Xreferat.com » Рефераты по строительству » Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания

Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания

Старооскольский технологический институт

Федерального государственного образовательного учреждения Высшего профессионального образования

"Национальный исследовательский технологический университет МИСиС"

Кафедра промышленного и гражданского строительства


Пояснительная записка

к курсовому проекту по железобетонным и каменным конструкциям

на тему:

"Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания"


Выполнил: студент

группы ПГС-05-2з

Рогоза С.И.

Проверил:

Медведев Е.Н.


2010 г.

Задание

К курсовому проекту №1

По дисциплине "Железобетонные и каменные конструкции"


Разработать проект каркаса одноэтажного промышленного здания в сборном железобетоне. В основу компоновки объемно - планировочного и конструктивного решения принять знания и умения, приобретенные в разработанном ранее курсовом проекте "Промышленные здания" по дисциплине "Архитектура ПГ3".

Исходные данные

1. Длина блока 60(м),

2. Ширина блока 36(м),

3. Шаг колонн 6(м),

4. Пролет (L1, L2) 18(м),

5. Количество пролетов 2

6. Высота до низа несущих конструкций 8.4(м),

7. Грузоподъемность крана 20 (т),

8. Район строительства г. Киев,

9. Типовые конструкции

- колонны, крановые сплошного прямоугольного сечения (колонна для расчета крайняя);

- отдельно стоящие фундаменты стаканного типа;

- конструкции покрытия – КЖС.

Состав проекта

Состав пояснительной записки:

Компоновочная и расчетная схема каркаса здания, сбор по загружениям.

Определение усилий в крайней колонне от загружений.

Комбинация усилий в сечениях крайней колонны.

Расчет и конструирование колонны.

Расчет и конструирование отдельно стоящего фундамента.

Расчет и конструирование плиты.

Графическая часть проекта.

Проект оформляется на 1.5-2 листах формата А1 в составе:

- компоновочная схема здания;

- армирование колонны;

- армирование отдельно стоящего фундамента;

- армирование конструкций покрытия.


Введение


Целью данного курсового проекта является расчет железобетонных элементов сборного каркасного одноэтажного промышленного здания. Здание имеет следующие объемно планировочные характеристики: два пролета по 18 м (общая ширина здания 36 м), длина – 60м. В здании применены железобетонные колонны заводского изготовления. Колонны имеют сплошное прямоугольное поперечное сечение. Шаг колонн в здании – 6м. На колонны опирается подкрановые балки длиной 6 м. В каждом пролете действует кран, грузоподъемностью Q=20 т. Все краны среднего режима работы. Колонны опираются на фундаменты стаканного типа. Нагрузка от покрытия на колонны посредством КЖС пролетом 18 м, уложенных с шагом 6 м. В качестве наружных ограждающих конструкций применяются железобетонные панели размером 1,2х6 м. Для расчета элементов каркаса колонн, КЖС – все размеры принимаются в соответствии с каталогом железобетонных конструкций для одноэтажных промышленных зданий. В пояснительной записке приводится лишь расчет и подбор арматуры. Фундамент рассчитывается с учетом требований унификации.

Здание рассчитывается для строительства в районе города Киев.


1. Подбор конструкций


Колонны

Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания


Подкрановая балка – 3,5т

Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания


Стеновая панель – 2,1т

Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания


Характеристики крана:

Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания


Грузоподъемность Q=20т; Пролет Lк-16.5 м;

Ширина В=6300мм; База К=4400мм;

Высота Н=2400мм; Зазор В1=260мм;

Давление колеса Рn, max=195кН;

Масса тележки Gт=8.5 т;

Масса крана с тележкой Gк=28,5т.


2. Компоновка поперечной рамы здания


Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания

Fгр – грузовая площадь поперечника.


Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания


3. Cбор нагрузок


Постоянная нагрузка

Нагрузки от покрытия собираем с грузовых площадей равных: 9x6 м для колонн по рядам А и В, и 18х6 для колонн по ряду Б.

Нагрузки от массы подкрановых балок, крановых путей, стеновых панелей, от ветра собираем с полосы 6м, равной по ширине раме-блоку.


Элементы конструкции Нормативная нагрузка кН/м2 Коэф. Надежности γf Расчетная нагрузка кН/м2
Защитный слой из гравия на мастике, δ=20мм 0,4 1,3 0,52
Водоизоляционный ковер (три слоя рубероида на мастике) 0,15 1,3 0,18
Цементно-песчаная стяжка δ=20мм 0,4 1,3 0,52
Минераловатный плитный утеплитель (γ=3,7 кН/м3; δ=100мм) 0,37 1,3 0,48
Пароизоляция – два слоя пергамина на мастике 0,1 1,3 0,12
КЖС 1,82 1,1 2.00
Итого 3,24 - 3.82

Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания

Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания

Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания

Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания

Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания

Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания

Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания


Снеговая нагрузка

Расчетная снеговая нагрузка по (СНиП 2.01.07-85* "Нагрузки и воздействия" таб.4)

Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного зданиядля г. Киев.

Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания


где γf – коэффициент надежности по нагрузке 1,8;


Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания


Определим продольную силу Ns в крайней

колонне:


Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания ;


Момент Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания, возникающий от действия снеговой

нагрузки равен


Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания

где Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания


Ветровая нагрузка


Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания


В зависимости от района (по СНиП 2.01.07-85* прил.5 карта 3 и табл.5) выбираем район и нормативное значение ветрового давления w0 Киев – II район – w0=0.3 (кПа),

Аэродинамические коэффициенты для вертикальных стен:

Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания- с наветренной стороны; Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания - c заветренной стороны;

где Ш – шаг колонн 6м;

γf – коэффициент надежности по нагрузке 1,2;

к=1 – коэффициент изменения ветрового давления по высоте.

С наветренной стороны:


Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания


С заветренной стороны:


Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания


Суммарная сосредоточенная сила W в уровне верха колонны от ветровой нагрузки на стеновую панель:


Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания,


гдеhпар=0,6м – высота парапета.

Крановые нагрузки


Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания


Продольные сосредоточенные нагрузки от действия мостовых кранов:


Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания

Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания,

где Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания- коэффициент сочетания для групп режимов работы кранов 1к-6к

γf – коэффициент надежности по нагрузке 1,2;

Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания- максимальное давление колеса на подкрановую балку


Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания


Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания- максимально возможная сумма ординат линии влияния опорные реакции подкрановых балок.


Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания

Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания

Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания


Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания


Момент от внецентренного приложения:


Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания


При торможении тележки возникает горизонтальная поперечная сила Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания:

Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания

Расчетная тормозная сила:


Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания;


4. Расчет и конструирование средней колонны


Данные для расчета.


Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания


Бетон класса B22,5 с характеристиками Rb=13.5 МПа, продольная рабочая арматура класса А-III Rs=Rsc=365 МПа, Es=20x104 МПа, Eв=260x103 МПа.

Для расчета колонны используем следующее наиболее неблагоприятное сечение (расчетные сочетания усилий):

Надкрановая часть: N= 110.5 (т); М=4.6 (т·м); Q= 2,4 (т);

Подкрановая часть: N= 185.0 (т); М=15.2 (т·м); Q= 2,9 (т);

Расчет надкрановой части колонны.


Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания

Сечение колонны bxh=40x60см. Защитный слой а=4см.

Полезная высота сечения h0=60-4=56см.

Расчетная длина надкрановой части колонны l0=2H2=2x3.9=7,8 м,

При учете крановой нагрузки (т. 32 СНиП II-21-75)

Гибкость надкрановой части колонны:


Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания, где Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания.


Значит, появляется необходимость учета влияния прогиба элемента на величину эксцентриситета продольной силы: Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания.

Случайные эксцентриситет: Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного зданияНаибольшее значение случайного эксцентриситета Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания. Расчетный эксцентриситет


Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания


Находим условную критическую силу


Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания, где Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания;

Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания; Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания;


так как Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного зданияследовательно принимаем значение Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания

Кдл=1 – коэффициент учитывающий длительное влияние действия нагрузки на пргиб элемента в предельном состоянии. Придельный момент инерции сечения арматуры относительно центра тяжести бетонного сечения:

Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания, где

Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания

Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания;

Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания


Коэффициент


Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания: Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания;


Расстояние


Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания;


Граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона:


Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания, где Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания

Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания;

Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания;


Площадь арматуры в сжатой зоне

Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания


Сечение арматуры Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного зданияназначаем по конструктивным соображениям:


Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания


Принимаем 3 Ш16 А-III, Аs=6.03см2

При принятом сечении Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного зданиязначение:


Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания


По таблице 2.11 (Мандриков) Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания


Определим сечение растянутой арматуры


Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания


Сечение арматуры Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного зданияназначаем по конструктивным соображениям: Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания Принимаем 3 Ш16 А-III, Аs=6.03см2

Принятый коэффициент армирования предварительно


μ=0,005,

Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания


не значительно отличается от первоначально принятого μ=0,005, по этому корректировку расчета можно не производить. На широких гранях предусматриваем по 1 Ш16 А-III с тем, чтобы расстояние между продольными стержнями не превышало 400мм.

Расчет подкрановой части колонны.


Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания


Размеры сечение подкрановой части колонны bxh=40x60см.

Защитный слой а=4см. Полезная высота сечения h0=60-4=56см.

Расчетная длина подкрановой части колонны l0=1,5H2=1,5x5,55=8,325(м). При учете крановой нагрузки (т. 32 СНиП II-21-75). Гибкость подкрановой части колонны:


Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания, где Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания.


Значит, появляется необходимость учета влияния прогиба элемента на величину эксцентриситета продольной силы: Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания.

Случайные эксцентриситет: Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного зданияНаибольшее значение случайного эксцентриситета Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания. Расчетный эксцентриситет


Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания


Находим условную критическую силу

Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания, где Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания;

Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания;

Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания;


так как Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного зданияследовательно принимаем значение Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания

Кдл=1 – коэффициент учитывающий длительное влияние действия нагрузки на пргиб элемента в предельном состоянии. Придельный момент инерции сечения арматуры относительно центра тяжести бетонного сечения:


Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания, где

Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания

Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания;

Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания


Коэффициент


Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания: Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания;


Расстояние


Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания;

Граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона:


Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания, где Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания

Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного
					</div>
					<div class=Страницы: 1 2 3