Проектирование многоэтажного промышленного здания из монолитных железобетонных конструкций

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ 
ВОДНОГО ТРАНСПОРТА 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
И. А. Румянцева 
 
 
ПРОЕКТИРОВАНИЕ МНОГОЭТАЖНОГО ПРОМЫШЛЕННОГО 
ЗДАНИЯ ИЗ МОНОЛИТНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ 
 
Методические рекомендации  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Альтаир - МГАВТ 
Москва 
2012 
 

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ 
ВОДНОГО ТРАНСПОРТА 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
И. А. Румянцева 
 
 
ПРОЕКТИРОВАНИЕ МНОГОЭТАЖНОГО ПРОМЫШЛЕННОГО 
ЗДАНИЯ ИЗ МОНОЛИТНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ 
 
Методические рекомендации  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Альтаир - МГАВТ 
Москва 
2012 
Румянцева И. А. Проектирование многоэтажного промышленного здания из монолитных железобетонных конструкций. Методические рекомендации. Изд. 2-е доп. М.: Альтаир–МГАВТ, 2012г., с. 93. 

Методические рекомендации предназначены для выполнения курсового 
проекта по дисциплине: «Железнобетонные и каменные конструкции», по специальности 270104 «Гидротехническое строительство». 
В пособие включены задания на проектирование, методы расчета и проектирования монолитного ребристого железобетонного перекрытия с балочными 
плитами, внутренних колонн и ступенчатого фундамента. Приведены пример 
расчета и основные нормативные справочные величины. Изменен расчет прочности по наклонным сечениям второстепенных и главных балок согласно СП 
52–101–2003. 
 
 
 
 
 
Рецензент — А.Ю. Володина, доцент кафедры «Водные пути и порты» 
 
 
Рекомендовано к изданию Учебно–методическим  советом МГАВТ 
 
Рассмотрено и рекомендовано к изданию на заседании  кафедры Водные 
пути и порты (Протокол №6 от 26 апреля 2012г.). 
 
 
 
 
Ответственность за оформление и содержание передаваемых в печать 
материалов несут авторы и кафедры, выпускающие учебно–методические 
материал 
 
 
 
 
 
 
 
 
                                                                               © МГАВТ, 2012 
  
 
©Румянцева И.А., 2012 
 
  
ОГЛАВЛЕНИЕ 

 
Введение ......................................................................................................................... 4 

1. 
Задание для проектирования ..................................................................................... 5 

2. 
Теоретические положения ........................................................................................... 7 

