Реферати українською » Строительство » Проектування та розрахунок несучих конструкцій залізобетонного каркасу одноповерхової промислової будівлі


Реферат Проектування та розрахунок несучих конструкцій залізобетонного каркасу одноповерхової промислової будівлі

Страница 1 из 2 | Следующая страница

>Старооскольский технологічний інститут

Федеральної державної освітнього закладу Вищої професійної освіти

"Національна дослідницька технологічний університетМИСиС"

Кафедра промислового й громадянського будівництва

>Пояснительная записка

до курсовому проекту по залізобетонним і кам'яним конструкціям

на задану тему:

"Проектування і розрахунок несучих конструкцій залізобетонного каркаса одноповерхового промислового будинку"

>Виполнил: студент

групиПГС-05-2з

Рогоза С.І.

Перевірив:

Медведєв О.Н.

2010 р.


Завдання

До курсовому проекту №1

По дисципліни "Залізобетонні і "кам'яні конструкції"

Розробити проект каркаса одноповерхового промислового будівлі у збірному залізобетоні. У основу компонування об'ємно - планувального і конструктивного рішення прийняти знання й уміння, набуті у розробленому раніше курсовому проекті "Промислові будинку" з дисципліни "АрхітектураПГ3".

Вихідні дані

1. Довжина блоку60(м),

2.Ширина блоку36(м),

3. Крок колон6(м),

4. Проліт (L1, L2)18(м),

5. Кількість прольотів 2

6. Висота до низу несучих конструкцій8.4(м),

7. Вантажопідйомність крана 20 (т),

8. Район будівництва р. Київ,

9. Типові конструкції

- колони, кранові суцільного прямокутного перерізу (колона до розрахунку крайня);

- окремо які стоять фундаментистаканного типу;

- конструкції покриття –КЖС.

Склад проекту

I. Склад пояснювальній записки:

1.Компоновочная і розрахункова схема каркаса будинку, збір позагружениям.

2. Визначення зусиль у крайньої колоні відзагружений.

3. Комбінація зусиль у перетинах крайньої колони.

4. Розрахунок і конструювання колони.

5. Розрахунок і конструювання окремого фундаменту.

6. Розрахунок і конструювання плити.

II. Графічна частина проекту.

Проект оформляється на 1.5-2 аркушах формату А1 у складі:

-компоновочная схема будинку;

- армування колони;

- армування окремого фундаменту;

- армування конструкцій покриття.


Запровадження

Метою даного курсового проекту є розрахунок залізобетонних елементів збірного каркасного одноповерхового промислового будинку. Будинок має такі об'ємнопланировочние характеристики: два прольоту по 18 м (загальна ширина будинку 36 м), довжина –60м. У будинку застосовані залізобетонні колони заводського виготовлення. Колони мають суцільне прямокутне поперечне перетин. Крок колон у будинку –6м. На колони спирається підкранові балки довжиною 6 м. У кожному суцільному прольоті діє кран, вантажністюQ=20 т. Усі крани середнього режиму роботи. Колони спираються на фундаментистаканного типу. Навантаження від покриття на колони у виглядіКЖС прольотом 18 м, покладених з кроком 6 м. Як зовнішніх огороджуючих конструкцій застосовуються залізобетонні панелі розміром1,2х6 м. Для розрахунку елементів каркаса колон,КЖС – все розміри приймаються відповідно до каталогом залізобетонних конструкцій для одноповерхових промислових будинків. У пояснювальної записки наводиться лише розрахунок і добір арматури. Фундамент розраховується з огляду на вимоги уніфікації.

Будинок розраховується на будівництво у районі міста Київ.


1. Підбір конструкцій

Колони

>Подкрановая балка –3,5т

>Стеновая панель –2,1т

Характеристики крана:


ВантажопідйомністьQ=20т; Проліт Lдо-16.5 м;

>ШиринаВ=6300мм; БазаК=4400мм;

ВисотаН=2400мм;Зазор У1=>260мм;

Тиск колеса Рn, >max=>195кН;

Маса візки Gт=8.5 т;

Маса крана з візком Gдо=>28,5т.

2. Компонування поперечної рами будинку

Fгрн – вантажна площапоперечника.


3.Cбор навантажень

Постійна навантаження

>Нагрузки від покриття збираємо з вантажних площ рівних:9x6 м. для колон по рядах Проте й У, і18х6 колонам за низкою Б.

