До самостійної роботи студентів з дисципліни «залізобетонні та кам’яні конструкції» icon

До самостійної роботи студентів з дисципліни «залізобетонні та кам’яні конструкції»




Скачати 296.29 Kb.
НазваДо самостійної роботи студентів з дисципліни «залізобетонні та кам’яні конструкції»
Сторінка1/3
Дата28.06.2012
Розмір296.29 Kb.
ТипДокументи
  1   2   3


міністерство освіти і науки україни


харківська національна АКАДЕМІЯ міського господарства


методичні вказівки


до самостійної роботи студентів з дисципліни

«ЗАЛІЗОБЕТОННІ ТА КАМ’ЯНІ КОНСТРУКЦІЇ»


(для студентів 3 - 5 курсів денної і заочної форм навчання

спеціальності 6.060101 – «Промислове і цивільне будівництво»)


Харків – ХНАМГ – 2007


Методичні вказівки до самостійної роботи студентів з дисципліни «залізобетоннІ ТА КАМ’ЯНІ конструкціЇ» (для студентів 3-5 курсів денної і заочної форм навчання спеціальності 6.060101 – «Промислове і цивільне будівництво») / Укл. О.М.Шаповалов. – Харків: ХНАМГ, 2007. – 28 с.


Укладач: ^ О. М. Шаповалов


Рецензент: доцент кафедри будівельних конструкцій ХНАМГ,

к.т.н. Є. Г. Стоянов


Рекомендовано кафедрою будівельних конструкцій ХНАМГ, протокол №7 від 5 березня 2007 р.

З М І С Т


ВСТУП ………………………………………………………………....

4

^ 1. КОМПОНУВАННЯ МОНОЛІТНИХ РЕБРИСТИХ ПЕРЕКРИТЬ ...

4

2. РОЗРАХУНОК ТАВРОВИХ ПЕРЕРІЗІВ ……………………………

6

3. РОЗРАХУНОК ДРУГОРЯДНИХ БАЛОК (статичний та конструктивний) ………………………………………………………………...


8

4. ВИЗНАЧЕННЯ ЗГИНАЛЬНИХ МОМЕНТІВ І ПОПЕРЕЧНИХ СИЛ У ГОЛОВНИХ БАЛКАХ (РИГЕЛЯХ) ……………………......


9

5. ПЕРЕРОЗПОДІЛ ЗУСИЛЬ В РИГЕЛЯХ …………………………….

11

6. КОНСТРУКТИВНІ ОСОБЛИВОСТІ В ПРОЕКТУВАННІ ЗГИНАНИХ ЕЛЕМЕНТІВ ………………………………………………..


13

^ 7. ОСОБЛИВОСТІ ПРОЕКТУВАННЯ СТИСНУТИХ ЕЛЕМЕНТІВ ..

14

7.1. Умовно центрально стиснуті ……………………………………

14

7.2. Позацентрово стиснуті …………………………………………..

14

^ 8. ВИДИ КАМ’ЯНИХ КОНСТРУКЦІЙ ТА МАТЕРІАЛІВ ДЛЯ НИХ

16

9. РОЗРАХУНОК ЦЕНТРАЛЬНО І ПОЗАЦЕНТРОВО СТИСНУТИХ ЕЛЕМЕНТІВ …………………………………………………………..


18

10.МІСЦЕВЕ НАВАНТАЖЕННЯ КАМ’ЯНОГО МУРУВАННЯ ……

21

11.АРМОКАМ’ЯНІ КОНСТРУКЦІЇ ……………………………………

23

^ 12.РОЗРАХУНКОВІ СХЕМИ ЗБІРНИХ ЗАЛІЗОБЕТОННИХ ПЛИТ .

26

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ ……………………………………………...

