Проектирование транспортного здания
Проект строительства многоэтажного автомобильного паркинга. Компоновка металлической балочной клетки, определение нагрузок на перекрытия и железобетонные плиты. Конструирование колонны и ее базы, определение сжимающей силы с учетом собственного веса.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 07.08.2013 |
| Размер файла | 314,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
Введение
1. Объемно-планировочные решения здания
2. Компоновка металлической балочной клетки
2.1 Расчет вспомогательной прокатной стальной балки Б2
2.2 Расчет и конструирование составной главной балки Б1
2.3 Расчет и конструирование колонны и ее базы
3. Расчет и конструирование основной несущей конструкции покрытия деревянной арки
Заключение
Литература
Введение
Здание - строительная система, предназначенная для проживания или пребывания людей в зависимости от его функционального назначения.
Здания принято разделять на жилые, общественные, промышленные, транспортные, сельскохозяйственные. В данном курсовом проекте рассматривается транспортное здание - паркинг.
Паркинг - здание или комплекс зданий и сооружений для хранения, технического обслуживания и текущего ремонта подвижного состава автомобильного транспорта. Паркинги строятся для грузовых, легковых и специализированных автомобилей (санитарных, пожарных и др.), автобусов и для смешанного парка, включая мотоциклы и мотороллеры.
По расположению относительно поверхности земли различают паркинги наземные, полуподземные и подземные. Нередко встречаются комбинированные решения, когда один или несколько этажей гаража размещаются ниже уровня земли, а остальные возводятся над землёй. Для грузовых автомобилей и автобусов гаражи, как правило, возводятся одноэтажными.
По количеству мест хранения различают гаражи и стоянки малой вместимости (до 50 машиномест), средней вместимости (от 50 до 300 машиномест), большой вместимости (более 300 машиномест). Данный паркинг относится к средневместимым.
По внутренней планировке зоны хранения автомобилей известны гаражи и стоянки манежного типа (автомобили размещаются в едином зальном помещении с выездом с места хранения в общий проезд), боковые гаражи(с непосредственным выездом из каждого отдельного изолированного помещения (бокса) наружу).
По характеру ограждающих конструкций известны сооружения со стенами и без них (закрытые гаражи, открытые гаражи, гаражи-этажерки). В соответствии с углом расстановки автомобиля по отношению к продольной оси проезда схемы стоянок подразделяются на параллельные, перпендикулярные и косоугольные.
Выбор того или иного типа сооружения зависит от конкретных условий и прежде всего от его назначения и места расположения данного объекта.
На выбор типа паркинга влияют градостроительные соображения, связанные с ограничением числа этажей и формой фасадов (открытые стены или закрытая конструкция, горизонтальные или наклонные этажи).
Въезд и выезд с двух или даже трех этажей гаража может осуществляться непосредственно на прилегающие улицы с плавным нарастанием уклона. В этом случае отпадает необходимость в сооружении рамп. паркинг многоэтажный балка колонна
В многоэтажных гаражах для перемещения автомобилей по вертикали используют прямые или криволинейные рампы, полурампы (когда одна часть гаража смещается по отношению к другой на половину высоты этажа), наклонные полы в сочетании с различными видами рамп или без них, а также механические подъёмники, лифты различных типов
1. Объемно-планировочные решения здания
Перспективный вид модели транспортного здания приведен на листе 1 графического материала, здание является трехэтажным закрытого типа с высотой этажа 3м и двумя пристроенными однополосными рампами, возводимое в районе строительства - г. Гродно.
Пространство этажа гаража разделено на три части. Часть А имеет длину шага главных балок 7 м (часть Б - 7,2 м) и используется для расстановки автомобилей, пролёт главных балок 14,4 м (часть Б - 5,8 м). Балочная клетка нормального типа выполняется в соответствии с исходными данными к заданию.
