144364 (Проектирование сборных железобетонных элементов каркаса одноэтажного промышленного здания)
Описание файла
Документ из архива "Проектирование сборных железобетонных элементов каркаса одноэтажного промышленного здания", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "строительство" из , которые можно найти в файловом архиве . Не смотря на прямую связь этого архива с , его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "курсовые/домашние работы", в предмете "строительство" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "144364"
Текст из документа "144364"
Содержание
1. Исходные данные
2. Компоновка сборного железобетонного каркаса здания с установлением геометрических параметров
3. Определение нагрузок на раму
3.1 Постоянная нагрузка
3.2 Временные нагрузки
4. Статический расчет рамы
5. Расчет сплошной колонны ряда А
5.1 Данные для проектирования
5.2 Расчет надкрановой части колонны
5.3 Расчет подкрановой части колонны
6. Конструирование и расчет фундамента под колонну ряда А
6.1 Данные для проектирования
6.2 Подбор арматуры подошвы
6.3 Расчет подколонника и его стаканной части
7. Расчет предварительно напряженной безраскосной фермы пролетом
L = 18 м
7.1 Данные для проектирования
7.2 Определение нагрузок на ферму
7.3Определение усилий в стержнях фермы
7.4 Расчет сечений элементов фермы
Задание № 1
на курсовой проект по железобетонным конструкциям №3 «Проектирование сборных железобетонных элементов каркаса одноэтажного промышленного здания»
1. Исходные данные
-
Назначение зданияодноэтажное промышленное
-
Место строительств Уфа
-
Количество пролетов2
-
Размеры пролетов, м18
-
Длина здания, м.72м
-
Отметка низа стропильных конструкций, м10,8
-
Условное расчетное сопротивление грунта, МПа 0,1
-
Наличие фонаря нет
-
Тепловой режим здания отапливаемое
-
Вид кранов и количество в пролете по два мостовых электрических крана в пролете;
-
Грузоподъемность кранов, т30
-
Выполнить расчет и конструирование следующих сборных элементов каркаса:
- Ригель перекрытия (стропильная конструкция) К-7
- Колонна крайнего ряда
- Фундамент под колонну
13. Дополнительные требования:
- шаг колонн, м 12
- шаг стропильных конструкций, м 6
2. Компоновка сборного железобетонного каркаса здания с установлением геометрических параметров
В качестве основных несущих конструкций покрытия принимаем сегментные раскосные фермы пролетами L1 = 18 м, L2 = 18 м. Плиты покрытия железобетонные предварительно напряженные ребристые 3х6 м.
Рис.1. Поперечный разрез
Колонны крайнего и среднего рядов - сплошные. Привязка координатных осей крайних рядов «250», привязка осей крановых путей λ = 750 мм.
Рис.2. Узлы рамы.
Дополнительные данные:
- габаритный размер крана по высоте Н = 2750 мм (для крана грузоподъемностью Q = 30/5 т);
- высота подкранового рельса КР-70 с прокладками 150 мм;
- высота подкрановой балки 1400 мм;
3. Определение нагрузок на раму
3.1 Постоянная нагрузка
Нагрузка от веса покрытия приведена в таблице 1.
Таблица 1
Нагрузка от веса покрытия
| Нормативная | Коэффициент | Расчетная |
Собственный вес | нагрузка, | надежности | нагрузка, |
| Н/м² | по нагрузке | Н/м² |
Железобетонных ребристых | 2050 | 1,1 | 2255 |
плит покрытия размером в |
|
|
|
плане 3х6 м с учетом |
|
|
|
заливки швов |
|
|
|
Обмазочной пароизоляции | 50 | 1,1 | 60 |
Утеплитель (готовые плиты) мин/ват | 160 | 1,2 | 190 |
Асфальтовой стяжки толщиной | 350 | 1,3 | 455 |
2 см |
|
|
|
Рулонного ковра | 200 | 1,3 | 260 |
ИТОГО | - | - | 3220 |
Нагрузки от покрытия собираем с грузовых площадей, равных 9х6 м для колонн по рядам А и В, 18х6 – для В. Нагрузки от массы подкрановых балок, крановых путей, стеновых панелей, от ветра собираем с полосы 12 м, равной по ширине раме – блоку.
Массы основных несущих конструкций:
стропильная ферма L = 18 м: масса 6,0 т, вес 60 кН;
подстропильная ферма L = 12 м: масса 9,4 т, 94 кН;
подкрановая балка L = 12 м: масса 12 т, 125 кН.
Расчетные нагрузки:
На одну колонну по рядам:
- от веса покрытия G = 3,22∙9∙12 = 347,76 кН;
- от фермы G = 60/2∙1,1∙0,95 = 33 кН;
- от подстропильной фермы G = 94/2∙1,1∙0,95 = 51,7 кН;
Расчетная нагрузка на крайнюю колонну: F1=516,2 кН,
на среднюю колонну: F2=1032,3 кН эксцентриситет нагрузки F1,2 относительно геометрической оси надкрановой части колонны
е = 425 - h1/2 = 425 – 600/2 = 125 мм;
- от веса надкрановой части одной колонны
F3 = bh1H1γγfγn = 0,5∙0,6∙4,2∙25∙1,1∙0,95 = 32,9 кН;
Расчетная нагрузка от веса подкрановых частей: крайняя колонна – F4 = 51,7 кН, средняя колонна – F5 = 90 кН эксцентриситет нагрузки F3,4,5 относительно геометрической оси подкрановой части колонны
е = (h2 - h1)/2 = (1000 – 600)/2 = 200 мм;
- от стеновых панелей толщиной 300 мм и заполнения оконных проемов от отметки 10,95 м до 17,25м.
F6 = (2,5∙5,4 + 0,4∙2,4)∙12∙1,1∙0,95 = 181,3 кН;
эксцентриситет нагрузки F6 относительно геометрической оси подкрановой части колонны
еw = (tw + h2)/2 = (300 + 1000)/2 = 650 мм;
- от веса подкрановых балок и кранового пути
F7 = 120∙1,1∙0,95 = 125,4 кН;
эксцентриситет нагрузки F7 относительно подкрановой части колонны
е3 = 250 + λ – h2/2 = 250 + 750 – 1000/2 = 500 мм.
3.2 Временные нагрузки
Снеговая нагрузка
Снеговой район для г. Уфа – V.
Вес снегового покрова на 1 м2 проекции покрытия для IV района, согласно главе СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия», S0 = 2 кПа = 2 кН/м2.
Так как уклон кровли < 12%, средняя скорость ветра за три наиболее холодных месяца υ = 3 м/с > 2 м/с снижают коэффициент перехода μ = 1 умножением на коэффициент k:
k = 1,2 – 0,1∙υ = 1,2 – 0,1·3 = 0,9, т.е.
kμ = 1∙0,9.
Расчетная снеговая нагрузка при
kμ = 0,8; γf = 1,4; γn = 0,95;
на крайние колонны:
S1 = S0kμa(l/2)γfγn = 2∙0,9∙12(18/2)∙1,4∙0,95 = 258,6 кН;
на средние колонны:
S2 = 2,4∙0,8∙12(24/2 + 18/2)∙1,4∙0,95 = 643,5 кН.
Крановые нагрузки
Кран Q = 30/5 т
Вес поднимаемого груза Q = 300 кН.
Пролет крана 16,5 м.
Согласно стандарту на мостовые краны база крана М = 630 см, расстояние между колесами К = 510 см, вес тележки Gп = 87 кН, вес крана Gкр = 520 кН, Fn,max = 315 кН, Fn,min = 58 кН.
Расчетное максимальное давление на колесо крана при γf = 1,1:
Fmax = Fn,maxγfγn = 315·1,1·0,95 = 330 кН,
Fmin = Fn,minγfγn = 58·1,1·0,95 = 60 кН.
Расчетная тормозная сила на одно колесо
Нmax = (Q + Gn)0,5γfγn/20 = (300 + 87)∙0,5∙1,1∙0,95/20 = 10,1 кН.
Вертикальная крановая нагрузка на колонны от двух сближенных кранов с коэффициентом сочетаний ψ = 0,85:
Dmax = Fmaxψ∑y = 330∙0,85∙3,3 = 925,6 кН,
Dmin = 60∙0,85∙3,3 = 168,3 кН, где
∑y = 3,3 сумма ординат линий влияния давления двух подкрановых балок на колонну.