27

ВСТУП


При самостійній роботі студентів з дисципліни «Залізобетонні та кам’яні конструкції» основна увага приділяється засвоєнню провідних питань з теорії розрахунку залізобетонних та кам’яних конструкцій, а також принципів проектування найпростіших конструктивних елементів (балок, колон, стовпів, кам’яних простінків, збірних залізобетонних плит).

При самостійній роботі студент зобов’язаний ознайомитись з основними теоретичними питаннями, викладеними в цих методичних вказівках, прочитати рекомендовані розділи літератури й звернутися до методичних вказівок з виконання першого курсового проекту із залізобетонних та кам’яних конструкцій. Для самоконтролю до кожної теми додаються запитання, на які студент повинен обґрунтовано відповісти.

Результатом самостійної роботи має бути ґрунтовне засвоєння теоретичних розділів виучуваної дисципліни й кваліфіковане виконання курсового проекту.


^ 1. КОМПОНУВАННЯ МОНОЛІТНИХ РЕБРИСТИХ ПЕРЕКРИТЬ


На прямокутному плані будівлі влаштовується монолітне ребристе перекриття, яке складається з монолітної плити, другорядних балок та головних балок. Головні балки можуть розташовуватись в поперечному напрямку будівлі і в поздовжньому. При поперечному розташуванні кількість прольотів має бути 3, 4, в окремих випадках 5, 6. Прольоти головних балок 6ч9 м, найбільш уживані прольоти 5,6ч7,2 м. Розмір перерізу цих балок: , .

Другорядні балки мають прольоти 4ч7 м, найбільш уживані 4,2ч6 м. Розмір перерізу: , . Другорядні балки розташовуються перпендикулярно до головних, кількість їх у прольоті складає 2, 3. Другорядні балки проходять обов’язково по осях будівлі.

Монолітна плита, яка спирається на другорядні балки, може бути завтовшки 60ч120 мм в залежності від навантаження та відстані між другорядними балками. Відстань між другорядними балками може бути 1,7ч2,7(3) м, ця відстань буде прольотом балочної плити. При проектуванні монолітного ребристого перекриття треба орієнтуватись на те, щоб прольоти другорядних балок були меншими за головні, а менші прольоти переносились на крайні проміжки перекриття. Наприклад, при 3-прольотній головній балці прольоти можуть бути 6,2+6,6+6,2 м, при 6-прольотній другорядній балці прольоти можуть бути 5,4+5,6+5,6+5,6+5,6+5,4 і т.п.

При компонуванні монолітного перекриття можуть бути балочні монолітні плити або контурні. Балочні – це такі, в яких співвідношення більшої сторони до меншої складає більше 2, а контурні – це плити, в яких таке співвідношення менше або дорівнює 2, тобто контурні плити в розмірах наближаються до квадрату.

Розрахунок усіх трьох елементів монолітного перекриття виконується як статично невизначених нерозрізних балок. При цьому є деякі особливості в розрахунку кожного елемента. Для балочних плит вирізається з перекриття смужка шириною 1 м, потім визначаються згинальні моменти за довідковими даними. Для другорядних балок будується епюра моментів з урахуванням огинаючої епюри. Аналогічно знаходяться зусилля та для головних балок (за допомогою довідкових таблиць).

Рекомендується ознайомитись з літературними джерелами: [1, с.305-310], [2, с.426-432], [3, с.85-91], [5, с.112-116], [9, с.273-276].


Запитання для самоперевірки

  1. З яких складових елементів влаштовується монолітне ребристе перекриття?

  2. Чим вирізняється балочна плита від контурної?

  3. Який переріз мають другорядні й головні балки?

  4. Як підібрати площу арматури для плити?

  5. Які основні кроки арматури в сітці для армування плити?

  6. Чи можна армувати плиту діаметром 18ч25 мм?

  7. Порядок визначення зусиль у другорядній балці.

  8. Що таке огинаюча епюра зусиль?

  9. Основні етапи розрахунку балок на міцність по похилих перерізах.