Таблица - Исходные данные курсового проекта
|
1 |
Тип здания |
23 |
||
|
2 |
Пролёт главных балок, м |
А=14,4 |
Б=5,8 |
|
|
3 |
Шаг главных балок, м |
А=7 |
Б=7,2 |
|
|
4 |
Количество пролётов |
А=3 |
Б=3 |
|
|
5 |
Количество шагов |
А=8 |
Б=8 |
|
|
6 |
Нормативная полезная нагрузка на перекрытие, кП |
5 |
||
|
7 |
Количество этажей |
4 |
||
|
8 |
Высота этажа, м |
3 |
||
|
9 |
Район строительства |
г. Гродно |
||
|
10 |
Тип конструкции покрытия |
арка |
2. Компоновка металлической балочной клетки
2.1 Расчет вспомогательной прокатной стальной балки Б2
Таблица 2.1.1. Определение нагрузок на 1мІ перекрытия.
|
№ п\п |
Наименование нагрузки |
Нормативная нагрузка, кН/мІ |
Расчетная нагрузка, кН/мІ |
||
|
1 |
Постоянная Асфальтобетонное покрытие |
0,95 |
1.35 |
1,28 |
|
|
2 |
Защитный слой |
0,63 |
1,35 |
0,85 |
|
|
3 |
Гидроизоляция 2 слоя |
0,1 |
0,135 |
||
|
4 |
Выравнивающий слой |
0,42 |
1.35 |
0,57 |
|
|
5 |
Железобетонная плита |
2,5 |
1.35 |
3,38 |
|
|
6 |
Итого |
||||
|
7 |
Переменная |
1.5 |
|||
|
8 |
Всего |
q |
q |
Вариант 1.
Расчет монолитной железобетонной плиты ПМ-1.
Рис 2.1.1. Расчетная схема ПМ-1.
Найдем максимальный изгибающий момент:
Расстояние от центра арматуры до верхнего края железобетонной плиты:
Толщина плиты: h=d+c=0,98+0.03=1,01м, где с-защитный слой (с=30мм).
Таблица 2.1.2. Перерасчет нагрузки ж/б плиты на 1мІ перекрытия.
|
№ п\п |
Наименование нагрузки |
Нормативная нагрузка, кН/мІ |
Расчетная нагрузка, кН/мІ |
||
|
5 |
Железобетонная плита |
3,5 |
1,35 |
4,72 |
|
|
6 |
|||||
|
7 |
Переменная |
1.5 |
|||
|
8 |
Всего |
q |
q |
Рис 2.1.2. Схема балочной клетки с вспомогательными балками
Найдем максимальный изги/бающий момент:
кНм.
Назначим характеристики металла С 275.
Условие подбора балки Б2:
Определим момент сопротивления:
Из сортамента:
Проверим по условия прочности:
Определим максимальный прогиб в середине пролета Б 2:
3м - 1/150
6м - 1/200
24м - 1/250
Окончательное назначение Б2:
Из сортамента прокатной стали выбираем двутавр 55Б 1 с W=2050,99 см 3, А=113,37смІ и Р=89 кг/м.
Вариант 2
Расчет монолитной железобетонной плиты ПМ-1.
Найдем максимальный изгибающий момент:
Рис 2.1.3. Расчетная схема ПМ-1.
Расстояние от центра арматуры до верхнего края железобетонной плиты:
Толщина плиты:
h=d+c=2,47+0,03=2,5м,
где с-защитный слой (с=30мм).
Таблица 2.1.3. Перерасчет нагрузки ж/б плиты на 1мІ перекрытия.
|
№ п\п |
Наименование нагрузки |
Нормативная нагрузка, кН/мІ |
Расчетная нагрузка, кН/мІ |
||
|
5 |
Железобетонная плита |
6,25 |
1,35 |
10,46 |
|
|
6 |
|||||
|
7 |
Переменная |
5 |
1.5 |
||
|
8 |
Всего |
q |
q |
Рис 2.1.4. Схема балочной клетки с вспомогательными балками
Найдем максимальный изги/бающий момент:
кНм.
Назначим характеристики металла С 275.
Условие подбора балки Б 2:
Определим момент сопротивления:
Из сортамента:
Проверим по условия прочности:
Определим максимальный прогиб в середине пролета Б 2:
3м - 1/150
6м - 1/200
24м - 1/250
Окончательное назначение Б2:
Из сортамента прокатной стали выбираем двутавр 100Б 1 с W=9010,99 см 3, А=293,82 смІ и Р=230 кг/м.
