Файл: Проектирование основных несущих железобетонных конструкций одноэтажного каркасного промышленного здания (.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 21.11.2023

Просмотров: 238

Скачиваний: 41

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.


МОСКОВСКИЙ
АРХИТЕКТУРНО - СТРОИТЕЛЬНЫЙ
ИНСТИТУТ

Кафедра Строительного производства

Профиль: Промышленное и гражданское строительство

Курсовой проект

по дисциплине: Железобетонные и каменные конструкции

на тему: Проектирование основных несущих железобетонных конструкций одноэтажного каркасного промышленного здания (вариант 9)

Ф.И.О. студента

(в им.падеже) Богак В.П.

Группа: 02СТз5010

Преподаватель: Колесников Сергей Викторович

Оценка: ____________________________

Подпись преподавателя:_______________

Дата:_______________

Москва 2023
ВВЕДЕНИЕ

В разрабатываемом курсовом проекте рассчитывается железобетонный каркас одноэтажного однопролетного производственного здания согласно основным принципам расчета, конструирования и компоновки железобетонных конструкций.

Сбор нагрузок осуществляется в соответствии со ТКП EN 1992-1-1-2009 (02250) "Еврокод 1.

Воздействия на конструкции и расчет конструкций в соответствии с ТКП EN 1992-1-1-2009 (02250) "Еврокод 2. Проектирование железобетонных конструкций", характеристики кранов принимаем по ГОСТ 25711-83 "Краны мостовые электрические общего назначения грузоподъемностью от 5 до 50 т. Типы, основные параметры и размеры".
1. ОБЩИЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Количество пролетов 1

Длина здания, м 156

Шаг крайних колонн, м 6.0

Шаг средних колонн, м 6.0

Величина пролетов, м 18.0

Тип стропильной конструкции покрытия: балка двускатная

Грузоподъемность мостового крана Q, т 16

Отметка верха кранового рельса, м 12.0

Район строительства Пинск

Высота над уровнем моря А, м 220

Условия эксплуатации ХС1
2. КОМПОНОВКА КОНСТРУКТИВНОЙ СХЕМЫ КАРКАСА

По конструктивному исполнениюздание каркасного типа, одноэтажное. Основнымиэлементами несущего железобетонного каркасапромышленного здания, воспринимающего все нагрузки, являются плоскиепоперечные рамы, образованные колоннами и несущими стропильными конструкциями (двускатными балками). В продольномнаправлении элементами каркаса являются: подкрановые балки, ригели стенового ограждения, плиты покрытия, системы связей.


Система конструктивныхэлементов, служащая для поддержания стенового ограждения и восприятия ветровой нагрузки, называется фахверком. При самонесущих стенах, а также с длинами панелей, равными шагу колонн, необходимостив конструкции фахверка нет.

Поперечные рамырасполагаются по длине здания по цифровым осям. Соединение элементов каркаса жесткое (жесткая заделка колонн в фундаментах) Железобетонные каркасыустраиваются из сборных элементов. Здание отапливаемое. по длине разбито на три температурных блока: два длиной 48м и один длиной 60 м.
2.1. Колонны.

В соотве.тствии с основными положениями по унифик.ации в целяхмаксимальной типизации элементов каркаса принимаем "нулевую"систему привязки колонн крайних рядов и наружных стен к продольным разбив.очным осям, когда наружные грани колонн и внутренниеповерхности стен сов.мещаются с продол.ьными разбивочными осями (применяется в зданиях,оборудованных мостовыми кранами грузоподъемностью до 32 т, шагеколонн 6 м и выс.оте от пола до низа несущих конструкцийпокрытия Н ≤ 14,4 м). Колонны средн.его ряда отсутствуют, так как здание однопролетное.Геометрические оси торцовых колонн к.аркаса (в т.ч. в торцах температурных блоков) смещаются с поперечной разбивочн.ой оси внутрь здания на 500 мм. ([11]).

Для одно.этажных промышленных здан.ий с опорными мостовымик ранами лег.кого, среднего и тяжелого режимов работы игрузоподъемностью до 30 т примен.яются сплошные колонны переменного сечения высотой до 14,4 м [11] и сквоз.ные двухветвевые колонны.

Высота надкрановой части ступенчатой колонны

Нв ≥ Нкр+hпб+hр1

где Нкр– высота крана [2]. Принимаем 2.2м;

hпб– высота подкрановой балки. Принимаем 1.0м при тавровом сечении балки.

hр– высота кранового рельса (для крана грузоподъемностью16т применяют рельсы типа КР-70 сhр=120 мм) [2];

а1– расстояние между верхом крана и низом конструкции покрытия (принимается не менее 100 мм). Тогда:

Н в ≥ 2.2+1+0.12+0.1=3.42м

Высота подкрановой части колонны:

Нн ≥ Нокр-hпб-hр2

где Нокр– отметка головки кранового рельса (по заданию 12.0м);

а2– расстояние от уровня чистого пола (отм. +0.000) до обрезафундамента (принимается равным 150 мм). Тогда:



Нн ≥ 12.0-1.0-0.12+0.15=11.03м

Полная высота ступенчатой колонны от обреза фундамента до верхаоголовка:

Нк = Нвн=3.42+11.03=14.45м

Окончательно назначаем полную высоту колонны из условия, чтогабаритный размер здания Н=Нка2кратен модулю 0.6 м. ТогдаНк=14.55 м.

Уточняем:

Нв= 14.55-11.03 = 3.52

а1 = 3.52-2.2-1.0-0.12 = 0.2

Колонны запроектированы сквозными двухветвевыми исходя из условия: высота колонны Нк=14.55м (10.8+0.15=10.95м).

Размеры поперечного сечения колонны:

надкрановая часть: ширина b = 500мм, высота hB = 380мм;

подкрановая часть: ширина b = 500мм, высота hB = 1000мм;высотасечения ветви hвет=250 мм, высота сечения распорки hрасп=400 мм, расстояние между осями распорок колонн 1800 мм. (рис. 1)

Рис. 1. Схема колонны

2.2. Фундаменты.

Подколонны здания устр.аиваем столбчатые фундаме.нты с подколонниками стаканного типа, а стены опираем на фундаментные балки. В верхней части подколонника устраивается ст.акан для установки в него колонны. Дно стакана располагают на 50 мм ниже проектной отметки низа колонны для того, чтобы компенси.ровать подливкой раствора неточности в разме.рах и заложении фундаментов. Колонны с фундаментом соединя.ют жестко, при помощи замоноличивания стыков бетоном. Зазор между гранями колонны и стенками стакана повер.ху составляет 75 мм, а по низу стакана 50 мм. Обрез фундамента под железоб.етонные колонны располагаем на отметке -0.150 м.
2.3. Конструкции покрытия.

При пролетах до 18 м включит.ельно выгодно применять предвари.тельно напряженные железобетонные балки (до 12 м – с параллельными поясами, более 12 м – двускатные). Высоту сеч.ения железобетонных двускатных балок на опо.ре принимаем 890 мм, что соотве.тствует условию:

(1/22.5*18.0=0.79)ϵ(1/30...1/15)*18.0

Плиты покрытия ребристые длиной 5970 мм, шириной 2980 мм, высотой 300 мм.
2.4. Подкрановые балки.

Подкр.ановые балки прини.маем в зависимости от грузоподъ.емности кранов и шага коло.нн каркаса одноэтажного промыш.ленного здания. Принимаем тавро.вые балки, предварительно напр.яженные, применяемые при шаге колонн до 6м. Высота сечения тавровых подкрановых балок 1000 мм, ширина верхней полки пр.инимается не менее 600 мм, высота – 120…150 мм. Погон.ный вес подкрановых балок таврового поперечного сечен.ия составляет 700 кг/м.


Расстояние от прод.ольной оси колонн до оси подкранов.ой балки (оси катков крана) определяется расчетом по формуле

 = b1+hВ/2+c-а,

где b1– размер крана, определяемый по [2]. Принимаем 230мм;

hВ– высота поперечного сечения надкрановой части колонны;

с – требуемый зазор между габаритом крана и гранью колонны, минимальный зазор равен 60 мм;

а – привязка колонны к продольной разбивочной оси.

Тогда, = 230+380+60-0 = 670мм

Расстоя.ние от продольной разби.вочной оси колонн до оси подкрановой балки приним.аем равным минимальному значению 750 мм. Пролет крана Lk (длина крана) при этом составляет 16.5м.
2.5. Ограждающие конструкции.

Количе.ство и высоту стеновых панелей определя.ем исходя из высоты колонны (H=14.55-0.15=14.4 м), высоты балки на опоре(hб,оп=790 мм) и высот прочих констру.кций покрытия (hп=605 мм). Панели ненесущие (навесные). Отметку верха стеновых панелей находим из условия

Hст.п≥ 14400+790+605 = 15795 мм

Принимаем от.метку верха стеновых панелей +15.900: 3 па.нели высотой 1800 мм, 2 панели высо.той 1200 мм, 1 панель высотой 900мм. Панел.и изготавливаются шириной 300мм из керамзитобетона плотностью 900 кг/м3. Первый (нижний) ряд опирается на фун.даментные балки.

Остекление сплошное ленточное, из 2-х ярусов по 2 ряда с высотой 1800мм каждого ряда. Низ на отм. +1.200 и +6.600 с о.порой на нижележащие стено.вые панели. Нагрузка 50кг/м2.
2.6. Связи.

Для обеспечения допо.лнительной жесткости одноэтажных промышленных зданий в продольном направлении устраиваются крестовые метал.лические связи. Размещаются в одном шаге каждого ряда колонн поср.едине каждого температурного блока на высоту от пола до низа подкрановых балок.
3. РАСЧЕТ ПОПЕРЕЧНОЙ РАМЫ ЗДАНИЯ

3.1. Расчетная схема

Расчет поп. .еречной рамы здания заключается в определ.ении внутренних усилий в колоннах и балках (элементах ферм) покрытия. В расчетной схеме поперечной рамы конструкции и их элементы представляются в виде стержневых элементов. Согласно констр.уктивному исполнению ст.ыков отдельных элементов принима.ется шарнирное опирание балки покрытия на колонны и жесткое сопряжение колонн с фундаментами в уровне их обрезов. Расчетная схема эле.ментов поперечной рамы здания приведена на рис. 2.




Рис. 2. Расчетная схема элементов поперечной рамы здания

3.2. Сбор нагрузок, схемы загружений

3.2.1. Постоянная нагрузка.

Таблица 1. Нагрузки на 1м2 покрытия

Вид нагрузки

Нормативная нагрузка, кН/м2

Коэффициент надежности

Расчетная нагрузка, кН/м2

Постоянные

Рулонный материал К-СТ-БЭ-К/ПП-5,0

0.05

1.35

0.07

Рулонный материал К-СТ-БЭ-ПП/ПП-3,5

0.04

1.35

0.05

Мастика МБПГ

0.02

1.35

0.03

Стяжка ЦПР t=30мм

0.63

1.35

0.85

Плиты ПТМ ("РУФ-60") t=50мм

0.08

1.35

0.11

Плиты ПТМ ("РУФ-35") t=200мм

0.23

1.35

0.30

Рулонный материал К-СТ-БЭ-ПП/ПП-3,5

0.04

1.35

0.05

Стяжка ЦПР t=10мм

0.21

1.35

0.28

Ребристая ж/б плита покрытия 5970х2980х300

1.57

1.35

2.12

Итого постоянной нагрузки

2.85

 

3.85


Расчетная постоянная нагрузка на 1 м длины балки покрытия с учетом ее собственного веса составляет:



где – расчетная постоянная нагрузка на 1 м2 покрытия, кг/м