Рис.3. Линии влияния давления на колонну крана Q = 30/5 т.
Вертикальная крановая нагрузка на колонны от четырех сближенных кранов с коэффициентом сочетаний ψ = 0,7
Dmax4-х = 2∙0,7∙3,3∙330 = 1524,6 кН.
Горизонтальная крановая нагрузка на колонну от двух кранов при поперечном торможении:
Н = Нminψ∑y = 0.57(300+87)/20 = 9,6 кН.
H=9,6∙0,85∙3,3=27,1
Ветровая нагрузка
Ветровой район для г. Уфы – II.
Для II–го района скоростной напор ветра ω0 = 0,3 кПа; коэффициент надежности по нагрузке γf = 1,4. Коэффициент k, учитывающий изменение ветрового давления по высоте здания для типов местности Б:
Аэродинамические коэффициенты для вертикальных стен:
с = 0,8 – с наветренной стороны;
с = - 0,6 – с заветренной.
на отм. 10,800 k1 = 1,08;
на отм. 14,370 k2 =1,1 .
Скоростной напор ветра:
на отм. 5,000 ω1 = 0,75∙ω0∙с = 0,75∙0,3∙0,8 = 0,285 кПа;
на отм. 10,000 ω2 = 1,0∙ω0∙с = 1,0∙0,3∙0,8 = 0,38 кПа;
на отм. 10,800 ω3 = 1,08∙ω0∙с = 1,08∙0,3∙0,8 = 0,433 кПа;
на отм. 14,370 ω4 = 1,1∙ω0∙с = 1,1∙0,3∙0,8 = 0,45 кПа.
Переменный по высоте колонны скоростной напор заменяем равномерно распределенным, эквивалентным по моменту в заделке колнны:
с наветренной стороны
ωа = 2Ма/Н2 = 2[180∙52/2 + (180 + 240)(10 – 5)((10 – 5)/2 + 5)/2 +
+ (240 + 245)(10,8 – 10)((10,8 – 10)/2 + 10)/2]/10,82 = 0,21 кПа,
где Ма – момент в заделке от фактической ветровой нагрузки.
с подветренной стороны
ωр = (0,5/0,8)∙210 = 130 кН/м.
Расчетная погонная нагрузка на колонну крайнего ряда до отметки 10,8 м: с наветренной стороны
Ра = ωа∙а∙γf∙γn = 0,21∙12∙1,4∙0,95 = 3,3 кН/м;
с подветренной стороны
Рр = 0,13∙12∙1,4∙0,95 = 2,075 кН/м.
Нагрузка от ветрового давления на надколонную часть здания (шатер покрытия) выше отметки 10,8 м приводим к сосредоточенной силе по формуле:
W = (с1 + с2)(ωeq + ωmax)(Нmax – Н0)а/2 = [(0,8 + 0,5)(0,26 + 0,245(14,37 –
- 10,8)/2]∙12∙1,4∙0,95 = 18,5 кН.
Сосредоточенная сила W условно считается приложенной на уровне верха колонны.
4. Статический расчет рамы
Усилия в колоннах рамы от постоянной нагрузки
Продольная сила F1 = 516,2 на крайней колонне действует с эксцентриситетом е1 = 0,125 м. В верхней части момент М1 = F1е1 =
= 516,2∙0,125 = 64,53 кН∙м.
В подкрановой части кроме силы F1 = 516,2 кН, приложенной с эксцентриситетом е2 = 0,2 м, действует: расчетная нагрузка от стеновых панелей F6 = 181,3 кН с еw = 0,65 м; расчетная нагрузка от подкрановых балок F7 = 125,4 кН с е3 = 0,5 м; расчетная нагрузка от надкрановой части колонны F3 = 32,9 кН с е2 = 0,2м.
Суммарное значение момента
М2 = -165 кН∙м.
Усилия в колоннах от снеговой нагрузки
Снеговая нагрузка S1 = 258,6 кН на крайней колонне действует с эксцентриситетом е1 = 0,125 м. В верхней части момент М1 = S1е1 =