^ 2. РОЗРАХУНОК ТАВРОВИХ ПЕРЕРІЗІВ


Таврові перерізи – найбільш поширені види в перекриттях та збірних залізобетонних конструкціях. Методика їх розрахунку полягає в початковому визначенні положення нейтральної осі. Вона може розташовуватись або в полиці, або в ребрі. Від місцезнаходження нейтральної осі визначаються два способи розрахунку площі нижньої робочої арматури. У першому випадку (розташування нейтральної осі в полиці) тавровий переріз розраховується як прямокутний шириною , у другому випадку (розташування нейтральної осі в ребрі) площа робочої арматури розраховується окремо від роботи ребра й окремо від роботи звісів. Умова розташування нейтральної осі в полиці має такий вигляд для зовнішнього моменту :

. (1)

Права частина нерівності (1) відповідає несучій здатності полиці . Якщо , тоді нейтральна вісь проходить в ребрі.

Площа робочої арматури для першого випадку

; ; ,

де – табличні коефіцієнти, які знаходять за довідковими даними (див. [3] й методичні вказівки до курсового проекту).

Для другого випадку загальна площа арматури

. (2)

залежить від роботи ребра

. (3)

Для визначення х треба знати та ; .

залежить від роботи звісів

. (4)

Діючий момент М складається з двох моментів .

.

Для визначення необхідно від величини М відняти :

. (5)

Параметри , – висота й ширина полиці; – ширина ребра; – розрахунковий опір бетону; – робоча висота перерізу.

Розрахунок таврових перерізів на міцність по похилих напрямках виконують за загальноприйнятою методикою [1ч4].

Для поглибленого вивчення роботи таврових, а також двотаврових перерізів по першій групі граничних станів рекомендується ознайомитись з такими літературними матеріалами: [1, c.138-141], [2, c.135-142], [3, c.48-52], [6, c.176-178].


Запитання для самоперевірки

  1. Які можуть бути значення ширини звісів у таврових перерізах?

  2. У чому полягає методика розрахунку положення нейтральної вісі?

  3. Як визначається площа робочої арматури, якщо нейтральна вісь проходить в полиці?

  4. Як визначається площа робочої арматури, якщо нейтральна вісь проходить в ребрі?

  5. Площа арматури у формулі (3) може бути записана в іншому вигляді. Запишіть її.

  6. Від чого залежить значення в формулі (4)?

  7. Чи можна розраховувати площу робочої арматури двотаврових перерізів за формулами розрахунку таврових перерізів?


^ 3. РОЗРАХУНОК ДРУГОРЯДНИХ БАЛОК

(статичний та конструктивний)


Розрахункова схема другорядних балок – багатопрольотна нерозрізна статично невизначена балка. Ширина вантажної смуги, з якої збирається навантаження на другорядну балку, дорівнює кроку цих балок. Значення моментів М і поперечних сил визначаються у другорядних балках з довідкових таблиць. У першому наближенні можна прийняти момент в першому прольоті:

; (6)

на першій проміжній опорі

; (7)

в послідуючих прольотах та опорах

. (8)

Поперечна сила на першій опорі , на другій опорі зліва , справа і на третій опорі . Опорами для другорядних балок служать головні балки.

Для другорядних балок будується огинаюча епюра моментів, в якій найважливішим етапом є побудова верхньої лінії епюри моментів, вона може бути додатна або від’ємна. Знак визначається за довідковими епюрами літературних джерел [3ч5].

При конструктивному розрахунку в прольотах другорядна балка розраховується як тавровий переріз з полицею у стиснутій зоні, а на опорах другорядна балка розраховується як прямокутний елемент, в якому стиснута зона знизу, тобто в ребрі.

Слід звернути увагу на те, що на опорі при визначенні табличного параметра в знаменнику треба ставити не , а – ширину ребра другорядної балки.

На поперечну силу розрахунок виконують як для таврового перерізу з урахуванням коефіцієнта : .

.