1.1 
Общие положения ..........................................................................................................................7 
1.2 
Расчет и конструирование монолитного ребристого железобетонного перекрытия 
с балочными плитами ...............................................................................................................................8 
1.2.1 Общие положения ..........................................................................................................................8 
1.3 
Проектирование монолитной железобетонной плиты перекрытия ..................................12 
1.3.1 
Общие положения ......................................................................................................................12 
1.3.2 
Конструктивные требования .....................................................................................................14 
1.3.3 
Расчет прочности плиты по нормальным к продольной оси сечениям ................................16 
1.3.4 
Расчет прочности плиты по наклонным к продольной оси сечениям ..................................17 
1.4 
Проектирование второстепенной балки .................................................................................18 
1.4.1 
Общие положения ......................................................................................................................18 
1.4.2 
Конструктивные требования .....................................................................................................19 
1.4.3 
Расчет прочности второстепенной балки по нормальным к продольной оси 
сечениям ......................................................................................................................................................23 
1.4.4 
Расчет прочности второстепенных балок по наклонным к продольной оси сечениям ......25 
1.5 
Расчет и конструирование главной балки ..............................................................................28 
1.5.1 
Общие положения ......................................................................................................................28 
1.5.2 
Конструктивные требования .....................................................................................................29 
1.5.3 
Расчет прочности по нормальным сечениям ...........................................................................29 
1.5.4 
Расчет прочности по наклонным к продольной оси сечениям ..............................................30 
1.5.5 
Местное армирование ................................................................................................................30 
1.5.6 
Эпюра материалов .....................................................................................................................31 
1.6 
Проектирование колонны ..........................................................................................................33 
1.6.1 
Общие положения ......................................................................................................................33 
1.6.2 
Конструктивные требования .....................................................................................................34 
1.6.3 
Расчет и конструирование колонны .........................................................................................35 
1.7 
Расчет фундаментов ....................................................................................................................35 
1.7.1 
Общие положения ......................................................................................................................35 
1.7.2 
Конструктивные требования .....................................................................................................36 
1.7.3 
Расчет и конструирование фундамента ...................................................................................38 
1.8 
Пример расчета ............................................................................................................................40 
1.8.1 Исходные данные для проектирования ...................................................................................40 
1.9 
Общая компоновка ......................................................................................................................43 
1.10 
Проектирование плиты ..............................................................................................................44 
1.11 
Подбор сечений арматуры и конструирование плиты .........................................................47 
1.12 
Определение размеров сеток .....................................................................................................48 
1.13 
Проектирование второстепенной балки .................................................................................50 
1.14 
Конструктивные требования к армированию балок ............................................................53 
1.15 
Расчет балки по нормальным сечениям .................................................................................53 
1.16 
Расчет арматуры над промежуточными опорами .................................................................53 
1.17 
Расчет арматуры в пролетных сечениях .................................................................................54 
1.18 
Расчет балки на прочность по наклонным сечениям ...........................................................55 
1.19 
Проектирование главной балки................................................................................................61 
1.20 
Расчет прочности по нормальным сечениям .........................................................................63 
1.21 
Расчет арматуры над опорами ..................................................................................................63 
1.22 
Расчет прочности балки по наклонным сечениям ................................................................64 
1.23 
Mecтнoe apмиpование .................................................................................................................68 
1.24 
Эпюра материалов .......................................................................................................................68 

1.25 
Проектирование колонны ..........................................................................................................73 
1.26 
Проектирование фундамента ....................................................................................................75 
1.27 
Расчет фундамента .......................................................................................................................75 
Приложение 1 ............................................................................................................................................78 
Приложение 2 ............................................................................................................................................78 
Приложение 3 ............................................................................................................................................79 
Приложение 4 ............................................................................................................................................80 
Приложение 5 ............................................................................................................................................80 
Приложение 6 ............................................................................................................................................81 
Приложение 7 ............................................................................................................................................81 
Приложение 8 ............................................................................................................................................82 
Приложение 9 ............................................................................................................................................82 
Приложение 10 ..........................................................................................................................................83 
Приложение 11 ..........................................................................................................................................83 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение 
 
 

Настоящие методические рекомендации составлены в помощь студентам, выполняющим курсовой проект по дисциплине «Железобетонные и каменные конструкции» применительно к специальности 270104 «Гидротехническое строительство». 
В основу работы положены методические указания к выполнению курсового проекта 
по железобетонным конструкциям (МГАВТ, 2002г.).  
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Задание для проектирования 
 
 
Наименование 
Ед. 
Последняя цифра шифра 

1.

измер. 
0 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
9 

1. Ширина здания в осях 
м 
8,0х3 7,5х3 6,0х3 8,4х3 7,0х3 8,2х3 6,6х3 7,8х3 7,4х3 6,2х3

2. Конструкция пола 
- 
1 
2 
3 
4 
1 
3 
4 
1 
2 
4 

3. Количество этажей 
- 
3 
5 
4 
5 
4 
5 
4 
3 
5 
4 

4. Норм. кратковременная нагрузка 
кН/м2 
2,0 
3,0 
1,0 
3,5 
2,7 
1,3 
4,0 
0,8 
4,6 
5,0 

5. Глубина промерзания грунта 
м 
1,0 
1,5 
0,8 
2,0 
1,7 
1,2 
0,9 
1,4 
1,9 
1,3 

 
 
Предпоследняя цифра шифра 

 
 
0 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
9 

6. Длина здания в осях 
м 
8,2х4 9,0х9 10х10 8,5х7 9,6х1
0 
8,8х9 8,1х1
0 
8,0х8 8,7х7 9,5х9

7. Высота этажа 
м 
5,0 
3,0 
4,5 
5,2 
4,0 
3,5 
6,0 
5,5 
4,2 
3,8 

8. Норм. длительная нагрузка 
кН/м2 
8,0 
6,0 
5,5 
10,0 
3,0 
7,6 
9,6 
4,5 
8,8 
11,0 

9. Расчетное сопротивление грунта МПа 
0,20 
0,33 
0,12 
0,35 
0,27 
0,30 
0,25 
0,15 
0,23 
0,17 

10. Собственный вес перегородок 
кН/м2 0,70 
0,92 
0,68 
0,90 
0,62 
0,77 
0,60 
0,55 
0,84 
0,80 

 
 
Конструкции пола 

 
 
 
Наименование материалов 
Плотность , кг/м3 

Керамическая плитка 
1800 

Цементный раствор 
2200 

Керамзитобетон 
1600 

Асфальтобетон 
1800 

Бетонное покрытие 
2400 

Песок 
1700 

1. Теоретические положения 

1.1 Общие положения 
 
В соответствии с программой, в курсовом проекте должны быть разработаны конструкции ребристых железобетонных перекрытий, железобетонных колонн и ступенчатых 
фундаментов (в монолитном варианте) многоэтажного промышленного здания, например, 
портового склада. 
Каждый студент выбирает вариант задания согласно заданию, предложенного преподавателем. В задание для проектирования включены следующие исходные данные: размер 
здания в поперечном и продольном направлении, число этажей, высота этажа, конструкция 
пола, расчетное сопротивление грунта, глубина его промерзания, нормативные значения 
кратковременной и длительной временной нагрузки (см. стр. 6). Студент должен разбить перекрытие на балочную клетку, рассчитать и сконструировать плиту, второстепенные и главные балки, колонну и фундамент. Вычертить с использованием программы AutoCAD на 
формате А-3 (421х594 мм): 
 лист 1 — опалубочный план перекрытия, поперечный разрез здания, узлы опирания второстепенной и главной балок на стену, узел примыкания второстепенной и главных балок 
к колонне, исходные данные; 
 лист 2 — армирование плиты, включает размещение арматурных сеток плиты по поперечному разрезу здания, отдельно каждая сетка с указанием рабочей и распределительной 
арматуры, спецификация арматуры на один этаж и на каждую сетку; 
 лист 3 — армирование второстепенной балки, включает размещение арматурных каркасов 
по поперечному разрезу здания, отдельно каждый каркас с указанием рабочей и распределительной, поперечной арматуры, поперечные разрезы, спецификация арматуры на один 
этаж и на каждый каркас и опорную сетку; 
 лист 4 — армирование главной балки, включает размещение арматурных каркасов по поперечному разрезу здания, отдельно каждый каркас с указанием рабочей и распределительной, поперечной арматуры, поперечные разрезы, спецификация арматуры на один 
этаж и на каждый каркас; 
 лист 5 — армирование колонн и фундаментов, включает размещение арматурных каркасов по поперечному разрезу колонны, отдельно каждый каркас с указанием рабочей и поперечной арматуры, поперечные разрезы, спецификация арматуры на один этаж и на каждую колонну и фундамент; 
 в примечаниях указать марку бетона. 
Скомпонованную конструктивную схему перекрытия студент согласовывает с преподавателем, после чего приступает к расчету элементов конструкций, руководствуясь приводимым в методических рекомендациях примером. В примере дается ряд пояснений теоретического характера, некоторые конструктивные рекомендации. 
При выборе материалов для проектируемых конструкций следует руководствоваться 
следующими рекомендациями: 
 ненапрягаемая арматура — может быть классов А400, А300, А240, 
 арматура сварных сеток — может быть классов А400, Вр500, 
 применяются классы бетона В15–В25 для плиты перекрытия, второстепенных и главных 
балок, 
 применяются классы бетона В15–В30 для колонн, 
 применяются классы бетона В10–В25 для фундаментов. 