2.2 Расчет и конструирование составной главной балки Б1
Рис 2.2.1. Схема главной балки Б 1.
Вариант 1
Рис 2.2.2. Расчетная схема Б1.
Определим силу F с учетом собственного веса балки:
кН
Найдем максимальный изгибающий момент:
кНм
Вычисляем необходимый момент сопротивления:
см 3
Подберем из сортамента сечение двутавра:
Окончательное назначение Б 1:
Из сортамента прокатной стали выбираем двутавр 100Б 1 с W=9010,99 см 3, А=293,82 смІ и Р=230 кг/м.
Расчет составной главной балки
Определяем высоту балки:
[f/l]=1/200
Определим высоту стенки:
Определяем толщину стенки, мм:
Определяем ширину полки:
Определяем требуемый момент инерции:
Подбор окончательный:
Таблица 2.2.1. Характеристики главной балки.
|
h, мм |
hw, мм |
tw, мм |
bf, мм |
tf, мм |
|
|
1120 |
1110 |
12 |
260 |
80 |
Проверяем принятое сечение на прочность. Для этого предварительно вычисляем фактические момент инерции и момент сопротивления балки:
, см 4
.
Погрешность составляет 4,7%<5%
Вариант 2
Рис 2.2.3. Расчетная схема Б 1.
Определим силу F с учетом собственного веса балки:
кН
Найдем максимальный изгибающий момент:
кНм
Вычисляем необходимый момент сопротивления:
см 3
Подберем из сортамента сечение двутавра:
Окончательное назначение Б 1:
Из сортамента прокатной стали выбираем двутавр 100Б 4 с W=12939,9 см 3, А=400,6 смІ и Р=314,5 кг/м.
2.3 Расчет и конструирование колонны и ее базы
Расчет колонны проведем по одному варианту.
Рис 2.3.1. Расчетная схема колонны К 1.
Определим сжимающую силу с учетом собственного веса колонны:
кН
Определим необходимую площадь сечения из условия:
смІ
Из сортамента прокатной стали выбираем двутавр 40К 3: A=257,8 смІ, h=40,9см, b=40см, S=1,6см, t=2,45см, Р=202,3кг/м.
Расчет базы колонны
База колонны состоит из опорной плиты, укрепленной на фундаменте из бетона класса В 12,5 анкерными болтами.
Принимаем плиту размером 550х 550 мм, Apl = 3025смІ, а верх фундамента 800х 900 мм, Проверим напряжение Rb,loc:
Тогда требуемая площадь плиты будет:
,
что меньше чем принятая площадь, условие выполняется.
Определим толщину плиты. Она должна быть в интервале 20…40 мм. Точное значение определим, рассчитав плиту на изгиб. Плита работает на изгиб от реактивного давления фундамента равного:
.
Рассмотрев плиту, можно выделить два участка: консольный и опертый по контуру
Максимальные изгибающие моменты на этих участках при единичной ширине плиты определяются по формуле:
где - коэффициент, зависящий от отношения сторон участка, для консоли = 0,5; а - меньший размер участка (вылет консоли).
Момент в консольном участке:
.
Момент, на участке опертом с трех сторон (между стенкой (40,9см) и полками (свес полок по 20см)). По отношению 20/40,9 = 0,49 определяем = 0,06
.
По максимальному значению момента определяем толщину плиты:
Принимаем толщину плиты 37 мм.
При шарнирном сопряжении колонны с фундаментом необходимы анкерные болты диаметром d = 20…30 мм для фиксации проектного положения колонны и закрепления ее в процессе монтажа. Принимаем два анкерных болта диаметром d = 24 мм. Болты устанавливаются в плоскости главных балок с креплением к плите базы, что обеспечивает за счет гибкости плиты шарнирное сопряжение колонны с фундаментом.
Сравнение двух вариантов
Для сравнения двух вариантов балочной клетки подсчитаем расход материала, трудозатраты и стоимость в двух случаях.
Для подсчета массы стали, необходимой на изготовление элементов необходимо удельную массу данного элемента mуд умножить на его длину и на количество таких элементов. Длину колонн в пределах этажа принимаем 3.0 м.
