Расчёт и конструирование одноэтажного промышленного здания в сборном железобетоне

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Марийский Государственный Технический Университет

Кафедра СКиО

Курсовой проект

по дисциплине: железобетонные конструкции

на тему: «Расчёт и конструирование одноэтажного промышленного здания в сборном железобетоне»

Выполнил:

Нурмухаметов А.М.

Проверил:

Лоскутов А.А.

Йошкар-Ола 2010



Исходные данные

В данном проекте требуется рассчитать и запроектировать основные несущие железобетонные конструкции одноэтажного однопролетного каркасного промышленного здания. Здание отапливаемое. Пролет L=12 м. Ригель с параллельными поясами. Шаг колонн 6 м. Здание состоит из одного температурного блока длиной l=42 м. Покрытие здания утепленное, плиты покрытия железобетонные ребристые размером 3x6 м. Стропильная конструкция - железобетонная балка с параллельными поясами пролетом м. Устройство светоаэрационных фонарей не предусматривается, здание оснащено лампами дневного света. Пролет здания оборудован двумя мостовыми кранами грузоподъемностью Q=16 т. Подкрановые балки железобетонные разрезные преднапряженные высотой мм. Высота помещения от отметки ±0.000 до низа несущей конструкции на опоре м. Наружные стены - стеновые панели самонесущие, навесные, высота панелей 1,20; 1,80; остекление ленточное мм, ?=1800 кгс/. Колонны железобетонные сплошного сечения. Фундаментные балки трапецивидные, принимается по строительному каталогу.

Состав проекта:

1) Компоновка поперечной рамы, экспликация конструкций (табл. 1).

2) Расчет поперечной рамы.

2.1) Сбор нагрузок на 1 покрытия (табл. 2).

2.2) Сбор нагрузок на раму, расчетная схема рамы.

2.3) Статический расчет поперечной рамы методом перемещений. Определение расчетных усилий M,Q,N. Таблица сочетания нагрузок (табл. 3).

3) Расчет колонны, внецентренно нагруженной.

3.1) Надкрановая часть.

3.2) Подрановая часть.

4) Расчет фундамента, внецентренно нагруженного.

5) Расчет стропильной преднапряженной балки покрытия.

6) Чертежи: два листа формата А2: 1 - балка со спецификациями, 2 - колонна, фундамент.

Привязка колонн к продольной разбивочной оси принимается равной 0, т.к. шаг колонн a=6 м, высота помещения м и мостовой кран грузоподъемностью до 32 т.

Расстояние ? от продольной оси до оси подкранового рельса 750 мм.

Основные параметры мостового крана

Q,т	, м	Основные габариты, мм	Нагрузка на колесо,	Масса, т
		База крана,	Ширина крана, В
16	10,5	4900	5600	2200	120	3,7	15,8



1. Компоновка поперечной рамы

Пространственная жесткость и устойчивость одноэтажного промышленного здания обеспечивается защемлением колонн в фундаментах, элементами покрытия и связямию



Длина колонн от низа стропильной конструкции до обреза фундамента (полная длина):

где - отметка низа стропильной конструкции

Полная длина колонны:

Принимаем колонну с =3,5м, тогда:

Экспликация конструкций.

Обозначение	Эскиз	Вес, т
Плита 3ПГ6-1АтУI		2,68
Балка перекрытия 1БСП12-1К7		4,5
Колонна 2К96-1		5,8
Подкрановая балка БК6-3АIУ-с		35Кн
Стеновая панель		1,296 1,944
Балка фундаментная 2БФ6-6АIIIв		0,92



2. Расчет поперечной рамы. Сбор нагрузок на 1 покрытия

железобетонный фундамент здание стропильный

Табл. 2

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, н/м?	Коэффициент надежности по нагрузке ?f	Расчетная нагрузка, н/м?
Плита покрытия	1490	1.1	1639
Пароизоляция- 1 слой рубероида на битумной мастике	50	1,3	65
Утеплитель плитный ?=0,12 м, ?=5000	600	1,2	720
Цементно-песчаная стяжка ?=0,02 м, ?=20000	400	1,3	520
Гидроизоляция - 3 слоя рубероида	150	1,3	195
Итого		-

Нагрузки, действующие на колонну:

1. Постоянные:

1.1. От массы покрытия ();

1.2. От навесных стен (,,);

1.3. От подкрановых балок ();

1.4. От собственного веса колонны (- надкрановая часть, -подкрановая часть).

2. Временные:

2.1. Снеговые ();

2.2. Крановые (2 вертикальные - ,1 горизонтальная-T);

2.3. Ветровая.

1. Постоянные нагрузки.

1.1.

1.2.

гдевес стеновой панели, вес остекления, -суммарная высота полос стеновых панелей.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1.3.

1.4. Надкрановая часть:

Подкрановая часть:



2. Временная нагрузка:

2.1. Тверь- IV снеговой район по весу снегового покрова на 1 горизонтальной поверхности земли: с учетом . Район определяется по СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия». Полная расчетная нагрузка с учетом площади :

2.2. Для крана грузоподъемностью Q=16 т.