1.2 Расчет и конструирование монолитного ребристого железобетонного 
перекрытия с балочными плитами 

1.2.1 Общие положения 
 
В курсовом проекте рассматривается здание с неполным каркасом, выполненным из 
монолитного железобетона, и несущими кирпичными стенами толщиной 500мм (рис.1.1). На 
опалубочном плане перекрытия здания в местах пересечения разбивочных осей располагаются колонны, на которые опираются главные балки (крайние опоры главных балок - стены 
здания). В строительстве, чаще всего, в связи с повышением поперечной жесткости, применяется поперечное расположение главных балок, как в нашем случае. 
Второстепенные балки располагаются перпендикулярно главным с шагом 1,5–2,5 м. 
Они опираются на главные балки. В курсовом проекте должен быть принят вариант, когда в 
пролете располагаются не менее двух и не более трех второстепенных балок. Поверху балочной клетки, состоящей из второстепенных и главных балок, располагается плита перекрытия. Конструкция, состоящая из балочной клетки и плиты, является единой монолитной 
конструкцией из бетона одного класса. Данное перекрытие относится к ребристому монолитному перекрытию с балочными плитами. Сущность, которого в том, что бетон в целях 
экономии удален из растянутой зоны сечения, сохранены только ребра, в которых сконцентрирована растянутая арматура. Полкой ребер (балок) является плита. Толщина плиты принимается по экономическим соображениям возможно меньшей. Минимальные ее значения 
составляют: 
 для междуэтажных перекрытий промышленных зданий — 60мм, 
 для междуэтажных перекрытий жилых и гражданских зданий — 50мм, 
 для конструкции покрытия — 40мм. 
При выборе толщины плиты необходимо помнить, что чем меньше сетка колонн, тем 
тоньше плита и экономичнее перекрытие. 
При больших габаритах здания в плане, с целью уменьшения температурных и усадочных напряжений, производится его разбивка на отдельные блоки температурноусадочными швами. Наибольшее расстояние между температурно–усадочными швами в монолитных каркасных отапливаемых зданиях принимается не более 50м. При длине здания, не 
превышающей 50 м, температурно–усадочные швы не устраивают. Швы устраиваются на 
сдвоенных колоннах, уменьшая шаг колонн на 500мм в обе стороны от разбивочной оси 
принятой сетки колонн (рис.1.1.). Конструкция температурно–усадочного шва по стенам и 
покрытию приведена на рис.1.2. В шве конус из кровельной стали или герметик в стене при 
изменении температуры могут сжиматься или расширяться, регулируя тем самым величину 
зазора по шву между соседними конструкциями. На рис.1.3. приведено поперечное сечение 
здания. Отметка заложения фундаментов под несущими наружными стенами принимается на 
200мм ниже отметки промерзания грунтов, указанной в задании. Отметка заложения внутренних фундаментов под колонны у отапливаемого здания определяется их высотой по расчету и не зависит от глубины промерзания. 
На первом этапе курсового проекта на основе опыта проектирования принимаются 
следующие ориентировочные размеры: 
 высота плиты     hп =( 1/20 -1/30) l п   — принимается равной целому числу (6, 7, 8, 9, 10 см), 
 где  lп  — расстояние между осями второстепенных балок, 
 высота второстепенной балки     hв =(1/12-1/20) lв, кратна 50 или 100мм, 
 где   lв  — расстояние между осями главных балок, 
 ширина второстепенной балки      bв = (1/2 -1/3) hв, кратна 20 или 50мм, 
 высота главной балки     hг = (1/8 -1/15) lг, кратна 50 или 100мм, 
 где lг — расстояние между осями колонн, 

 ширина главной балки     b=(1/2-1/3) hг, кратна 20 или 50мм. 
 
 
 
 
 
 

9 

Конструкция температурно–усадочного шва 
 
Стена                                                                                     Покрытие 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
                                                                         
Рисунок 1.2. 
 
В курсовом проекте плита и второстепенная балка опираются на наружную стену на 
250 мм, главная балка — на 250–380 мм, причем главная балка передает нагрузку на стену 
через железобетонную подушку, распределяющую опорную реакцию балки на большую 
площадь кладки стены. На опалубочном чертеже предусматреть два отверстия размерами 
6х3 м для размещения лестничной клетки. 

Герметик 
(толь, картон, 
просмоленная пакля)
Конус из кровельной стали 
(крышка) 

Рулонный 
ковер 
Асфальтная 
(цементная) 
стяжка

Утеплитель
Плита 

Деревянное обрамление