Поперечна арматура встановлюється з кроком 100, 150, 200 мм; при 450 , але не більше 150 мм при 450 мм , але не більше 500 мм. Діаметр поперечної арматури має бути 4; 5 мм класу ВрІ або 6,8 мм класу А400С.

Додаткову інформацію можна отримати, користуючись літературою: [1, c.307-308], [2, c.433-438], [3, c.91-95], [5, c.116-143], [10, c.217-224].


Запитання для самоперевірки

  1. Як визначаються розрахункові прольоти другорядної балки?

  2. Порядок розрахунку постійного й тимчасового навантаження на другорядну балку. Як переводиться навантаження з кН/м2 в кН/м?

  3. Що таке огинаюча епюра моментів для другорядної балки?

  4. Визначення поперечної сили для другорядної балки.

  5. Для знаходження поздовжньої робочої арматури в прольоті яка форма перерізу приймається для розрахунку?

  6. Для знаходження робочої арматури на опорі яка форма перерізу приймається для розрахунку?

  7. Конструктивні особливості при встановленні поперечної арматури для другорядної балки.

  8. Що служить опорами для другорядних балок?

  9. Форми армування опорної зони другорядних балок.


^ 4. ВИЗНАЧЕННЯ ЗГИНАЛЬНИХ МОМЕНТІВ І

ПОПЕРЕЧНИХ СИЛ У ГОЛОВНИХ БАЛКАХ (РИГЕЛЯХ)


Особливістю розрахунку головних балок або ригелів є визначення внутрішніх зусиль М та з урахуванням різних варіантів розташування тимчасового навантаження по прольотах. Для трипрольотного ригеля можливі такі три варіанти (рис.4.1.).



Рис.4.1.


Залежно від схеми завантаження визначають коефіцієнти для величин моментів і поперечних сил:

(10)

де – тимчасове навантаження, кН/м; – табличні коефіцієнти, які знаходять за довідниками [1, 3].

Побудовані епюри складають з епюрами від постійного навантаження (власної ваги) і отримують сумарні епюри, які наносяться одна на одну та утворюють огинаючу епюру моментів. Слід пам’ятати, що такі епюри будують для нерозрізного (статично невизначеного) ригеля.

Необхідно звернути увагу на те, що епюри від різних варіантів навантаження не складаються між собою, а накладаються одна на одну. Огинаюча епюра окреслюється по зовнішньому контуру отриманих епюр як для моментів, так і для поперечних сил.

Додаткову інформацію знаходять в літературних джерелах:

[1, c.292-300], [2, c.438-442], [3, c.96-99], [5, c.193-206], [10, c.224-226].

Запитання для самоперевірки

  1. Яка розрахункова схема ригеля (головної балки) в нерозрізних системах каркасу?

  2. Найбільш уживані види перерізів ригелів збірних конструкцій.

  3. Охарактеризуйте методику побудови епюр внутрішніх зусиль і у нерозрізних ригелях.

  4. Що собою являє огинаюча епюра моментів?

  5. Де розташовується головна робоча поздовжня арматура в ригелях?

  6. Як забезпечується нерозрізність ригеля на опорах?

  7. Методика підбору арматури в ригелях і головних балках. Чим вона відмінна для них?

  8. Яка вантажна смуга для ригелів і як для них визначаються розрахункові прольоти?

  9. Що таке «епюра матеріалів»?


^ 5. ПЕРЕРОЗПОДІЛ ЗУСИЛЬ В РИГЕЛЯХ


Після побудови огинаючої епюри зусиль М і може з’ясуватися така картина, що на другій опорі ригеля величина від’ємного моменту сягає значної величини в порівнянні з прольотним моментом від однієї і тієї ж схеми завантаження. При цьому епюра аналізується з урахуванням постійного та тимчасового навантаження, тобто від . Ця величина може складати 40ч60% і більше. Враховуючи таке явище, як виникнення та робота шарніру пластичності в найбільш напружених місцях залізобетонних конструкцій, можна пікові (найбільші) значення епюр на опорах зрізати (підрівняти) з величиною моменту в прольоті. Такий процес вирівнювання моментів має назву перерозподіл зусиль, тобто на опорі момент зменшується в межах 20-30%, а в прольоті він відповідно збільшується, але не на ті ж 20-30%, а на іншу величину, яка складає половину від знятої величини опорного моменту (див. рис.5.1).

Зменшення моменту треба визначати (0,2ч0,3). Тоді .

Збільшення моменту в прольоті .




Рис.5.1

Загальне підсумкове значення моменту в прольоті

.

На опорі залишається тільки .

Між опорами В і С виконують аналогічну процедуру:

.

Якщо між опорами В і С існує тільки від’ємна епюра, тоді прольотний момент дорівнюватиме

.

Додаткові джерела вивчення даної теми:

[1, c.298-300], [2, c.440-441], [3, c.96-98], [5, c.195-205], [10, c.262-267].


Запитання для самоперевірки

  1. В яких випадках виникає необхідність робити перерозподіл зусиль?

  2. Огинаюча епюра повинна проходити по контуру будь-якої епюри чи по контуру перерозподіленої?

  3. На яку величину зменшується пікове значення моменту, чому існує обмеження у зменшенні цього зусилля?

  4. У чому полягає кінцева мета перерозподілу зусиль?

  5. Якщо не будуть вирівнюватись зусилля на опорі й в прольоті, доцільно тоді робити перерозподіл чи ні?

^ 6. КОНСТРУКТИВНІ ОСОБЛИВОСТІ

ПРОЕКТУВАННЯ ЗГИНАНИХ ЕЛЕМЕНТІВ


Окрім розрахункової арматури, яка встановлюється в поздовжньому й поперечному напрямках залізобетонного згинаного елемента, слід пам’ятати, що ця арматура повинна бути не менше конструктивного мінімуму. Для поздовжньої арматури цей мінімум складає , де і – ширина і робоча висота поперечного перерізу елемента. Для цього діаметр арматури для плит перекриття не повинен бути менше 3 мм, а для балок і фундаментів – 10 мм. Поперечна арматура в діаметрі не повинна бути менше 3 мм, а крок її визначається висотою балки. Для плит перекриття 150-200 мм поперечна арматура може не встановлюватися.

У плитах перекриття сітка арматури повинна мати крок стержнів не більше 350 мм і не менше 50 мм. Поперечні розподільчі стержні встановлюють для забезпечення проектного положення робочих стержнів, а також для зменшення усадочних і температурних деформацій конструкцій. Поперечні стержні приймаються меншого діаметра загальним перерізом не менше 10% перерізу робочої. Сітки можуть бути зварними або в’язаними.

Залізобетонні балки можуть бути за висотою дільними 50 мм, 100 мм, а для високих балок – дільними 200 мм. Робоча арматура в балках може бути розміщена в один або два ряди. При цьому вона може входити або в окремі зварні каркаси, або зв’язується з хомутами, які охоплюють усю поздовжню арматуру в перерізі. У балках шириною 150 мм і менше допускається встановлення тільки одного плоского каркасу, а в балках з шириною більше 150 мм потрібно встановлювати два каркаси. Поперечну арматуру в зонах, ближчих до опор, встановлюють частіше, а в прольотах – рідше.

Особлива увага приділяється захисному шару бетону. В плитах найменша товщина складає 10-15 мм, а в балках для поздовжньої арматури захисний шар повинен бути не менше 20 мм і не менше діаметра при висоті балок більше 250 мм. Для поперечної арматури балок товщина захисного шару повинна бути більше 15 мм. Слід пам'ятати, що захисний шар – це відстань від грані арматури (а не від центру) до грані бетону.

[1, c.125-128], [2, c.103-115], [3, c.56-58], [6, c.366-392], [10, c.120-123].

