Раздел 2 Расчет плиты по предельным состояниям l группы.
Методическая разработка
по дисциплине «Строительные конструкции»
«Методические указания к выполнению курсовой работы»
г. Рязань, 2016.
Одобрена Составлена в соответствии
методической комиссией с Федеральным
______________________ государственным образова-
______________________ тельным стандартом по
Протокол №_____ специальности/профессии
от «____»___________20__г. ______________________
_______________________
Председатель МК:____________(________________)
Разработчик:_____________________(_____________________)
Методические указания предназначены для студентов дневного и заочного обучения специальности 08.02.01 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений» и 08.02.03 «Производство неметаллических строительных изделий и конструкций»
Введение
Методические указания входят в состав УМК профессионального модуля ПМ.01 «Участие в проектировании зданий и сооружений». ПМ.01входит в учебный план как дневного обучения, так и заочного.
Цель разработки - научить студентов самостоятельно производить расчеты любой строительной конструкции из железобетонных, стальных, деревянных и каменных материалов.
Студенты, приступающие к изучению строительных конструкций, должны быть знакомы с принципами объемно-планировочных решений, со строительными материалами, технической механикой. Они должны знать конструктивные решения промышленных и гражданских зданий, физико-механические свойства металла, дерева, железобетона, камня и грунта оснований, хорошо представлять себе расчетную схему и характер напряженного состояния элементов конструкций при эксплуатации и в процессе монтажа, уметь рассчитать несложные строительные конструкции.
Методические указания к расчетно-пояснительной записке на тему: « Расчет и конструирование предварительно напряженной пустотной плиты».
Содержание:
Раздел 1.Расчет и конструирование многопустотной предварительно напряженной плиты перекрытия.
1.1. Сбор нагрузки на 1м2 перекрытия …………………………………………
1.2. Материалы для плиты ………………………………………………………
Раздел 2. Расчет плиты по предельным состояниям первой группы.
2.1. Определение внутренних усилий …………………………………………
2.2. Расчет по прочности нормального сечения при действии изгибающего момента …………………………………………………………………………..
2.3. Расчет прочности при действии поперечной силы ……………………..
Раздел 3. Расчет плиты по предельным состояниям второй группы
3.1. Геометрические характеристики приведенного сечения ……………….
3.2. Потери предварительного напряжения арматуры ………………………
Раздел 4. Расчет прогиба плиты …………………………………………………
Раздел 5. Определение диаметра монтажной петли ……………………………
Раздел 1. Расчет и конструирование многопустотной предварительно напряженный плиты перекрытия при временной нагрузке V=1,5кН/м2
Исходные данные
Нагрузка на 1м2 перекрытия
Требуется рассчитать сбор нагрузок железобетонной плиты:
-длина плиты l = мм = м;
-ширина плиты b= мм = м;
-высота плиты h = см
Данные по размерам плиты берутся по индивидуальному заданию
Таблица 1 – Сбор нагрузок
| № | Вид нагрузки | Нормативная нагрузка, кН/м2 | Коэффициент надежности, ϓf | Расчетная нагрузка, кН/м2 |
| Постоянная | ||||
| 1 | Бетонная плита σ= м; ρ = кг/м3; Цементно - песчаный раствор ρ = кг/м3; σ= м; Стяжка из бетона ρ = кг/м3; σ= м; Железобетонная плита | ρ* σ = ρ* σ = ρ* σ = 3,02 | 1,3 1,3 1,3 1,1 | |
| Итого: | Постоянная нагрузка q | ∑ | ∑ | |
| Временная | ||||
| Пегородки σ = 120 мм | 0,5 | 1,2 | 0,6 | |
| Полезная (от здания), в т.ч. кратковременная Vsh; длительная Vlon; | 1,5 1,2 0,3 | 1,3 1,3 1,3 | 1,95 1,56 0,39 | |
| Итого: | Временная нагрузка V | ∑ | ∑ | |
| Итого: | Полная q+ V | ∑ | ∑ |
Примечание:
1. Что бы найти нормативную нагрузку слоя
ρ* δ, где δ – толщина, мм
ρ – плотность материала, кН/м3
2. Что бы найти расчетную нагрузку нужно нормативную умножить на коэффициент надежности. q = qn * ϓn = __ кН/м2
3. В таблице вариантов все слои даны в мм.
4. Коэффициент надежности для постоянных нагрузок
γf = 1,3 – при нормативном значении менее 2,0 кН/м2
γf = 1,2 – при нормативном значении более 2,0 кН/м2
5. 1 кПа = 1 кН/м2; 1 МПа = 1000 кПа; 10 МПа = 1 кН/см2;1 кН = 100 кг.
