бесплатно рефераты скачать
  RSS    

Меню

Быстрый поиск

бесплатно рефераты скачать

бесплатно рефераты скачатьКурсовая работа: Одноэтажное каркасное промышленное здание

Курсовая работа: Одноэтажное каркасное промышленное здание

Кафедра “Железобетонные и каменные конструкции"

Строительный факультет

КУРСОВАЯ РАБОТА

на тему: “ ОДНОЭТАЖНОЕ КАРКАСНОЕ ПРОМЫШЛЕННОЕ ЗДАНИЕ "

по дисциплине “ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ И КАМЕННЫЕ КОНСТРУКЦИИ "

МИНСК-2008


Содержание

Введение

1. Компоновка каркаса здания

1.1 Разработка схемы поперечных рам, связей и фахверка

1.2 определение генеральных размеров поперечной рамы цеха

2. Установление нагрузок на поперечную раму цеха

2.1 определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций и от стеновых ограждений

2.2 определение нагрузки от крановых воздействий

2.3 определение нагрузок от давления снега и ветра

3. Определение расчетных усилий в элементах ПРЦ

3.1 статический расчет рамы

3.2 составление расчетных сочетаний нагрузок для подбора сечений надкрановой и подкрановой частей колонны

4. Расчет колонны

4.1 расчет подкрановой части

4.2 расчет надкрановой части

5. Расчёт внецентренно нагруженного фундамента

6. Расчёт предварительно напряженной балки покрытия

Список использованной литературы


Введение

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

Сбор нагрузок осуществляется в соответствии со СНиП 2.01.07-85 "Нагрузки и воздействия", а расчет конструкций - в соответствии с СНБ 5.03.01-02 "Бетонные и железобетонные конструкции". Характеристики кранов принимаем по ГОСТ 25.711-83.


1. Компоновка каркаса здания

 

1.1 Разработка схемы поперечных рам, связей и фахверка

Основными элементами несущего железобетонного каркаса промышленного здания, воспринимающего почти все нагрузки, являются плоские поперечные рамы, образованные колоннами и несущеми стропильными конструкциями. В продольном направлении элементами каркаса являются: подкрановые балки, ригели стенового ограждения, плиты покрытия, фонари.

Система конструктивных элементов, служащая для поддержания стенового ограждения и восприятия ветровой нагрузки, называется фахверком. При самонесущих стенах, а также с длинами панелей, равными шагу колонн, необходимости в конструкции фахверка нет. Принимаем торцевой фахверк сечением 400 х 400 мм с нулевой привязкой к поперечной оси.

Важными элементами железобетонно каркаса промышленного здания являются связи. Надлежащая компоновка связей обеспечивает совместную работу конструкций каркаса, что имеет большое значение для повышения жесткости сооружения и экономии материала. Связи, предназначенные для восприятия определенных силовых воздействий, должны обеспечивать последовательное доведение усилий от места приложения нагрузки до фундамента здания. Система связей между колоннами обеспечивает геометрическую неизменяемость каркаса в продольном направлении и устойчивость из плоскости поперечных рам. Вертикальные связи ставят в середине цеха и между крайними колоннами. Связи по покрытию устраивают для обеспечения пространственной жесткости каркаса, устойчивость покрытия в целом и отдельных его частей.


1.2 определение генеральных размеров поперечной рамы цеха

Компоновку поперечной рамы начинают с установления основных габаритных размеров элементов конструкций в плоскости рамы. Вертикальные габариты здания зависят от технологических условий производства и определяются расстоянием от уровня пола до головки кранового рельса h1 и расстоянием от головки кранового рельса до низа конструкций покрытия h2.

Размер h2 диктуется высотой мостового крана:

Высота цеха от уровня пола до низа стропильных ферм h = hВ + hН,

h1 = 16000 мм - заданная по условиям технологии отметка головки кранового рельса.

h = 16000 + 2000 = 15500 мм.

Размер верхней части колонны - Нв = с+hпкб + hр + h2,гдеhпкб - высота подкрановой балки, принимаемая в зависимости от шага колонн и пришаге колонн В = 12 м. hб = 1400 мм;

hр - высота кранового рельса, принимаемая в зависимости от грузоподъемности крана (принимаем 150 мм);

Нв = 100 + 1650 + 150 + 1400 = 3300 мм.

Высота нижней части колонны - Нн = HГ. Р - hР - hП.Б. +а, где а = 150 мм - заглубление колонны ниже уровня пола

Нн = 16000 - 150 - 1400 + 150 = 14600 мм.

Общая высота колонны от защемления колонны в фундамент до низа ригеля:

Нк = Нв + Нн =3300 + 14600 = 17900 мм

Принимаем сечение надкрановой части колонны ряда hв х bв = 380 x 400 мм. Сечение нижней части колонны принимаем:

hн х bн = 1300 х 500 - для колонны крайнего ряда

hн х bн = 1300 х 500 - для колонны среднего ряда

Высоту стропильной балки определяют из условия Hб , но не менее 790 мм.

 

Принимаем высоту балки Hб = 1700 мм.


2. Установление нагрузок на поперечную раму цеха

На поперечную раму цеха действуют постоянные нагрузки от веса ограждающих и несущих конструкций здания, временные от мостовых кранов и атмосферные воздействия снега и ветра. На здание может действовать одновременно несколько нагрузок и возможно несколько их комбинаций с учетом отсутствия некоторых из них или возможного изменения схем их приложения. Поэтому раму рассчитывают на каждую из нагрузок отдельно, а затем составляют расчетную комбинацию усилий при самом невыгодном сочетании нагрузок. При этом значения нагрузок должны подсчитываться отдельно, если даже они имеют одинаковые схемы распределения на конструкции, но отличаются по длительности воздействия.

 

2.1 определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций и от стеновых ограждений

Постоянные нагрузки на ригель рамы от веса кровли, стропильных конструкций и связей по покрытию принимаются обычно равномерно распределенными по длине ригеля. Постоянные нагрузки зависят от типа покрытия, которое может быть тяжелым или легким, утепленным или не утепленным. В данном курсовом проекте применяются - сборные железобетонный плиты покрытия толщиной 400 мм.


Покрытие состоит из сборных железобетонных плит, опирающихся непосредственно на стропильную балку, пароизоляции, теплоизоляционного слоя, стяжки, водоизоляционного ковра. Толщина теплоизоляционного слоя может быть принята без теплотехнического расчета в зависимости от расчетной зимней температуры наружного воздуха (наименование утеплителя - пенопласт). Принимаем толщину утеплителя δ = 120 мм. Нагрузка от покрытия определяется суммированием отдельных элементов, значения которых сведены в таблицу. Сбор нагрузок на 1 м² покрытия

Таблица 1

Вид нагрузки

Нормативная,

кПа

gf

Расчетная,

кПа

1 Двухслойный водоизоляционный ковер из материала “Кровляэласт” 0,14 1,35 0.189
2

Стяжка цементно - песчаная М100 d = 40 мм, r = 2000 кг/м3.

0,72 1,35 0,972
3

Утеплитель - пенополистирол марки ППС-35,d = 120 мм, r = 40 кг/м3.

0,048 1,35 0,0648
4 Пароизоляция оклеечная из материала “Биполикрин" на холодной мастике δ = 3 мм (m = 5 кг/м²) 0,05 1,35 0,0675
5 Собственная масса железобетонных плит покрытия 2,2 1,15 2,53
Итого:

= 3.158

-

= 3.8233

Постоянная расчетная нагрузка от покрытия на крайнюю колонну составит:

= , где

- нагрузка от собственного веса стропильной балки,  - нормативная нагрузка от собственного веса стропильной балки, B - шаг колонн.

Определим нагрузку от собственного веса подкрановой балки и крановых путей:

где  - длина подкрановой балки.  - нормативная нагрузка от собственного веса подкрановой балки.  - нормативная нагрузка от собственного веса крановых путей.  - коэффициент надежности по нагрузке для собственного веса постоянно уложенных элементов и конструкций.  - коэффициент надежности по нагрузке для собственного веса конструкций заводского изготовления при обеспеченной системе контроля качества. Принимаем керамзитобетонные стеновые панели толщиной 300 мм.

Постоянная нагрузка от собственного веса парапетной панели составит:

где - нормативное значение веса стеновых панелей;  - высота стеновых панелей; n - количество стеновых панелей.

Постоянная нагрузка от веса стеновой панели составит:


2.2 определение нагрузки от крановых воздействий

Производственные здания часто оборудуются большим числом мостовых кранов в каждом пролете. Одновременное неблагоприятное воздействие их на раму, маловероятно, поэтому при расчете нагрузка учитывается только от двух сближенных кранов. Вертикальная крановая нагрузка передается на подкрановые балки в виде сосредоточенных сил Pmax и Pmin при их невыгодном положении на подкрановой балке. Расчетное давление на колонну, к которой приближена тележка, определяется по формуле:

Dmax =;

на противоположную колонну:

Dmin =;

где = 0,85 - коэффициент сочетаний при совместной работе двух кранов для групп режимов работы кранов 1К-6К;  = 1,5 - коэффициент надежности по нагрузке для крановых нагрузок; Pmax - наибольшее вертикальное давление колес на подкрановую балку; Согласно ГОСТ 25.711-83 принимаем следующие характеристики для крана:

Q = 5 т;

Lk = 24500 мм

А = 5000 мм

В = 6500 мм;

Pmax = 101 кН;

Gt = 22 кН

G = 250 кН;

Наименьшее давление колеса крана вычисляется по формуле:

гдеQ - грузоподъемность крана в т; G - полный вес крана с тележкой; no - число колес на одной стороне крана. Определим минимальное давление колеса:

Давление на колонну:

Dmax = 0,85∙∙101∙ (1 + 0,458 + 0,958 + 0,583) ∙1,5 = 386,2 кН;

Dmin = 0,85∙49∙ (1 + 0,458 + 0,958 + 0,583) ∙1,5 = 187,36 кН.

Горизонтальные силы поперечного торможения, возникающие при торможении крановой тележки, передаются на колонны через тормозные балки или фермы.

Нормативную поперечную горизонтальную силу от торможения тележки Тоn, действующую поперек цеха, определяют по формуле:

Тоn = f∙ (Q + Gt) ∙;

гдеf = 0,1 - коэффициент трения при торможении тележки с жестким подвесом груза;

Gt - вес тележки;

 - число тормозных колес тележки;

 - общее количество колес.

Нормативная поперечная горизонтальная сила торможения тележки составит:

Тоn = 0,1∙ (50 + 22) ∙ = 3,6 кН;

Нормативная поперечная сила, действующая на одно колесо:

Ткn = ;

Расчетное горизонтальное давление на колонну от двух сближенных кранов равно:

Т = = 0,85∙1,8∙ (1 + 0,458 + 0,958 + 0,583) = 4,59 кН.


2.3 определение нагрузок от давления снега и ветра

Расчетная снеговая нагрузка на крайнюю колонну определяется по формуле:

Qds = sо∙μ∙L/2∙B∙γf,

гдеso - нормативное значение веса снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли, принимаемое в зависимости от района строительства. Согласно СНиП 2.01.07-85 карта 1 город Минск расположен в II - ом снеговом районе. Нормативное значение снеговой нагрузки для него so = 0,7 кПа; μ - коэффициент перехода от скатной кровли к горизонтальной поверхности. Для расчета рамы принимается μ = 1, так как α < 25°; γf - коэффициент надежности по нагрузке, для снега принимаемый в зависимости от отношения нормативной нагрузки от веса покрытия к нормативному значению веса снегового покрытия. Расчетная погонная снеговая нагрузка на ригель рамы составит:

Qds = 0,7∙1∙25/2∙12∙1,5 = 157,5 кН.

При расчете одноэтажных производственных зданий высотой до 36 м при отношении высоты к пролету менее 1,5, размещаемых в местностях типов А и В, учитывается только статическая составляющая ветровой нагрузки, соответствующая установившемуся напору на здание. Характер распределения статической составляющей ветровой нагрузки в зависимости от высоты над поверхностью земли определяют по формуле:

wm = wo×k×c×γf,

wo - нормативное значение ветрового давления, принимаемое в зависимости от района строительства. Согласно СНиП 2.01.07-85 карта 3 город Минск расположен в II - ом ветровом районе, wo = 0,23 кПа;

k - коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления в зависимости от высоты здания;

с - аэродинамический коэффициент; c = 0,8 - для наветренной стороны, c/ = 0,6 - для подветренной стороны

Определим ординаты фактических эпюр расчётной погонной нагрузки на раму на высоте 5, 10,20 м для напора и отсоса при направлении действия ветровой нагрузки слева.

Отобразим эпюры ветровых давлений на раму при действии ветра слева, определив промежуточные значения интерполяцией:

Для упрощения расчёта фактическую ветровую нагрузку заменяем эквивалентной, равномерно распределенной по высоте колонны. Величину эквивалентной нагрузки находим из условия равенства изгибающих моментов в защемлённой стойке от фактической эпюры ветрового давления и от равномерно распределённой нагрузки. Ветровую нагрузку на шатёр (от низа до верха стропильной балки), заменяем сосредоточенной силой W, приложенной в уровне ригеля рамы.

Найдем эквивалентную равномернораспределенную нагрузку на раму с наветренной стороны:

MA = 4.32∙5∙ (2.5+0.15) +0.5∙ (4.32+5.616) ∙5∙ (10+0.15) +0.5∙ (5.616+6.518) ∙7.55∙ (13.875+0.15) = 951.79 кН.

Ветровая нагрузка на шатер:

;


3. Определение расчетных усилий в элементах ПРЦ

 

3.1 статический расчет рамы

Статический расчет выполняется на основании собранных выше нагрузок и по определенным ранее размерам поперечной рамы цеха. Статический расчет необходим для дальнейшего расчета колонн и фундаментов.

Результаты расчета приведены в приложении 1.

Сводная таблица усилий в колонне по данным расчета на ЭВМ

п. п.

Вид

нагр.

Коэф.

сочет-аний

Ψ

Расчетные усилия
Сечение I-I Сечение II-II Сечение III-III Сечение IV-IV Сечение IV-IV
M N V M N V M N V M N V

∑Ni

∑Vi

M N V
1 Постоянная 1 87,6 -707,5 -7,2 111.3 -733.3 -7.2 -81.8 -972.3 -7.2 23.1 -1072.5 -7.2 -2145 0 16.5 -766.07 -5.14
2 Снеговая 1 28,4 -157,5 -0,9 31.2 -157.5 -0.9 -12.9 -157.5 -0.9 -0.4 -157.5 -0.9 -315 0 -0.286 -112.5 -0.643

2 *

0,7 19,8 -110,25 -0,63 21.84 -110.25 -0.63 -9.03 -110.25 -0.63 -0.28 -110.25 -0.63 -220.5 0 -0.2 -78.75 -0.45
3 Ветер слева 1 - - -10,4 66.7 - -30.0 66.7 - -30.0 1137.7 - -116.6 - -216.5 812.64 - -83.28

3 *

0,6 - - - - - - - - - - - - - - - - -
4 Ветер справа 1 - - 20,1 -90.6 - 34.8 -90.6 - 34.8 -1074.2 - 99.9 - 216.5 748 - 71.36

4 *

0,6 - - - - - - - - - - - - - - - - -
5

DMAX в 1-ом пролете слева

1 - - 9,6 -31.6 - 9.6 132.5 -386.2 9.6 -7.3 -386.2 9.6 -573.6 0 -5.21 -275.86 6.86

5 *

0,8 - - 7,68 -25.3 - 7.68 106 -294.56 7.68 -5.84 -294.56 7.68 -458.88 0 -4.17 -220.69 5.49
6

DMAX в 1-ом пролете справа

1 - - 9,6 -31.6 - 9.6 48 -187.4 9.6 -91.8 -187.4 9.6 -573.6 0 -65.57 -133.86 6.86

6 *

0,8 - - 7,68 -25.3 - 7.68 38.4 -149.92 7.68 -73.44 -149.92 7.68 -458.88 0 -52.46 -107.09 5.49
7 Тормозное усилие к левой крайней колонне 1 - - -1,9 -0.2 - 2.7 -0.2 - 2.7 -39.6 - 2.7 - 4.6 -28.28 - 1.93

7 *

0,8 - - -1,52 -0.16 - 2.16 -0.16 - 2.16 -31.68 - 2.16 - 3.68 -22.62 - 1.54
8 Тормозное усилие к правой крайней колонне 1 - - 1,9 -6.2 - 1.9 -6.2 - 1.9 -33.8 - 1.9 - 4.6 -24.14 - 1.36

8 *

0,8 - - 1,52 -4.96 - 1.52 -4.96 - 1.52 -27.04 - 1.52 - 3.68 -19.31 - 1.09

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5


Новости

Быстрый поиск

Группа вКонтакте: новости

Пока нет

Новости в Twitter и Facebook

  бесплатно рефераты скачать              бесплатно рефераты скачать

Новости

бесплатно рефераты скачать

© 2010.