Для подсчета объема бетона перемножаем длину и ширину одной ячейки на толщину плиты (получаем объем одной неразрывной плиты) и умножаем на количество ячеек балочной клетки на этаже (на количество неразрывных плит).
Для подсчета трудозатрат количество материала умножаем на соответствующие коэффициенты:
- для нахождения трудозатрат на изготовление стальных элементов массу стали, умножаем на 2;
- для нахождения трудозатрат на монтаж стальных элементов массу стали, умножаем на 1,8;
- для нахождения трудозатрат на устройство железобетонного перекрытия объем бетона умножаем на 2,9.
Стоимость стальных балок, изготовленных из стали С 275 составляет 400 у.е. за 1 т, монтаж стальных элементов - 40 у.е. за 1 т, монтаж железобетонного перекрытия с учетом стоимости укладки - 60 у.е. за 1 м 3.
После расчета технико-экономических показателей вариантов балочной клетки можно заметить, что наиболее приемлемый является первый вариант расчета. Для дальнейшего расчета примем первый вариант, как наиболее экономичный.
3. Расчет и конструирование основной несущей конструкции покрытия деревянной арки
В качестве несущих конструкций покрытия принимаем клееные трехшарнирные арки кругового очертания со стальной затяжкой. Затяжку проектируем из круглой стали.
Ограждающая часть покрытия состоит из неразрезных прогонов, расположенных по аркам на расстоянии 1м один от другого, по которым уложены дощато-гвоздевые щиты и утепленная кровля.
Определим геометрические размеры арки:
Стрела подъема арки:
Радиус кривизны арки:
Длина дуги круговой арки:
Синус центрального угла полуарки:
этому соответствует:;
|
Наименование нагрузки |
Нормативная нагрузка, кН/мІ |
Расчетная нагрузка, кН/мІ |
||
|
Волнистые светопрозрачные листы |
0,03 |
1,35 |
0,0405 |
|
|
Прогон (0,1·0,3·600·9,81) |
0,18 |
1,35 |
0,243 |
|
|
Гвозди |
0,01 |
1,35 |
0,0135 |
|
|
Собственный вес арки |
0,05 |
1,35 |
0,068 |
|
|
Итого |
Уqk=0,27 |
УqRd=0,365 |
||
|
Временная (снеговая) |
Qk=1,2 |
1,5 |
QRd=1,8 |
|
|
Всего |
qk=1,47 |
qRd=2,17 |
Нагрузка от веса ограждающей части покрытия на 1мІ поверхности крыши, с добавлением веса прогонов, гвозди:
нормативная - 0,22
расчетная -0,297
Снеговая:
нормативная -1,2(г. Брест)
расчетная - 1,8
Собственный вес:
где gн и рн- соответственно нормативные постоянные и временные нагрузки l- пролет, м
kс.в.- коэффициент снегозадержания для криволинейных покрытий (принимаем =3)
Определение расчётных усилий в элементах арки
Наибольшее значение изгибающего момента в трехшарнирной круговой арке получается при загружении арки постоянной нагрузкой по всему пролету и временной нагрузкой, расположенной на участке, равном 0,6 пролета.
Максимальный изгибающий момент при таком загружении:
Где и -коэффициенты, определяемые по графику при отношении f/l=1/4
Нормальную силу том же сечении, где действует максимальный изгибающий момент, находим:
Где и -коэффициенты, определяемые по тому же графику при отношении f/l=1/4
Рисунок 3.1.- График для определения максимального изгибающего момента Мх и нормальной силы Nx в том же сечении для трехшарнирной арки кругового очертания.
g- расчетная постоянная нагрузка в кгс на 1 пог. м арки
p- расчетная временная нагрузка в кгс на 1 пог. м арки
Величина распора:
Опорные реакции:
Подбор сечения арки
Криволинейные блоки полуарок склеиваем из досок сечением 4Ч16 см. После острожки с двух сторон по пластям склейки толщина досок а будет равна 3,5см, а после двойной острожки кромок ширина досок b составит 15см. Сечение арки проектируем прямоугольным, склеенным из 20 досок, тогда высота сечения h=20·3,5=70см.
Принятые размеры удовлетворяют требованиям норм:
Проверим принятое сечение арки на совместное действие нормальной силы и изгибающего момента:
Здесь F=15·70=1050смІ
W=(15·702)/6=12250см 3
л=0,5·1244/0,29·70=30,64
Заключение
В ходе данной курсовой работы мы рассчитали многоэтажное транспортное здание, произвели расчет его основных несущих конструкций, рассчитали основные элементы металлической балочной клетки.
Расчет производили по двум вариантам балочной клетки. Сравнив оба варианта, выбрали наиболее приемлемый, экономически выгодный для нас.
Литература
1. Мандриков А.П. Примеры расчета металлических конструкций:
М. Стройиздат, 1991- 435с.
2. Мандриков А.П. Примеры расчета железобетонных конструкций,
М. Стройиздат, 1989-506с.
3. Строительные нормы и правила: СНиП П-23-81(стальные конструкции), СНиП 2.0301-84(железобетонные конструкции).
4. Жабинский А.Н. Шевченко С.В, Металлические конструкции. Балки и балочные перекрытия: Мн. БГПА, 2000-112с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Четырехэтажное транспортное сооружение закрытого типа. Определение нагрузок перекрытия. Компоновка металлической балочной клетки. Расчет и конструирование монолитной железобетонной плиты и вспомогательной и главной стальной балки, колонны и ее базы.
курсовая работа [385,5 K], добавлен 25.12.2010Компоновка перекрытия, определение размеров и расчетных пролетов, их элементы. Расчет и конструирование плиты перекрытия, колонны, главной и второстепенной балки. Определение прочности нормальных и наклонных сечений. Построение эпюры материалов.
курсовая работа [782,8 K], добавлен 30.01.2012Разбивка балочной клетки монолитного железобетонного многоэтажного перекрытия с балочными плитами. Назначение размеров перекрытия. Расчет и проектирование балочной плиты. Определение нагрузок, действующих на главную балку. Проектирование колонны.
курсовая работа [996,8 K], добавлен 16.06.2015Проектирование, компоновка и конструирование балочной монолитной плиты железобетонного междуэтажного ребристого перекрытия многоэтажного промышленного здания с использованием проектно-вычислительного комплекса Structure CAD. Выбор бетона и арматуры.
методичка [3,8 M], добавлен 14.09.2011Компоновка конструктивной схемы сборного балочного перекрытия. Расчет и конструирование многопустотной предварительно напряженной плиты перекрытия. Определение параметров однопролетного ригеля. Этапы конструирования колонны. Высота подошвы фундамента.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 11.10.2022Компоновка балочной клетки и выбор стали. Расчет железобетонного настила. Проектирование монтажного стыка главной балки. Расчет соединения пояса со стенкой. Подбор сечения сквозной колонны. Определение высоты траверсы. Конструирование базы колонны.
курсовая работа [663,6 K], добавлен 08.12.2013Компоновка сборного перекрытия. Расчет плиты перекрытия, сбор нагрузок. Расчет плиты на действие поперечной силы. Расчет ригеля: определение расчетных усилий; расчет прочности сечений. Построение эпюры материалов. Расчет и армирование фундамента.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 30.10.2010Определение арматуры монолитной балочной плиты для перекрытия площади. Расчет и конструирование второстепенной балки, ребристой плиты перекрытия, сборной железобетонной колонны производственного здания и центрально нагруженного фундамента под нее.
дипломная работа [798,0 K], добавлен 17.02.2013Проектирование конструкций балочного перекрытия, выбор системы несущих балок. Характеристика варианта балочной клетки. Сбор нагрузок, расчет балки настила. Узлы главной балки. Расчет колонн сплошного и сквозного сечения. Расчет базы колонны и ее оголовка.
курсовая работа [569,6 K], добавлен 16.12.2014Расчет многопустотной плиты перекрытия. Сбор нагрузок на панель перекрытия. Определение нагрузок и усилий. Расчет монолитной центрально нагруженной. Сбор нагрузок на колонны. Расчет консоли колонны. Расчет монолитного центрально нагруженного фундамента.
контрольная работа [32,8 K], добавлен 20.04.2005