Варианты для сбора нагрузки принимается в зависимости от варианта по списку
Таблица 2. Варианты слоев перекрытия, мм
Нагрузка на 1 погонный метр длины плиты при номинальной ее ширине b = __ м с учетом коэффициента надежности ϓn = 0,95
- расчетная постоянная q = Σq * ϓn * b = кН/м
- расчетная полная (q + V) = кН/м
- нормативная постоянная qn= кН/м
- нормативная полная (qn+Vn) = кН/м
- нормативная полная и длительная (qn + Vlon) = кН/м
1.2 Материалы для плиты
Выбираем класс бетона В20, Rb = 11,5 МПа - на сжатие; Rbt = 0,9 МПа - на растяжение. (Данные берутся согласно приложению 1)
Начальный модуль упругости бетона Еb = 27,5*103 МПа. (Данные берутся согласно приложению 2).
Технология изготовления плиты – агрегатно-поточная. Плита подвергается тепловой обработке при атмосферном давлении. Натяжение напрягаемой арматуры осуществляется электротермическим способом.
Арматура:
- продольная напряженная класса А600
Rs = 520 МПа, Еs = 2*105 МПа; (Данные берутся согласно приложению 3, 4)
- ненапряженна класса А500
Rs = 435 МПа. (Данные берутся согласно приложению 3)
Приложение 1
Расчетные сопротивления бетона сжатию и растяжению Rb ; Rbt (табл.5.2 СП 52-101-2003).
| Вид сопротивления | Расчетные значения сопротивления бетона для предельных состояний первой группы Rb ; Rbt , МПа, при классе бетона по прочности на сжатие | ||||||||||
| В10 | В15 | В20 | В25 | В30 | В35 | В40 | В45 | В50 | В55 | В60 | |
| Сжатие осевое Rb | 6,0 | 8,5 | 11,5 | 14,5 | 17,0 | 19,5 | 22,0 | 25,0 | 27,5 | 30,0 | 33,0 |
| Растяжение осевое Rbt | 0,56 | 0,75 | 0,9 | 1,05 | 1,15 | 1,3 | 1,4 | 1,5 | 1,6 | 1,7 | 1,8 |
Приложение 2
Начальный модуль упругости бетона 
(табл. 5.4 СП-52-101-2003)
| Значение начального модуля упругости бетона при сжатии и растяжении , Мпа*10-3, при классе бетона по прочности на сжатие | ||||||||||
| В10 | В15 | В20 | В25 | В30 | В35 | В40 | В45 | В50 | В55 | В60 |
| 19,0 | 24,0 | 27,5 | 30,0 | 32,5 | 34,5 | 36,0 | 37,0 | 38,0 | 39,0 | 39,5 |
Приложение 3
Расчетные сопротивления арматуры (табл.5.7; 5.8 СП 52-102-2004)
Приложение 4
= 2,0*105 МПа – для арматуры класса А и В (см.п. 2.2.2.6 СП 52-101-2004)
Приложение 5
Приложение 6
Рекомендуемая литература
1. Сетков В.И.; Сербин Н.П. Строительные конструкции.-М.: ИНФРА –М,2011г. – 448с.
2. Павлова А.И. Сборник задач по строительным конструкциям.-М.:ИНФРА
3. Долгун А.И. Строительные конструкции.- Академия М ,2012г. - 425стр.
4. СНиП 52-01-2003. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Госстрой России.-М.:ФГУП ЦПП.-24с.
5. СП 52-101-003. Свод правил по проектированию и строительству. Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры. Госстрой России.- М.: ФГУП ЦПП,2004.-53с.
6. Комплект электронных плакатов «Строительные конструкции» www.proekt-service.com
Методическая разработка
по дисциплине «Строительные конструкции»
«Методические указания к выполнению курсовой работы»
г. Рязань, 2016.
Одобрена Составлена в соответствии
методической комиссией с Федеральным
______________________ государственным образова-
______________________ тельным стандартом по
Протокол №_____ специальности/профессии
от «____»___________20__г. ______________________
_______________________
Председатель МК:____________(________________)
Разработчик:_____________________(_____________________)
Методические указания предназначены для студентов дневного и заочного обучения специальности 08.02.01 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений» и 08.02.03 «Производство неметаллических строительных изделий и конструкций»
Введение
Методические указания входят в состав УМК профессионального модуля ПМ.01 «Участие в проектировании зданий и сооружений». ПМ.01входит в учебный план как дневного обучения, так и заочного.
Цель разработки - научить студентов самостоятельно производить расчеты любой строительной конструкции из железобетонных, стальных, деревянных и каменных материалов.
Студенты, приступающие к изучению строительных конструкций, должны быть знакомы с принципами объемно-планировочных решений, со строительными материалами, технической механикой. Они должны знать конструктивные решения промышленных и гражданских зданий, физико-механические свойства металла, дерева, железобетона, камня и грунта оснований, хорошо представлять себе расчетную схему и характер напряженного состояния элементов конструкций при эксплуатации и в процессе монтажа, уметь рассчитать несложные строительные конструкции.
Методические указания к расчетно-пояснительной записке на тему: « Расчет и конструирование предварительно напряженной пустотной плиты».
Содержание:
Раздел 1.Расчет и конструирование многопустотной предварительно напряженной плиты перекрытия.
1.1. Сбор нагрузки на 1м2 перекрытия …………………………………………
1.2. Материалы для плиты ………………………………………………………
Раздел 2. Расчет плиты по предельным состояниям первой группы.
2.1. Определение внутренних усилий …………………………………………
2.2. Расчет по прочности нормального сечения при действии изгибающего момента …………………………………………………………………………..
2.3. Расчет прочности при действии поперечной силы ……………………..
Раздел 3. Расчет плиты по предельным состояниям второй группы
3.1. Геометрические характеристики приведенного сечения ……………….
3.2. Потери предварительного напряжения арматуры ………………………
Раздел 4. Расчет прогиба плиты …………………………………………………
Раздел 5. Определение диаметра монтажной петли ……………………………
Раздел 1. Расчет и конструирование многопустотной предварительно напряженный плиты перекрытия при временной нагрузке V=1,5кН/м2
Исходные данные
Нагрузка на 1м2 перекрытия
Требуется рассчитать сбор нагрузок железобетонной плиты:
-длина плиты l = мм = м;
-ширина плиты b= мм = м;
-высота плиты h = см
Данные по размерам плиты берутся по индивидуальному заданию
Таблица 1 – Сбор нагрузок
| № | Вид нагрузки | Нормативная нагрузка, кН/м2 | Коэффициент надежности, ϓf | Расчетная нагрузка, кН/м2 |
| Постоянная | ||||
| 1 | Бетонная плита σ= м; ρ = кг/м3; Цементно - песчаный раствор ρ = кг/м3; σ= м; Стяжка из бетона ρ = кг/м3; σ= м; Железобетонная плита | ρ* σ = ρ* σ = ρ* σ = 3,02 | 1,3 1,3 1,3 1,1 | |
| Итого: | Постоянная нагрузка q | ∑ | ∑ | |
| Временная | ||||
| Пегородки σ = 120 мм | 0,5 | 1,2 | 0,6 | |
| Полезная (от здания), в т.ч. кратковременная Vsh; длительная Vlon; | 1,5 1,2 0,3 | 1,3 1,3 1,3 | 1,95 1,56 0,39 | |
| Итого: | Временная нагрузка V | ∑ | ∑ | |
| Итого: | Полная q+ V | ∑ | ∑ |
Примечание:
1. Что бы найти нормативную нагрузку слоя
ρ* δ, где δ – толщина, мм
ρ – плотность материала, кН/м3
2. Что бы найти расчетную нагрузку нужно нормативную умножить на коэффициент надежности. q = qn * ϓn = __ кН/м2
3. В таблице вариантов все слои даны в мм.
4. Коэффициент надежности для постоянных нагрузок
γf = 1,3 – при нормативном значении менее 2,0 кН/м2
γf = 1,2 – при нормативном значении более 2,0 кН/м2
5. 1 кПа = 1 кН/м2; 1 МПа = 1000 кПа; 10 МПа = 1 кН/см2;1 кН = 100 кг.
Варианты для сбора нагрузки принимается в зависимости от варианта по списку
Таблица 2. Варианты слоев перекрытия, мм
Нагрузка на 1 погонный метр длины плиты при номинальной ее ширине b = __ м с учетом коэффициента надежности ϓn = 0,95
- расчетная постоянная q = Σq * ϓn * b = кН/м
- расчетная полная (q + V) = кН/м
- нормативная постоянная qn= кН/м
- нормативная полная (qn+Vn) = кН/м
- нормативная полная и длительная (qn + Vlon) = кН/м
1.2 Материалы для плиты
Выбираем класс бетона В20, Rb = 11,5 МПа - на сжатие; Rbt = 0,9 МПа - на растяжение. (Данные берутся согласно приложению 1)
Начальный модуль упругости бетона Еb = 27,5*103 МПа. (Данные берутся согласно приложению 2).
Технология изготовления плиты – агрегатно-поточная. Плита подвергается тепловой обработке при атмосферном давлении. Натяжение напрягаемой арматуры осуществляется электротермическим способом.
Арматура:
- продольная напряженная класса А600
Rs = 520 МПа, Еs = 2*105 МПа; (Данные берутся согласно приложению 3, 4)
- ненапряженна класса А500
Rs = 435 МПа. (Данные берутся согласно приложению 3)
Раздел 2 Расчет плиты по предельным состояниям l группы.