фундамента 42
Определение конфигурации фундамента 43
44
Проверка высоты нижней ступени 44
Подбор арматуры подошвы 45
Подбор арматуры в направлении длинной стороны подошвы. 45
Подбор арматуры в направлении короткой стороны. 46
Исходные данные 47
Компоновка поперечной рамы 47
Определение нагрузок на раму 48
Определение усилий в колоннах рамы 51
7. Расчет прочности колонны по оси а (ШАГ КОЛОНН 12 м). 63
Данные для расчета сечений. 63
Расчет арматуры в надкрановой части колонны на уровне верха консоли 63
Расчет арматуры в подкрановой части колонны по сечению IV-IV 65
Данные для проектирования 68
Определение нагрузок и усилий 68
Определение размеров подошвы фундамента 69
Определение конфигурации фундамента и проверка нижней ступени 70
71
Проверка высоты нижней ступени 71
Подбор арматуры подошвы 71
Подбор арматуры в направлении длинной стороны подошвы. 72
Подбор арматуры в направлении короткой стороны 72
Приложение 1. Нагрузки и габариты мостовых кранов среднего режима работы. 76
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Формулы для расчета двухветвевых и сплошных колонн. 79
ПРИЛОЖЕНИЕ 5. Армирование сплошной колонны, закладные детали 83
ПРИЛОЖЕНИЕ 6. Фундамент под колонну 85
ПРИЛОЖЕНИЕ 7 Армирование балки. 85
ПРИЛОЖЕНИЕ 8. Армирование фермы. 86
ПРИЛОЖЕНИЕ 9. Армирование фермы. 87
ПРИЛОЖЕНИЕ 10. Армирование КЖС. 87
ПРИЛОЖЕНИЕ 11. Форма спецификации и ведомости расхода стали. 92
Методические указания к курсовому проекту (работе) составлены на основе программы дисциплины «Железобетонные и каменные конструкции» образовательного стандарта.
Для выполнения курсового проекта студентам необходимо изучить теоретический курс “Железобетонные и каменные конструкции” составленный в соответствии с СП 63.13330.2018 «Бетонные и железобетонные конструкции» [3].
Курсовой проект по железобетонным и каменным конструкциям предусматривает проектирование железобетонных конструкций одноэтажного промышленного здания. Выполняются следующие расчеты:
-
статический расчет поперечной рамы,
-
расчет сборной внецентренно сжатой колонны,
-
расчет монолитного внецентренно нагруженного фундамента под колонну,
-
расчет стропильной предварительно-напряженной конструкции покрытия (балки, фермы или КЖС).
Проект представляется в виде расчетно-пояснительной записки с необходимыми схемами и рисунками и двух листов чертежей формата А-I.
Задание на курсовой проект и методические указания по его проектированию включают в себя исходные данные по шифру и фамилии студента и пояснения по проектированию. Кроме того, приводятся примеры расчета поперечной рамы (с шагом колонн 6 и 12 м), внецентренно-сжатых колонны и фундамента.
Проект оформляется в виде расчетно-пояснительной записки объемом 40-50 страниц рукописного текста и двух листов чертежей стандартного формата А-I.
Пояснительная записка состоит из следующих разделов:
-
Задание и исходные данные.
-
Компоновка поперечной рамы здания.
-
Статический расчет поперечной рамы.
-
Расчет и конструирование колонны и фундамента.
-
Расчет и конструирование ригеля покрытия.
-
Список использованных источников.
Графическая часть выполняется в соответствии с требованиями ГОСТ Р 21.101-2020 «
Система проектной документации для строительства» [1].
На первом листе вычерчивается поперечный разрез и фрагмент плана здания в масштабах 1:100 (для пролетов м) и 1:200 (для м) с указанием размеров, отметок и маркировкой сборных железобетонных элементов каркаса. На поперечном разрезе показать схему расположения стеновых панелей и полос остекления по высоте здания. На этом же листе в масштабе 1:20 помещают общий вид колонны и фундамента с закладными деталями и рисками разбивочных осей; приводят схему армирования, изображение арматурных каркасов, сеток и закладных деталей. Дают узел сопряжения ригеля с колонной в масштабе 1:10
На втором листе помещают общий вид и схему армирования ригеля в масштабе 1:20, изображение арматурных каркасов и сеток; вычеркивают необходимое количество поперечных сечений, наиболее важные узлы (например, опорный). В примечаниях приводятся основные данные о технологии изготовления конструкции: способ натяжения арматуры, величина предварительного напряжения арматуры , значение передаточной прочности бетона и др.
На каждом листе в табличной форме даются спецификация и ведомость расхода стали с указанием классов бетона и арматуры, а также показателей расхода стали на 1м
3 бетона (прил. 11).
Требуется рассчитать и сконструировать сборные несущие железобетонные конструкции одноэтажного однопролетного каркасного промышленного здания, оборудованного двумя электрическими мостовыми кранами среднего режима работы. Схема здания приведена на рис.1.
В ходе работы над проектом необходимо выполнить: компоновку конструктивной схемы здания; статический расчет поперечной рамы; проектирование колонны и фундамента под нее; проектирование стропильной конструкции покрытия.
Исходные данные для выполнения задания студент принимает строго по рис.2 и табл.1-3 в соответствии с учебным шифром и фамилией. В эти данные входят:
-
Схема несущей конструкции покрытия.
-
Пролет здания , м.
-
Продольный шаг колонн , м.
-
Плиты покрытия предварительно напряженные железобетонные ребристые размерами 3 6 м и 3 12 м с шагом колонн соответственно 6 и 12 м.
-
Класс бетона железобетонных конструкций без предварительного напряжения .
-
Класс бетона преднапряженных конструкций .
-
Расчетное сопротивление грунта основания , МПа.
-
Грузоподъемность мостового электрического крана , т.
-
Расстояние от уровня чистого пола до верха рельса подкранового пути , м.
-
Расчетное значение веса снегового покрова на горизонтальную поверхность земли , Н/м².
-
Нормативное значение ветрового давления , Н/м².
Класс арматуры для преднапряженных конструкций и конструкций без предварительного напряжения принимается студентом самостоятельно согласно СП 63.13330.2018 «Бетонные и железобетонные конструкции» [3]. Для армирования следует применять сварные каркасы и сетки. Для железобетонного фундамента принимается класс бетона В12,5.
Длина здания во всех случаях равна семикратному шагу колонн ( =7а).
Р
ис.1. Конструктивная схема здания:а – поперечный разрез; б – фрагмент плана; 1 – рулонный ковер; 2 – асфальтовая стяжка; 3 – плитный утеплитель; 4 – пароизоляция; 5 – плиты покрытия; 6 – несущая конструкция покрытия; 7 – рельс; 8 – подкрановая балка; 9 – навесные стеновые панели
Р
ис.2. Схемы предварительно напряженных стропильных конструкций покрытия:1 – двускатная балка; 2 – полигональная ферма; 3 – сегментная ферма; 4 – ферма с параллельными поясами; 5 – панель-оболочка КЖС
Таблица 1 Данные к пунктам 1÷3 и 10
Последняя цифра
шифра
|
Номер схемы несущей конструкции покрытия (рис.2)
|
Пролет здания
, м
|
Шаг колонн
, м
|
Расчетная снеговая нагрузка
, Н/м²
|
1
|
2
|
3
|
10
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
|
1
2
3
4
5
2
1
3
4
5
|
18
24
24
24
18
18
18
18
18
24
|
6
12
6
12
6
12
6
12
12
6
|
700
800
900
1000
1100
1200
1300
1400
1500
1600
|