Запитання для самоперевірки

  1. Конструктивні особливості встановлення арматури для плит.

  2. Конструктивні особливості встановлення арматури для балок.

  3. Мінімальний процент армування для згинаних елементів.

  4. Який захисний шар встановлюється для робочої арматури плит?

  5. Який захисний шар встановлюється для робочої арматури балок?

  6. Відстань між робочими стержнями в нижній зоні балок і у верхній.

  7. Мінімальний і максимальний діаметр робочої арматури в плитах.

  8. Мінімальний і максимальний діаметр робочої арматури в балках.

  9. Параметри перерізу балок і встановлення кроку поперечної арматури.

  1   2   3

Схожі:

До самостійної роботи студентів з дисципліни «залізобетонні та кам’яні конструкції» iconМетодичні вказівки до виконання курсового проекту №2 з дисципліни "Залізобетонні та кам’яні конструкції". Розділ 1 "Компоновка конструктивної схеми будівлі І статичний розрахунок поперечної рами"
Залізобетонні та кам’яні конструкції”. Розділ 1 Компоновка конструктивної схеми будівлі І статичний розрахунок поперечної рами” (для...
До самостійної роботи студентів з дисципліни «залізобетонні та кам’яні конструкції» iconЗалізобетонні та кам’яні конструкції” для студентів 3 курсу денної форми навчання, напряму підготовки 060101 – «Будівництво»
Програма навчальної дисципліни та робоча програма з курсу “Залізобетонні та кам’яні конструкції” (для студентів 3 курсу денної форми...
До самостійної роботи студентів з дисципліни «залізобетонні та кам’яні конструкції» iconУкладач: Сєдишев Є. С
Методичні вказівки та завдання до курсового проекту із залізобетонних конструкцій з програмою дисципліни „Будівельні конструкції....
До самостійної роботи студентів з дисципліни «залізобетонні та кам’яні конструкції» iconМетодичні вказівки
Залізобетонні та кам`яні конструкції”. Розділ 2 ”Конструктивний розрахунок двогілкової колони, фундаменту І безрозкісної ферми одноповерхової...
До самостійної роботи студентів з дисципліни «залізобетонні та кам’яні конструкції» iconМіністерство освіти І науки України
«Залізобетонні та кам'яні конструкції» (для студентів 3 курсу денної та 4 курсу заочної форми навчання напрямку 060101 (0921) "Будівництво"...
До самостійної роботи студентів з дисципліни «залізобетонні та кам’яні конструкції» iconСтоянов Є. Г. Псурцева Н. О. методичні вказівки до виконання курсового проекту
Залізобетонні та кам’яні конструкції” (для студентів 3 курсу денної форми навчання напряму підготовки 060101 – «Будівництво» спеціальності...
До самостійної роботи студентів з дисципліни «залізобетонні та кам’яні конструкції» iconМіністерство освіти І науки України Харківська державна академія міського господарства
Залізобетонні та кам’яні конструкції”. Розділ 1 Компоновка конструктивної схеми будівлі І статичний розрахунок поперечної рами” (для...
До самостійної роботи студентів з дисципліни «залізобетонні та кам’яні конструкції» icon«Будівельні конструкції (залізобетонні конструкції)» та «Залізобетонні конструкції»
Міське будівництво та господарство та слухачів другої вищої освіти спеціальності 092103 06010103 - міське будівництво та господарство...
До самостійної роботи студентів з дисципліни «залізобетонні та кам’яні конструкції» icon5. Кам'яні роботи Види кладки
Назвіть склад І зміст проекту провадження робіт по зведенню пальових фундаментів
До самостійної роботи студентів з дисципліни «залізобетонні та кам’яні конструкції» iconМіністерство освіти І науки України
Програма навчальної дисципліни та робоча програм з курсу "Будівельні конструкціїї. (Залізобетонні конструкції)" ( для студентів 3...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи