Методическое пособие по выполнению домашней контрольной работы по теме «Основы проектирования строительных конструкций»

60≤S ≤150мм, то есть принимаемый шаг не должен выходить за поставленные границы. Принимаем шаг сеток S=70мм. Количество сеток 4 штуки. Размер ячеек сетки (шаг стержней в сетке) принимается не более ¼ ширины колонны hс S 45≤S ≤100мм. Сетки можно изготавливать из арматуры классов В 500 (ВрI), А400 (AIII). Принята арматура А400 диаметром 6мм. Общую ширину сетки принимаем 380мм. Выпуски концов стержней принимаем 15мм, при этом расстояние между первым и последним стержнями 350мм, для этого промежутка удобно принять шаг, который укладывается в промежуток ровное количество раз. Принимаем шаг стержней в сетке S =70мм Верхняя часть каркаса КП1 остается свободной от поперечных стержней, так как на нее надеваются сетки. В нижней части каркаса ( в районе заделки колонны в стакан фундамента) поперечные стержни ставятся с тем же шагом, что и сетки, то есть 70мм. Количество шагов -3. На остальной части каркаса (между местом установки сеток и заделкой колонны) принят основной шаг Sw=200мм. Выпуски продольных стержней каркаса назначаем не менее 20мм и не менее диаметра продольных стержней, принимаем выпуски по 20мм. Таким образом, для шага 200мм остается свободной часть каркаса L2. L2= LКП1-2×20-3×70-3×70=5570-40-210-210=5110мм На этом участке200мм уложится 25 раз. Остаток 5110-25×200= 110мм принимается равным расстоянию от верхнего поперечного стержня каркас КП1 до нижней сетки .По верху колонны ставится закладное изделие МН1. Оно состоит из 2 пластин и 4 анкерных стержней. Основная пластина выполняется по размеру сечения колонны и толщиной от10мм до 20мм. Принято ранее 10мм. Анкеры принимаются диаметром10-20мм и длиной не менее 20d анк. Выбираем диаметр 12мм, при этом их длина будет 20×12=240мм. 1.9 Составление спецификации. Спецификация арматуры выполняется в виде таблицы. Форма таблицы спецификации дана в приложении. В графе «Наименование» записывают названия разделов в следующем порядке: Сборочные единицы Детали Материалы В раздел « Сборочные единицы» записывают арматурные каркасы, сетки, закладные детали. В раздел «Детали» записывают отдельные стержни и детали, состоящие из одного элемента. В разделе «Материалы» указывают класс бетона. В графе «Позиция» указывается номер, присваиваемый данному арматурному изделию или детали. Одинаковые изделия и детали имеют одинаковые порядковые номера. В графе «Масса ед., кг» записывается масса одного изделия (каркаса, сетки, стержня), в зависимости от заполняемой строки. Масса одного стержня определяется следующим образом: 1) по сортаменту выписывается масса одного погонного метра стержня в соответствии с его диаметром; 2) масса 1м умножается на длину данного стержня. Масса сетки определяется с учетом общего количества стержней данного вида, составляющих сетку. При заполнении спецификации и ведомости расхода стали на колонну вес пластин определяется с учетом их объема и удельного веса стали При размерах пластины 5 на 100 на 100 ее вес составит: 0,005×0,1×0,1×7850=0,39кг. Спецификация арматуры на колонну на рис. 3 1.10 Составление ведомости расхода стали. Ведомость расхода стали выполняется по форме, приведенной в приложении. Ведомость расходов состоит из трех разделов: «Напрягаемая арматура» «Изделия арматурные» «Изделия закладные» Так как в контрольной работе рассчитываются элементы, не содержащие предварительно напрягаемой арматуры, то первую графу можно исключить. В ведомость должны быть внесены все классы арматуры, применяемой в конструкции. В каждом классе перечисляются все диаметры арматуры данного класса. В колонке каждого диаметра записывается суммарный вес всех стержней этого класса и диаметра (на всю балку). Ведомость составляется на основании ранее заполненной спецификации арматурных изделий. Ведомость расхода стали на колонну указана на рис. 4. Спецификация Поз. Обозначение Наименование Кол Масса ед.,кг Приме- чание Колонна К1 Сборочные единицы 1 Каркас КП1 1 2 Сетка С1 4 3 Закладная деталь МН1 1 Детали 4 Петля Мн2 2 Материалы Бетон класса В25 0,90 м3 КП1 5 Ø16 A400 L=5570 4 8,79 6 Ø 6 A400 L=380 116 0,08 С1 7 Ø 6 A400 L=380 12 0,08 МН1 8 Ф12А400 L=240 4 0,21 9 -10×400 L=400 1 12,56 10 - 5×100 L=100 1 0,39 Рис.3 Ведомость расхода стали, кг Марка элемента Изделия арматурные Изделия закладные Общий расход Арматура класса Всего Арм. класса Прокат Всего А 400 A 400 Ст.3 ГОСТ 5781-82 ГОСТ 5781-82 ГОСТ 8509-72 ø 16 ø 6 Итого ø 12 Итого 5×100 -10×400 Итого К1 35,2 13,1 48,3 48,3 0,84 0.84 0,39 12,56 12,95 13,7 62,0 Рис. 4 ЗАДАЧА 2 По данным таблицы 3 рассчитать и сконструировать железобетонный фундамент. Примечания: Отметка верха фундамента (-0,15) Усредненный вес железобетона и грунта на обрезах фундамента γm = 20кН\м3 Исходные данные: Сечение колонны hc=bc=400мм Расчетное усилие N=950кН Расчетное давление на грунт основания R=0,25мПа=250кН/м2 Глубина заложения подошвы фундамента d1=0,95м Коэффициент надежности по нагрузке Материалы: Бетон класса В20 Rbt=0,9мПа=0,09кН/см2 табл. 5.2 [2] Арматура класса А400, Rs=355мПа=35,5кН/см2 табл. 5.8 [2] 2.1 Определение размеров подошвы фундамента Нормативное усилие Nn=N/=950/1,2=792 кН Определяем площадь подошвы фундамента из условия: Атр= Nn/( R- γm× d1)=792/(250-20×0,95)=3,43м2 По полученной площади принимаем размеры сторон подошвы фундамента: аф=вф==√3,43=1,85м принимаем размеры сторон , кратные 0,1 м=10см, аф=вф=1,9 м. Тогда площадь подошвы А: А=аф×вф=1,9×1,9=3,61м2 Принятые размеры подошвы должны удовлетворять условию: Nn/А+ γm× d1 ≤ R 792/3,61+20 × 0,95=238кН/м2<250кН/м2 2.2 Назначение остальных размеров фундамента (рис.5) 2.2.1 Определение высоты фундамента hф. По конструктивным требованиям hф> hз+50мм+200мм, Где hз- глубина заделки колонны в стакан фундамента hз≥ hс=400мм принимаем hз=hс=400мм. Фундаменты под средние колонны закладываются без учета глубины промерзания грунта, т.к. здание отапливаемое. Фактическая высота фундамента принимается по глубине заложения: hф= d1-0,15м=0,95-0,15=0,8м> 400+50+200=650мм=0,65м Принимаем большее из двух значений, т.е. hф=0,8 м. 2.2.2 Определение прочих размеров фундамента. Толщина стенок стакана вст принимается из условия: вст≥150мм вст≥0,3 hс=0,3×400мм=120мм Если размеры стенок вст принимаются не менее 200мм и более, чем 0,75h2, то армирования стенок стакана не требуется. h2- высота подколонника. Высоту ступеней плитной части фундамента назначают от 300 до 600мм. Рекомендуемые высоты ступеней представлены в таблице. При hф=0.8 м принимаем h1= h2=0,4 м=400мм. hф , м h1 h2 0,6 0,6 0,65 0,65 0,7 0,3 0,4 0,8 0,4 0,4 0.85 0.4 0,45 0.75 0.4 0.35 Исходя из принятой высоты фундамента, высоту ступени назначают такой, чтобы высота подколонника была не более 1200мм. Окончательно принимаем вст=0,75×400=300мм, тогда ширина подколонника а1= hс+2вст+2×75мм=400+2×300+150=1150мм, где 75мм- зазор между стенками стакана и колонной. Все принятые размеры фундамента на рис. 5 2.2.3 Проверка размеров фундамента а) проверка высоты нижней ступени h1 из условия прочности по поперечной силе Q. Q≤0,5 Rbt ×bф×h01 h01= h1-50мм=400-50=350мм=35 см. Q=Pгр×аф×0,5(аф-а1- 2ho1)=263×1,9×0,5(1,9-1,15-2×0,35)=12,5кН, где pгр=N/A=950/3,61=263кн/м2 12,5кН<0,5×0,09×190×35=299 кН Условие выполнено, значит, прочность достаточна. б) проверка принятой высоты фундамента hф из условия прочности на продавливание. Проверка производится из условия: F≤ Rbt ×um×h0, где F – продавливающая сила F=N-Aосн×Pгр , кН, где: Аосн-площадь нижнего основания пирамиды продавливания (на уровне рабочей арматуры) Аосн=(hс+2 hо)2=(0,4+2×0,7 5)2=3,61м2, где рабочая высота фундамента hо =h-a =0,8-0,05=0,75 м=75 см. Если Аосн ≥А, то проверка на продавливание не требуется. 3,61=3,61м2 , проверка на продавливание не требуется. um-средний периметр пирамиды продавливания um=2(hc+bc+2ho) Оставляем высоту ступени h1=400мм. 2.3 Расчет прочности нормальных сечений (расчет рабочей арматуры фундамента) Рабочая арматура подбирается по величинам изгибающих моментов, возникающих в одном из сечений фундамента. Сечение I-I проходит по грани колонны. В нем возникает момент М1. М1=0,125×Ргр×аф(вф-hc)2=0,125×263×1,9(1,9-0,4)2=140,54кНм=14054 кНсм. Сечение II-II проходит по грани подколонника. В нем возникает момент М2: М2=0,125Ргр×аф× (вф-а1) × (вф-а1)=0,125×263×1,9× (1,9-1,15)(1,9-1,15)=35,14кНм=3514кНсм Площади сечения рабочей арматуры для каждого из моментов: As1=M1/ (0,9Rs×ho)=14054 /(0.9×35,5×75)=5.86 см2 As2=M2/ (0,9Rs×ho1)=3514 /(0,9×35,5×35)=3,16см2 Выбираем большее из двух значений As= As1=5,86см2. Шаг рабочей арматуры принимается в пределах от 100-200мм, диаметр арматуры должен быть не менее 10 мм при вф ≤ 3 м, не менее 12мм вф >3 м. Предварительно принимаем максимальный шаг S=200мм. Определяем количество стержней при этом шаге: n=(aф/S)+1=(1900-100)/200+1=10шт Требуемый диаметр одного стержня As/ n=5,86/10=0,586см2. По сортаменту подбираем стержень диаметром 10мм, площадью 0,785см2. При этом общая площадь арматуры Asф=0,785×10=7,85 см2 (по сортаменту стр. 446 [3]). Проверим процент армирования =7,85×100/(115×75)=0,09%<=0,1% =7,85×100/(190×35)=0,11%>=0,1% Процент армирования в сечении I-I недостаточный. Нужно увеличить количество рабочей арматуры (увеличить диаметр или уменьшить шаг). Принимаем диаметр 12 мм. Asф=1,131×10=11,31 см2 (по сортаменту стр. 446 [3]). Проверим процент армирования =11,31×100/(115×75)=0,13%>=0,1% 2.4 Конструирование фундамента (рис. 6) Размеры сетки для подошвы фундамента принимаем 1900-50мм=1850мм. Крайние стержни укладываем на расстоянии 50 мм от краев фундамента. При этом размере сетки укладывается 9 шагов по 200мм. На выпуски по 25мм. Стенки стакана не армируются, т.к. выполнено условие (см. выше). Глубина стакана hст. = hз. + 50 мм= 400+ 50= 450 мм. Ширина стакана вверху hс+ 2×75= 400+150= 550мм. Ширина дна стакана hс+ 2×50= 400+100= 500мм. Прочие принятые параметры приведены на рис. 17. 2.5 Составление спецификации арматуры и ведомости расхода стали выполняется аналогично задаче 1 ( рис.7, 8 ). Расход бетона для спецификации: 1,9×1,9×0,4+1,15×1,15×0,4-0,45×(0,55×0,55+0,5×0,5)\2=1,85м3. Ведомость расхода стали, кг Марка элемента Изделия арматурные Арматура класса Всего А400 ГОСТ 5781-82 Ф12 итого Ф1 32,8 32,8 32,8 Рис. 8 Спецификация Рис.7 Поз. Обозначение Наименование Кол Массаед.,кг Примеч. Фундамент Ф1 Сборочные единицы 1 Сетка С1 1 Материалы Бетон В20 1,85 м3 С1 2 ø 12 A400 L=1850 20 1.64 ЗАДАЧА 3. По данным таблицы 4 рассчитать и сконструировать железобетонную балку таврового сечения, загруженную равномерно-распределенной нагрузкой (собственный вес балки считать включенным в постоянную нагрузку). Монтажную и поперечную арматуру принять класса А400.

Похожие:

	Пособие по изучению дисциплины Основы геодезии и выполнению контрольных... По данной дисциплине предусматривается выполнение одной домашней контрольной работы. На установочных занятиях студентов знакомят...		Учебно-методическое пособие по выполнению домашней контрольной работы... «Трудовое право». Слушатель-заочник не вызывается на экзаменационную сессию, если он не представил эту работу на рецензирование в...
	Методические рекомендации по выполнению домашней контрольной работы... Иностранный язык (английский язык): Методические рекомендации по выполнению домашней контрольной работы / С. Г. Кадочникова. – Златоуст:...		Методическое пособие по выполнению домашней контрольной работы должно... Филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Сибирский государственный...
	Методическое пособие по курсовому проектированию по дисциплине «И... Методическое пособие предназначено для студентов специальности 071600 «Высоковольтные электроэнергетика и электротехника», изучающих...		Учебно методическое пособие по выполнению обязательной контрольной... Учебно – методическое пособие по выполнению обязательной контрольной работы для студентов заочного отделения
	Методические указания по выполнению домашней контрольной работы Мдк 02. 01. Основы технического обслуживания устройств систем сигнализации, централизации и блокировки (сцб) и железнодорожной автоматики...		Методические указания и задания по выполнению домашней контрольной... Методические указания и задания по выполнению домашней контрольной работы для студентов-заочников
	Методические указания и задания по выполнению домашней контрольной... Тематический план и содержание мдк 01. 01. Практические основы бухгалтерского учета		Методическое пособие по выполнению контрольной работы для студентов заочной формы обучения Пермь Институциональная экономика [Текст]: методическое пособие по выполнению контрольной работы для студентов заочной формы обучения /сост....