>Нагрузки від безлічіподкранових балок,кранових шляхів, стінових панелей, від вітру збираємо з смуги6м, рівної по шириніраме-блоку.

Елементи конструкції

Нормативна навантаженнякН/м2

>Коеф.Надежности>f

Розрахункова навантаженнякН/м2

>Защитний шар із гравію на мастиці,=20мм 0,4 1,3 0,52
>Водоизоляционний килим (три шару руберойду на мастиці) 0,15 1,3 0,18
>Цементно-песчаная стяжка=20мм 0,4 1,3 0,52

>Минераловатнийплитний утеплювач (>=3,7кН/м3;=100мм)

0,37 1,3 0,48
>Пароизоляция – два шарупергамина на мастиці 0,1 1,3 0,12
>КЖС 1,82 1,1 2.00
Разом 3,24 - 3.82

>Снеговая навантаження

Розрахункова снігова навантаження по (>СНиП 2.01.07-85* ">Нагрузки і впливу"таб.4)


для р. Київ.

де>f – коефіцієнт надійності за навантаженням 1,8;

>Определим подовжню силу N>s у крайній

колоні:

 ;

Момент , що виникає від дії сніговий

навантаження дорівнює

де

Вітрова навантаження

Залежно від району (поСНиП 2.01.07-85*прил.5 карта 3 ітабл.5) вибираємо район і нормативне значення вітрового тиску w0 Київ – II район – w0=0.3 (>кПа),

>Аеродинамические коефіцієнти для вертикальних стін:

- з навітряного боку; - ззаветренной боку;

де Ш – крок колон6м;

>>f – коефіцієнт надійності за навантаженням 1,2;

>к=1 – коефіцієнт зміни вітрового тиску з висоті.

З навітряного боку:

Ззаветренной боку:

Сумарна зосереджена сила W в рівні верхи колони від вітрової навантаження настеновую панель:

,

>гдеhпар=>0,6м – висота парапету.

>Крановие навантаження

Подовжні зосереджені навантаження від дії мостових кранів:

,

де - коефіцієнт поєднання для груп режимів роботи кранів1к-6к

>>f – коефіцієнт надійності за навантаженням 1,2;

- максимальне тиск колеса наподкрановую балку

- максимально можлива сума ординат лінії впливу опорні реакціїподкранових балок.

Момент відвнецентренного докладання:

При гальмуванні візки виникає горизонтальна поперечна сила :

Розрахункова гальмівна сила:

;

4. Розрахунок і конструювання середньої колони

Дані до розрахунку.

Бетон класуB22,5 з характеристиками Rb=13.5МПа, поздовжня робоча арматура класуА-III R>s=R>sc=365МПа, E>s=>20x104 >МПа, Eв=>260x103 >МПа.

Для розрахунку колони використовуємо таке найбільш несприятливе перетин (розрахункові поєднання зусиль):

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

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

Розрахунокнадкрановой частини колони.

>Сечение колониbxh=40x60см.Защитний шара=4см.

Корисна висота перерізу h0=>60-4=56см.

Розрахункова довжинанадкрановой частини колони l0=>2H2=>2x3.9=7,8 м,

З урахуванням кранової навантаження (т. 32СНиПII-21-75)

Гнучкістьнадкрановой частини колони:

, де .

Отже, виникає потреба обліку впливу прогину елемента на величинуексцентриситета подовжньої сили: .

Випадкові ексцентриситет: Найбільше значення випадковогоексцентриситета . Розрахунковий ексцентриситет

Знаходимо умовну критичну силу

, де ;

; ;

оскільки отже приймаємо значення

Додля=1 – коефіцієнт враховує тривале вплив дії навантаження напргиб елемента у граничному стані.Придельний момент інерції перерізу арматури щодо центру ваги бетонного перерізу:


, де

 

;

Коефіцієнт

: ;

Відстань

;

>Граничное значення відносної висоти вузьке зони бетону:

, де

;

;

Площа арматури у стиснутій зоні


>Сечение арматури призначаємо по конструктивним міркувань:

Приймаємо 316А-III, А>s=>6.03см2

При прийнятомусечении значення:

По таблиці 2.11 (>Мандриков)

>Определим перетин розтягнутої арматури

>Сечение арматури призначаємо по конструктивним міркувань: Приймаємо 316А-III, А>s=>6.03см2

Ухвалений коефіцієнт армування попередньо

>=0,005,

не істотно відрізняється від спочатку прийнятого=0,005, у цій коригування розрахунку годі й виробляти. На широких гранях передбачаємо по 116А-III про те, щоб відстань між поздовжніми стрижнями не перевищувало400мм.