сумма ординат линии влияния, коэффициент сочетаний,

,

наибольшее нормативное давление на колесо крана.

Q=160кН - грузоподъемность крана, конструктивная масса, n=2 -число колес крана.



Расчетная поперечная тормозная сила:



2.3. Ветровая нагрузка нормально приложена к стене. Ветровая нагрузка на 1 поверхности стены принимается по СНиП «Нагрузки и воздействия» в зависимости от района и высоты здания. Для Твери (I район) принимаем .

Значение аэродинамического коэффициента С для наружных стен принято: с наветренной стороны 0.8 (активное, положительное давление), с подветренной стороны -0.5 (пассивное, отрицательное давление).

то же высотой до 10м при

Расчетная равномерно распределенная ветровая нагрузка на колонны при коэффициенте надежности по нагрузке коэффициенте надежности по назначению с наветренной стороны

с подветренной стороны

Расчетная сосредоточенная ветровая нагрузка:



3. Статический расчет поперечной рамы методом перемещений

1) Основная система получена введением связи, препятсвующий горизонтальному смещению.

2) Основную систему подвергаем единичному воздействию. В колоннах возникает реакция от единичного перемещения.

3) Основную систему последовательно загружают постоянными и временными нагрузками, которые вызывают в стойках соответствующие реакции.

4) Для рассматриваемых загружений составляем каноническое уравнение:

,

где - реакция верха колонны от внешнего воздействия;

- коэффициент, учитывающий пространственный характер работы каркаса здания;

Для остальных случаев каноническое уравнение выглядит так:

,

где - сумма реакций колонн рамы от =1.

.

Для каждой колонны определяется упругая реакция:. В зданиях одинаковой высоты усилие в колоннах от постоянной и снеговой нагрузок определяют без учета смещения .

1. Вычисляем моменты инерции надкрановой и подкрановой частей колонны. Общая формула:



Смещаем концы колонн на и по таблице находим формулу:

Суммарная реакция от единичного перемещения двух колонн:



4. Ветровая нагрузка

,

Упругая реакция колонны:



5. Определение усилий в левой колонне

6. Определение усилий в правой колонне



7. Крановые нагрузки

1. Вертикальное давление крана с на левой колонне, одновременно на правой колонне.



Одновременно на правой колонне возникает , определяется из подобия:



на левой колонне, тогда на правой.

, ,



8. Горизонтальные крановые нагрузки



8. Снеговая нагрузка

Для снеговой нагрузки . .



9. Постоянная нагрузка

Нагрузка от покрытия приложена с тем же эксцентриситетом, что и , в надкрановой части, в подкрановой =0.11м.

Нагрузка от стеновых панелей приложена в надкрановой части с эксцентриситетом:

;

в подкрановой части , приложена с эксцентриситетом =0.11м.



Табл.3

Нагрузки	Эпюра М	№ загружения	Коэф.-т сочетания	Сечения левой колонны
				0-0	1-1	2-2	3-3
				M	N	M	N	M	N	M	N	Q
Постоянная		1	1	-17,84	44,55	4,7	116,01	-22,5	226,18	19,04	265,37	-6,44
Снеговая		2	1	0	82,08	7,35	82,08	-1,68	82,08	12,16	82,08	2,13
		3	0,9	0	73,87	6,62	73,87	1,51	73,87	10,94	73,87	1,92
Крановая вертикальная на левой колонне		4	1	0	0	-19,01	0	82,89	226,5	47,87	226,5	5,43
		5	0,9	0	0	17,11	0	74,6	203,85	43,08	203,85	4,89
Крановая вертикальная на левой колонне		6	1	0	0	-8,44	0	40,46	108,56	24,92	108,56	2,41
		7	0,9	0	0	7,6	0	36,41	97,7	22,43	97,7	2,17
Крановая горизонтальная H на левой колонне		8	1	0	0	7,15	0		0		0	-4,6
		9	0,9	0	0		0		0		0	-4,14
Крановая горизонтальная H на правой колонне		10	1	0	0		0		0		0
		11	0,9	0	0		0		0	6,09	0
Ветровая слева		12	1	0	0	24,89	0	24,89	0	122,1	0	-20,23
		13	0,9	0	0	22,4	0	22,4	0	109,89	0	17,21
Ветровая справа		14	1	0	0	16,59	0	16,59	0	79,3	0	12,94
		15	0,9	0	0	14,93	0	14,93	0	71,37	0	11,65

Табл. 4

Вид сочетания	1-1	2-2	3-3
	M	N	M	N	M	N	Q
Основное сочетание нагрузок с учетом крановых и ветровых		1,3,13,9	1,5,9,13	1,3,5,9,13
		40,16
		1,5,9,15	1,3,15	1,14
		1,3,13	1,3,5,13,9	1,3,5,9,13
Сочетание нагрузок без учета крановых и ветровых	1,2	1,2	1,2

Для расчета надкрановой части:

комбинация расчетных усилий в сечении 1-1

Усилия	Первая	Вторая	Третья
N,кН

Для расчета подкрановой части:

комбинация расчетных усилий в сечении 3-3

Усилия	Первая	Вторая	Третья
N,кН
Q,кН

Размещено на Allbest.ru