144309 (Проектирование железобетонного промышленного здания)

Содержание

1. Эскизное проектирование

1.1. Исходные данные для проектирования

1.2. Параметры мостового крана.

1.3. Привязка колонн к разбивочным осям.

1.4. Выбор типа колонн, размеры цеха по вертикали, проверка приближения габаритов мостового крана.

1.5. Назначение длины температурного блока, привязка колонн торцевых рам блока в продольном направлении.

1.6. Стеновое ограждение

2. СТАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПОПЕРЕЧНОЙ РАМЫ

2.1. Расчетная схема

2.2. Сбор нагрузок на колонну.

2.2.1. Постоянная нагрузка от собственного веса покрытия

2.2.2. Постоянная нагрузка от собственного веса стены.

2.2.3. Нагрузки от веса подкрановой части колонны и подкрановой балки

2.2.4. Нагрузка от снега.

2.2.5. Крановые нагрузки.

2.2.6. Ветровая нагрузка

3. Расчет каркаса на ПЭВМ.

4. РАСЧЕТ КОЛОННЫ.

4.1. расчет надкрановой части колонны.

4.1.1. Расчетные сочетания усилий.

4.1.2. Определение коэффициента продольного изгиба и подбор сечения арматуры надкрановой части колонны

4.1.3. Проверка надкрановой части колонны на устойчивость из плоскости рамы.

4.1.4. Назначение и расстановка поперечной арматуры.

4.2. Расчет подкрановой части колонны.

4.2.1. Расчетные сочетания усилий.

4.2.2. Определение коэффициента продольного изгиба и подбор сечения арматуры подкрановой части колонны

4.2.3. Проверка подкрановой части колонны на устойчивость из плоскости рамы.

4.2.4. Назначение и расстановка поперечной арматуры.

4.3. Расчет консоли колонны.

4.4. Проектирование стыка рабочей продольной арматуры.

5. РАСЧЕТ БЕЗРАСКОСНОЙ ФЕРМЫ.

5.1. Геометрические размеры фермы и поперечных сечений элементов.

5.2 Статический расчет фермы

5.3. Расчет верхнего пояса

5.3.1. Определение коэффициента продольного изгиба

5.3.2. Определение сечения арматуры при симметричном армировании.

5.3.3. Назначение поперечной арматуры.

5.4. Расчет нижнего пояса

5.4.1. Определение сечения арматуры

5.4.2. Назначение предварительного напряжения

5.4.3. Потери предварительного напряжения

5.4.4. Расчет по образованию трещин

5.4.5. Расчет на раскрытие трещин

5.4.6. Назначение поперечной арматуры.

5.5. Расчет стоек

5.5.1. Расчет внецентренно сжатой стойки.

5.5.2. Поперечная арматура сжатой стойки

5.5.3. Расчет растянутой стойки

5.5.2. Поперечная арматура растянутой стойки

5.6. Проектирование опорного узла фермы

5.6.1. Конструирование опорного узла

5.6.2. Расчет опорного узла.

5.6.2.1 Расчет из условия отрыва нижнего пояса.

5.6.2.2 Расчет из условия изгиба опорного узла

6. РАСЧЕТ ФУНДАМЕНТА

6.1 Определение размеров подошвы фундаментов

6.1.1. Выбор типа фундамента

6.1.2. Назначение размеров подошвы фундамента

6.1.3. Проверка напряжений под подошвой фундамента

6.2. Назначение размеров подколонника.

6.3 Определение максимальных краевых напряжений на грунт от расчетных нагрузок

6.4 Определение высоты плитной части фундамента

6.5 Расчет высоты и вылета нижней ступени

6.6 Расчет арматуры подошвы фундамента

6.7. Расчет подколонника

6.7.1. Расчет продольной арматуры подколонника

6.7.2 Проверка ширины раскрытия трещин в сечении 2 – 2 подколонника.

6.7.3 Расчет поперечной арматуры подколонника.

6.7.4 Расчет на местное сжатие дна стакана подколонника.

Список использованной литературы.

1. Эскизное проектирование

1.1 Исходные данные для проектирования

1. Здание промышленное, одноэтажное и однопролётное, отапливаемое.

2. Пролёт рамы – 24 м.

3. Шаг поперечных рам – 6 м.

4. Длина здания – 96 м.

5. Высота помещения – 12 м.

6. поперечное сечение колонн прямоугольное.

7. Грузоподъёмность мостового крана 50 т (режим работы 6К).

8. Место строительства: Комсомольск-На-Амуре.

9. Класс бетона: обычного колонны – В20, фундамент – В15;

преднапряжённогого В25.

1. Класс арматуры: обычной А-III; преднапряжённой А-IV (А-III).

2. Натяжение арматуры на упоры.

3. Расчётное сопротивление грунта основания – 0,25 МПа.

1.2 Параметры мостового крана

По исходным данным (грузоподъёмность Q_kr =50 т, пролёт рамы – 24 м) из [1, прил.1] принимаем кран со следующими параметрами:

1. Пролёт крана 22,5 м.

2. База крана А=5600.

3. Ширина крана В=6860.

4. Свес опоры крана В₁=300.

5. Габарит крана Н_кр=3150.

6. Максимальная нормативная нагрузка на колесо F_max=380 кН.

7. Масса крана с тележкой G_кр= 48,5 т.

8. Масса тележки G_т= 13,5 т.

1. 3. Привязка колонн к разбивочным осям

Поскольку шаг поперечных рам равен 6 м, то высоту сечения надкрановой части колонны принимаем равной h₂ = 600 мм. Определим расстояние от оси опирания крана до внешней грани колонны:

В₁+ h₂+З=300+600+60=960 мм.

где З - это расстояние от внутренней части колонны до торца крана, которое должно быть не менее 60 мм.

Принимаем привязку со сдвижкой на 250мм.

1.4. Выбор типа колонн, размеры цеха по вертикали, проверка приближения габаритов мостового крана

В зависимости от высоты цеха Н = 12 м, шага колонн В = 6м и грузо­подъемности крана Q_кр = 50 т устанавливаются размеры колонн по серии 1.424. 1-5 [1, прил. 2, табл. 1]. Данные приведены в табл. 1.1.

Таблица 1.1 – Характеристики принятой колонны.

Высота верхней части колонны:

Н₂ = Н_cr+H_cr,b+h_r + +Δ = 3,15+0,8+0,12+ +10 =4266

где Н_cr=3,15м – высота крана, Н_cr,B =0,8 м - высота подкрановой балки при шаге колонн В = 6 м; h_r = 0,12 м - высота подкранового рельса Кр70 для мостовых кранов грузоподъемностью до 50 т, Δ= 0,1м – зазор, учитывающий возможный прогиб фермы.

Принимаем Н₂ = 4300м.

X

Высота нижней части колонны (до обреза фундамента) будет равна:

H₁=H - H₂+0,15 = 12 - 4,3 + 0,15 = 7,85 м.

Где значение 0,15 м есть расстояние от отметки пола до верхнего обреза фундамента

Уточняем размер колонны:

Н* = Н₁ + Н₂ = 4,3+7,85 =12,15 м, Т.к высота колонны при высоте более 10,8м должна быть кратна 1,8м, принимаем высоту колонны равной 12,6м

Тогда Н*=12,6+0,15=12,75м

Н₁ = 12,75 – 4,3 = 8,45м

Габаритные размеры принятой колонна приведена на рис. 1.1.

Отметка головки подкранового рельса равна:

ОГР = Н* - Н₂ + Н_cr,B + h_r = 12,6– 4,3 + 0,8 + 0,12 = 9,22 м

Проверка зазоров:

Проверка зазора Δ₁ - между краном и низом стропильной конструкции (Δ₁> 100 мм):

Δ₁ = Н₂ - h_r - Н_cr - Н_cr,B – = 4300 - 120 – 3150 – 24000/250 = 934 мм.

Условие Δ₁ = 934 мм> 100 мм выполняется.

Проверка зазора Δ₂ - между торцом крана и колонной (Δ₂> 60 мм):

Δ₂ = λ +250мм – А - В₁ = 750+250 - 600 - 300 = 100мм > 60мм.

1.5. Назначение длины температурного блока, привязка колонн торцевых рам блока в продольном направлении

Т.к. длина здания по заданию составляет 96 м, то назначаем два температурных блока по 48м. Колонны торцевых рам блока смещаются внутрь здания с разбивочных осей на 500 мм с целью устранения доборных элементов в покрытии. В середине каждого температурного блока располагаем вертикальные крестовые связи жесткости (рис. 1.2).

Рис. 1.2 - Продольная рама и элементы жёсткости.

X

1.6. Стеновое ограждение

Разбиваем высоту Н = 12,6 м кратно ширине панели равной 1,8 м [1, табл.2]: 12,6/1,8 = 7 шт. (рис. 1.3). Назначаем стеновые панели толщиной δ = 30 см, массой 4,9 т. Нижняя цокольная панель устанавливается на фундаментную балку. Выше устраивается оконный проем высотой 1,8 3 = 5,4 м. Далее идет пояс из 1-ой панели, закрывающий подкрановую балку, затем пояс остекления в 2-е панели. Верхнюю часть стены заканчивают две парапетные панели по 1.2м, закрывающие торцы ферм и плиты покрытия с утеплителем и кровлей. Принимаем высоту фермы на опоре - 800 мм; высоту плиты покрытия - 300 мм при пролете 6 м; толщину кровли с утеплителем 150 мм. Итого: 1250 мм.

Размер двух принятых панелей 1,2х2=2,4 > 1,25 м.

2. СТАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПОПЕРЕЧНОЙ РАМЫ

2.1. Расчетная схема

Приводим конструктивную схему рамы к расчетной (рис. 2.1).

X

Расчет рамы сводится к определению усилий М, N и Q в трех сечениях колонны при жесткости ригеля EI_p.

2.2. Сбор нагрузок на колонну

2.2.1. Постоянная нагрузка от собственного веса покрытия

Состав покрытия и нагрузка от него сведены в табл. 2.1.

Таблица 2.1 Собственный вес шатра

Грузовая площадь покрытия (шатра) А_ш для крайней колонны :