Розрахунокподкрановой частини колони.

Розміри перетинподкрановой частини колониbxh=40x60см.

>Защитний шара=4см. Корисна висота перерізу h0=>60-4=56см.

Розрахункова довжинаподкрановой частини колони l0=>1,5H2=>1,5x5,55=8,325(м). З урахуванням кранової навантаження (т. 32СНиПII-21-75). Гнучкістьподкрановой частини колони:

, де .

Отже, виникає потреба обліку впливу прогину елемента на величинуексцентриситета подовжньої сили: .

Випадкові ексцентриситет: Найбільше значення випадковогоексцентриситета . Розрахунковий ексцентриситет

Знаходимо умовну критичну силу

, де ;

;

;

оскільки отже приймаємо значення

Додля=1 – коефіцієнт враховує тривале вплив дії навантаження напргиб елемента у граничному стані.Придельний момент інерції перерізу арматури щодо центру ваги бетонного перерізу:

, де

;

Коефіцієнт

: ;

Відстань

;


>Граничное значення відносної висоти вузьке зони бетону:

, де

;

;

Площа арматури у стиснутій зоні

>Сечение арматури призначаємо по конструктивним міркувань:

Приймаємо 316А-III, А>s=>6.03см2

При прийнятомусечении значення:

По таблиці 2.11 (>Мандриков)

>Определим перетин розтягнутої арматури


>Сечение арматури призначаємо по конструктивним міркувань: Приймаємо 316А-III, А>s=>6.03см2

Ухвалений коефіцієнт армування попередньо=0,005,

не істотно відрізняється від спочатку прийнятого=0,005, у цій коригування розрахунку годі й виробляти. На широких гранях передбачаємо по 116А-III про те, щоб відстань між поздовжніми стрижнями не перевищувало400мм.

Розрахунок кранової консолі

>d=750мм;b=600мм; h3=>900мм; h4=>600мм;а=40мм; h0=>1460мм;h=1500мм;l=900мм

На кранову консоль низки діє зосереджена сила від

вагиподкрановой балки і вертикального тиску кранів.

;

1) Використовуваний бетон класуВ22,5 Rb=13.5 (>МПа), R>bt=0,975 (>МПа),

оскільки , отже консоль коротка.


,

тобто. міцність бетонного перерізу консолі багато і поперечне армування її виконується по конструктивним вимогам (відповідно доПособию з проектування бетонних і залізобетонних конструкцій з важкі крейсери та легких бетонів без попереднього напруги арматури).

>Поперечное армування приймаємо як горизонтальних хомутів з стрижнів6А-III з кроком 150 (мм) за висотою колони.

2) Конструкція короткій консолі має відповідати умові, що забезпечує міцність бетону на похилій вузьке смузі між вантажем і опорою.

, де - розрахунковий розмір бетонної смуги

; ;

 - коефіцієнт, враховує вплив поперечної арматури.

,

де - перетин двох горизонтальних хомутів.

;

Умова виконується, міцність бетону на похилій вузьке смузі забезпечена.

3) Розрахунок подовжньої арматури:

>Изгибающий момент:

По таблиці 2.11 (>Мандриков)

;

>Требуемая площа перерізу подовжньої арматури консолі:

Приймаємо 218A-III A>s=>5.09(cм2).

4) Визначення перерізу відігнутих стрижнів:

Приймаємо 420A-III A>s=>12,56(cм2).


5. Конструювання і розрахунок фундаменту

Глибину закладення фундаменту приймаємо 1.95 м. Обріз фундаменту навколо оцінки ->0,150м. Розрахунковий опір грунту підставиR=215кПа, середній питому вагу матеріалу і грунту у ньому>m=20кН/м3. Бетон фундаменту класуВ12,5 з розрахунковими характеристиками Rb=7.5МПа; R>bt=0.66МПа;Арматура класуА-III.

На фундамент в рівні його обрізу передаються від колони такі зусилля

N= 185.0 (т);М=15.2 (>т·м);Q= 2,9 (т);

Попередні розміри підошви фундаменту.

Призначаючи ставлення сторін 5 і попередньо встановимо розмір меншою сторони як дляцентрально навантаженого фундаменту:

;

Приймемо , тоді ;

З огляду на наявність моменту іраспора, збільшуємо розміри сторін приблизно за 10-15%;

Приймаємо (кратно 300).

Площа підошви ;

Момент опору підошви у площині вигину

;

Визначення конфігурації фундаменту.

Розміриподколонника у плані:

,

що й - товщина стінок склянки і зазор між межею колони і стіною склянки у бік сторін l і b.

Робоча висота плитної частини з умови продавлювання від граней підвіконня.

Беручи bз=b>cf=>1.2м і hз=h>cf=>1.2м

Оскільки консольний винесення щаблі виходить більше оптимального, рівного3h01:

>0,5(l-l>cf)=>0.5(3.6-1.2)=1.2>3h01=>3x0.25=0.75(м), де h01=h1->a=300-50=250мм=0,25м,

тому приймаємоплитную частина з цих двох щаблів заввишки h1=h2=>300мм. Розміри у плані другого ступеня b1>xl1=>1.8x2.4м.Консольние виноси щаблів:

; ; ;

Глибина склянки під колону h>d=>900мм

Перевірка висоти нижньої щаблі.

Перевірка на продавлювання виконується з умови: , деР=Р>maxA>f0 – поздовжня сила; b>m=b1+h01=1.8+0.25=2.05 – розмір середньої лінії межі піраміди продавлювання. Приb-b1=>3,0-1.8=1,2м>2h01=>2x0.25=0.5м.

Площа

=>0,928(м2);

- продавлювання нижньої щаблі не станеться.

Перевірка по поперечної силі для похилого перерізу,начинающаяся від межі другого ступеня. -перерезивающая сила. Мінімальна поперечне зусилля, сприймається одним бетоном:

;

міцність нижньої щаблі по поперечної силі достатні.

Перевірку другого ступеня на продавлювання годі й виробляти, оскільки прийнята висота плитної частини значно перевищує необхідну з розрахунку продавлювання.

Підбір арматури підошви.

Площа перерізу робочої арматури підошви: , Мі-і і h01 – початок і робоча висота вi-томсечении. Підбір арматури у бік довгою боку підошви.

>СечениеI-I (h01=>250мм):

;

>СечениеII-II (h02=>550мм):


;

>СечениеIII-III (h03=>1750мм):

;

.

>Приму 15 18А-III (А>s=>3810мм2>A>s,II=>3542мм2) у бік довгою боку з кроком 200 мм.

Підбір арматури у бік короткій боку.

Розрахунок ведеться за середньому тиску по підошві .

Робоча висота

>СечениеI’-I’ межею другого ступеня

;

>СечениеII’-II’ межеюподколонника

;

>СечениеIII’-III’ межею колони  

;

.

Приймаю вздовж короткій боку фундаменту 18 14А-III (А>s=>2770мм2>A>s,II=>2245мм2) з кроком 200 мм.

Розрахунок подовжньої арматуриподколонника.

Розрахунок подовжньої арматуриподколонника. Товщину захисного шару бетону приймаємо щонайменше 50 мм, беремо відстань від зовнішньої межі склянки до центру ваги перерізу арматуриa=a’=50мм.

Розрахунковий ексцентриситет подовжньої сили щодо арматури A>s.

;

- момент лише на рівні низуподколонника.

Розрахунковий ексцентриситет щодо арматуриподколонника:

>Требуемая площа перерізу симетричній арматури:

;

;

;

тобто за розрахунку поздовжня арматура непотрібен, але з конструктивним вимогам при A>s<0 її кількість має не меншим 0.05% площі поперечного перерізуподколонника.

Приймаємо по514А-III (А>s= А’>s=>769мм2) у гранейподколонника, перпендикулярних площині вигину. У суміжних граней паралельних площині вигину, з кроком трохи більше 400 мм, тобто. по314A-III (А>s= 462 мм2).

Підбір поперечної арматуриподколонника.

За виконання умови , - поперечна арматураподколонника ставиться конструктивно. Приймемо поперечну арматуруподколонника як горизонтальних сітокС-2 з стрижнів 8A-III з кроком 150 мм. Кількість сіток 8 прим.


Розрахунок насмятие для склянки.

Розрахунок виконується з умови, де - тому що майже рівномірно розподілена;

 - площасмятия;

 - розрахункова площасмятия;

Розрахунковий опірсмятию бетону:

, де

 для бетону класу нижчеВ25.

Отжесмятие бетону під колоною дно якої склянки не станеться, отже сітка під днищем склянки непотрібен.



6. Конструювання і розрахунокКЖС-18

Бетон класуB30 з характеристиками Rb=17МПа, R>bt=1.2МПа, арматура класуА-IV, R>s=510МПа, R>sc=400МПа, E>s=>1.9x105 >МПа, Eв=>260x103 >МПа.

Збір навантажень

Елементи конструкції

Нормативна навантаженнякН/м2

>Коеф.Надежности>f

Розрахункова навантаженнякН/м2

>Защитний шар із гравію на мастиці,=20мм 0,4 1,3 0,52
>Водоизоляционний килим (три шару руберойду на мастиці) 0,15 1,3 0,18
>Цементно-песчаная стяжка=20мм 0,4 1,3 0,52

>Минераловатнийплитний утеплювач (>=3,7кН/м3;=100мм)

0,37 1,3 0,48
>Пароизоляция – два шарупергамина на мастиці 0,1 1,3 0,12
>КЖС 1,82 1,1 2.00
Разом 3,24 - 3.82
>Снеговая 1 1.8 1.8
УСЬОГО 4.24 5.62

Розміри поперечного перерізупанели-оболочки приймаємо відповідно до рекомендацій: товщину оболонки 30 мм, товщину стіни діафрагми 40-50мми нижнього потовщення100х100 мм, висоту опорною частини панелі 150 мм.

З урахуванням коефіцієнта надійності приймаємо навантаження:

- нормативна (при>f=1) – 4.24кН/м2;

- розрахункова (при>f>1) – 5.62кН/м2;

Розрахунковийизгибающий той час у середині прольоту панелі:


Розрахункова поперечна сила:

Розрахункові зусилля від нормативних навантажень:

Розрахунок товщини оболонки

Перевіряємо товщину оболонки у середині прольоту:

- коефіцієнт умов робіт тонкої оболонки – 0.75

Приймаємо 3 див

Розрахунок арматури в торці плити

Визначаємо розрахункове зусилля N>t в торцевій арматурі:

Приймаємо більше з цих двох значень.

g – розрахункова навантаження ваги панелі на 1 м2; b>s – відстань між осями робочої арматури діафрагм; 2000 – опір відриву при знімання панелі з форми.

Приймаємо N>t=76кН

Площа перерізу торцевій арматури A>s,>t класуA-III з R>s=360МПа (приd>10 мм):

Приймаємо212A-III; A>s=2.26 див2.

Розрахунок діафрагм на дію поперечної сили.

ЗначенняQ=150кН. З урахуванням впливуизгибающего моменту розглянемо перетин, розташоване з відривом 1 м від осі опори. У цьому всясечении h>o=26.7 див;z0=24.4 див;tg=0.19; товщина діафрагмb’=10 див; R>bt=1.2МПа.

Зусилля всечении:

Визначаємо частина поперечної сили, сприймають діафрагмами:

,

де – кут нахилу осі оболонки; у своїй необхідно дотримуватися умова:


Умова

Умова дотримується.

Отже, поперечна арматура із розрахунку непотрібен, встановлюємо її за конструктивним міркувань:6A-III з кроком 150 мм.

У вертикальних ребрах жорсткості діафрагм через 1.5-1.6 м ставимо підвіски з арматур10A-III.

Розрахунок анкерів.

Площа робочої поверхніанкера робочої арматури кожної діафрагми визначається з умов:

,

де М1 –изгибающий момент протягом усього ширину панелі всечении, розташованому з відривом 1.5 м від робочої поверхніанкера;z1 – відстань за вертикаллю від осі робочої арматури діафрагми до осі оболонки у тому жсечении.

Площа поверхніанкера за такою формулою:

Приймаємо анкер із впертою плитою шириною 180 мм заввишки 140 м.

Розрахунок панелі по деформаціям (>прогибам)

Визначаємо прогин панелі у середині прольоту з урахуванням тривалої дії навантаження при коефіцієнті надійності>f=1 за такою формулою:

,

деq1 – короткочасно діюча частина навантаження;b2 – коефіцієнт,

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація