87548

Расчет одноэтажного производственного здания

Курсовая

Архитектура, проектирование и строительство

Основой одноэтажного производственного здания является несущий каркас, воспринимаемый действующие на здание нагрузки. Все здание делится на отдельные самостоятельные блоки, границами которых являются температурные швы. Поэтому при расчете каркаса необходимо исходить из рассмотрения одного отдельно взятого температурного блока с приложенными к нему нагрузками.

Русский

2015-04-21

554.5 KB

2 чел.

Содержание:

1.   Введение

3

2. Расчет фундамента под колонну

4

3. Расчет  колонны

6

4.Литература

19

5.Приложения

20

             

1.Введение

     Во втором курсовом проекте по дисциплине “Железобетонные и каменные конструкции” существуют следующие особенности одноэтажного производственного здания:

  •  поперечная рама принята двухпролетной с одинаковыми по величине пролетами и одинаковым конструктивным решением этих пролетов.
  •  высота обоих пролетов рамы принята одинаковой.

Основные положения статического расчета поперечной рамы

одноэтажного производственного здания.

Основой одноэтажного производственного здания является несущий каркас, воспринимаемый действующие на здание нагрузки. Все здание делится на отдельные самостоятельные блоки, границами которых являются температурные швы. Поэтому при расчете каркаса необходимо исходить из рассмотрения одного отдельно взятого температурного блока с приложенными к нему нагрузками.

Несущими конструкциями каркаса здания являются:

  •  стойки – колонны сплошного сечения, жестко защемленные в фундаменте;
  •  ригели – фермы и двускатные балки покрытия, опертые на стойки;
  •  подкрановые балки, опертые на консоли колонн.

При выполнении каркаса здания из типовых железобетонных элементов сопряжения ригелей со стойками в плоскости поперечной рамы и подкрановых балок со стойками в плоскости продольной рамы принимаются шарнирными.

Для обеспечения пространственной жесткости здания каркас каждого температурного блока снабжается необходимыми связями. Вертикальные связи по продольным рядам колонн предусматриваются для восприятия горизонтальных сил, действующих вдоль пролетов здания (тормозные усилия от мостовых кранов, ветровая нагрузка на торец здания), а также с целью уменьшения расчетных длин колонн. Эти связи располагаются в центре температурного блока для снижения усилий в элементах каркаса от температурных воздействий.

При монтаже покрытия производится сочленение всех панелей покрытия в жесткую единую систему путем приварки их к стропильным конструкциям и зачеканки швов. Образуется диск покрытия – жесткая горизонтальная плита, связывающая между собой верхние концы всех стоек каркаса одного температурного блока.

Благодаря большой жесткости диска покрытия в своей плоскости, свободное горизонтальное перемещение верха каждой колонны оказывается невозможным без перемещения всего диска покрытия в целом и, следовательно, верха всех остальных колонн температурного блока. Это обстоятельство определяет выбор расчетных схем каркаса здания.

Для расчета каркаса в поперечном направлении принято выделять из температурного блока одну плоскую систему – поперечную раму. Расчетная схема такой рамы принимается в виде ступенчатых колонн, жестко защемленных в уровне верхнего обреза фундаментов, и ригелей, шарнирно опирающихся на колонны. Жесткость ригелей при расчете рамы принимается бесконечно большой, что определяет равенство горизонтальных перемещений верха всех стоек поперечной рамы при воздействии нагрузок.

Исходные данные для курсового проекта

Шифр варианта задания: 8643

Рассчитываемая конструкция: подкрановая балка

Класс бетона: В35

Класс арматуры: А-V

Проверяемая колонна: по оси А

Город строительства - Самара

    Условное расчетное сопротивление грунта: 0,20Мпа

                 2. Расчёт фундамента под колонну по оси А

Грунт основания — с расчетным сопротивлением R0=260 кПа.

Средний удельный вес фундамента с засыпкой грунта на его обрезах m = 20 кН/м3.

По условию промерзания грунта принята глубина заложения фундаментов h=1,6 м.      Под фундаментом предусмотрена песчано-гравийная подготовка.

Фундамент по оси А

На уровне верха фундамента от колонны в заделке передаются расчетные усилия, взятые из таблицы РСУ по САПР как самое неблагоприятное сочетание с наибольшим эксцентриситетом:

M= 222,01кНм

N=710,44 кН

Поделим все нагрузки на 1,15  и получим их нормативные значения:

M= 222,01/1,15 =193,06кНм

N= 710,44/1,15 = 617,77кН

           Считаем  что фундамент работает без момента

Тогда  должно выполняться условие   Nф / Aф  +  Rгр

 

;  l=2,01м

   Назначаем размеры l=3,6 м; b=3,3. Тогда Aф=3,6х3,3=11,88м2;

   Уточняют расчетные сопротивления грунта основания. В соответствии со СНиП 2.02.01-83 :

   Rгр=260[1+0,05(3,3-1)/1](1,6+ 2)/(22) = 260,91 кН/м2.

         Ргрmax = Nф / Aф + + 

              

Ргрmax = 617,7/ 11,88 +20 1,6+193,06/25,66= 91,518 кН/м2

617,7/11,88 +20 1,6=84,0 кН/м2

84,0 кН/м2<260 кН/м2     Условие выполнено!

                         Проверка  прочности  М

Ргрmax  1 ,2260,91  =313,092 кН/м2

91,518 кН/м2<313,02  кН/м2

Ргрmin = Nф / Aф  - Mф/  > 0

Ргрmin = 617,77 /11,88  - 193,06/25,66 =44,47 кН/м2 > 0

Ргрср = (Ргрmax + Ргрmin )/2 = (  91,518 + 44,47 )/2 = 67,994 кН/м2 < 261,91 кН/м2

 Размеры подошвы фундамента достаточны. Окончательно  принимаем

 b=3,3 м;  l =3,6 м.

Учитывая значительное заглубление фундамента, принимают его конструкцию с подколонником стаканного типа. Толщину стенок стакана по верху назначают 2/3от высоты стенки, т.е. 600 400 мм, а зазор между колонной и стаканом 50 мм. Так как размеры сечения колонны hc = 800 мм и bс = 400 мм, размеры подколонника в плане:

       lcf = 800 + 2 50 + 2 600+275 = 2250 мм  

       bcf = 400 + 2 50 + 2 600+275  = 1850 мм

 Принимаем  2 ступени  высотой  250мм (нижняя) и 300 мм(верхняя) ступень.

 Высота подколонника равна  0,9 м.

 Высота фундамента Hf = 1,60-0,15 = 1,45 м.

 hb = Hf - hh = 1,45 - 0,9 = 0,55 м

    Глубину стакана назначают из условий, что толщина стенки больше 0,75 высоты стакана. Следовательно глубина стакана: 600  / 0,75 = 800 мм.

    Размеры дна стакана в плане: bh = 0,5 м; lh=0,9 м.

         Рассчитаем   фундамент на продавливание.

   Выполним расчет на продавливание фундамента предполагая ,что продавливание происходит по боковой поверхности пирамиды, меньшим основанием  которой служит  площадь действия продавливающей  силы(площадь сечения колонны  или подколонника), а боковые грани наклонены под углом 45к горизонтали.

 h01=250-35=215мм ;  H0=550-35=515мм;  bm=

     Af0=0,53,3(3,6-0,9-20,515)-0,25(3,3-0,5-20,515)2 = 1,97 м2.

 pmах = 617,77/11,88+193,06/25,66=59,52 кН/м2;

кН

      

Так как  = 0,117254 МН < 1,050,2152,485 = 0,56 МН; прочность дна стакана на продавливание колонной обеспечена.

          Рассчитаем   фундамент на продавливание от продольной силы N.

   bm=

Так как N = 1,05535 МН < 3,33,61,051,1150,185/1,97 =1,306 МН; прочность дна стакана на продавливание колонной  при действии продольной силы обеспечена.

           Рассчитаем   фундамент на раскалывание от продольной силы N.

 где  - коэффициент трения  бетона по бетону, принимаемый равный 0,75

         - коэффициент учитывающий  совместную работу фундамента с грунтом, принимаемый равный  1,3.

  Так как N = 1,05535 МН < (1+0,4/0,8) 0,751,31,051,97 =3,025 МН; прочность дна стакана на раскалывание от  действия  продольной силы обеспечена.

     Армирование  подошвы  фундамента.

  Подбираем армирование подошвы фундамента. Определяют давление на грунт в наиболее нагруженной точке (у края фундамента), а также в сечениях I-I, II-II :

pmах = 617,77/11,88+193,06/25,66=59,52 кН/м2;

I = 56,71 кН/м2(по интерполяции)

II =57,55 кН/м2(по интерполяции).

 Изгибающие моменты в сечениях I-I, II-III на 1 м ширины фундамента:

M I-I = 1/24*(3,6-0,8)2 ( 56,71+ 2 59,52 )  = 57,412 кНм;

МII-II= 1/24*(3,6-3,3)2 ( 57,55+ 2 59,52 )  = 7,559 кНм;

Вычисляют требуемую площадь сечения арматуры класса А-П :

As, I-I =0,057412  /(0,9 0,515 280) = 0,000443 м2 = 4,43 см2;

As, II-II =0,007559  /(0,90,3280) =0,000099 м2= 0,99 см2;

Наиболее опасно сечение I-I. Принимают на 1 м ширины фундамента 512AII (As=5,65см2); стержни арматуры устанавливают с шагом 200мм.

3.Расчёт колонны.

Бетон  B-25;

;

;

;

, арматура .

Расчет элемента № 5 сечение 1-1 (у заделки)

Размеры сечения:

;

;

;

Расчётная длина подкрановой части:

.

 

                              Комбинации расчётных усилий № 1

N=-710,44 кН

Му=222,201 кН∙м

Эксцентриситет:

Расчетный эксцентриситет:

Момент инерции арматуры относительно центра:

Проверка несущей способности:

=75см                             

=40см                             

=5см                               

Проекция на вертикальную ось:

X=14.292см  


X=16.3033см

 

 <

Запас обеспечен

Окончательно  принимаем   арматуру Ø12  .

 

                              Комбинации расчётных усилий № 2

N=-635,74 кН

Му=-195,76 кН∙м

Эксцентриситет:

Расчетный эксцентриситет:

Момент инерции арматуры относительно центра:

Проверка несущей способности:

=75см                             

=40см                             

=5см                               

Проекция на вертикальную ось:

X=14.12096см

X=17.06141см

 

 <

Запас обеспечен

Окончательно  принимаем   арматуру Ø12  .

 

Расчет элемента № 5 сечение 2-2

                              Комбинации расчётных усилий № 1

N=-722,5 кН

Му=-88,28 кН∙м

Эксцентриситет:

  

Расчетный эксцентриситет:

Момент инерции арматуры относительно центра:

Так как  дальнейший расчет ведем с =

Проверка несущей способности:

=75см                             

=40см                             

=5см                               

Проекция на вертикальную ось:

X=13.23147468см  


X=15.3088см

 

 <

Запас обеспечен

Окончательно  принимаем   арматуру Ø12  .

                              Комбинации расчётных усилий № 2

N=-608,43 кН

Му=85,16 кН∙м

Эксцентриситет:

  

Расчетный эксцентриситет:

Момент инерции арматуры относительно центра:

Так как  дальнейший расчет ведем с =

Проверка несущей способности:

=75см                             

=40см                             

=5см                               

Проекция на вертикальную ось:

X=14.95183941см

X=16.92148871см

 

 <

Запас обеспечен

Окончательно  принимаем   арматуру Ø12  .

4.Литература

  1.  Байков В.Н. Железобетонные конструкции: Общ. курс.- М.: Стройиздат, 1985.
  2.  Васильев Б.Ф., Розенблюм А.Я. Железобетонные колонны одноэтажных производственных зданий. - М.:Стройиздат,1974.
  3.  Ивашевко Ю.А. Расчет и конструирование элементов железобетонного каркаса одноэтажного производственного здания: Методические указания по выполнению 2-го курсового проекта. -Челябинск: ЧПИ, 1980.
  4.  Справочник проектировщика: Сборные железобетонные конструкции. – М.: Строййздат,1959.
  5.  Справочник проектировщика: Типовые железобетонные конструкции зданий и сооружений для промышленного строительства. – М.: Стройиздат, 1974.
  6.  СНиП 2.03.01-84. Бетонные и железобетонные конструкции. М., 1985.
  7.  СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия /Госстрой СССР. -М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986.
  8.  Новоселов А.П. Соловьев Б.В. Учебное пособие по расчету и конструированию подкрановых балок. -Челябинск:  ЧПИ.1979


Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

4

АС-421.270102.2008.8643.ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

5

АС-421.270102.2008.8643.ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

одпись

Дата

Лист

6

АС-421.270102.2008.8643.ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

7

АС-421.270102.2008.8643.ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

8

АС-421.270102.2008.8643.ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

8

АС-421.270102.2008.8643.ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

9

АС-421.270102.2008.8643.ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

10

АС-421.270102.2008.8643.ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

11

АС-421.270102.2008.8643.ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

12

АС-421.270102.2008.8643.ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

13

АС-421.270102.2008.8643.ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

14

АС-421.270102.2008.8643.ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

15

АС-421.270102.2008.8643.ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

16

АС-421.270102.2008.8643.ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

17

АС-421.270102.2008.8643.ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

18

АС-421.270102.2008.8643.ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

19

АС-421.270102.2008.8643.ПЗ


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

72383. Передача энергии и количества движения при соударении шаров 249 KB
  Закон сохранения импульса: = const импульс замкнутой системы не меняется с течением времени. Закон сохранения энергии: в системе тел между которыми действуют только консервативные силы полная механическая энергия с течением времени остается постоянной.
72384. Изучение законов вращательного движения на крестообразном маятнике Обербека 294.5 KB
  Основное уравнение динамики вращательного движения относительно неподвижной оси для твердого тела имеет вид 4 где J момент инерции системы ε угловое ускорение сумма моментов сил действующих на систему. Связь между линейным и угловым ускорениями...
72385. Измерение линейных размеров и объемов твердых тел 345 KB
  Цель: Ознакомление с общими требованиями по выполнению экспериментальных измерений и оформлению результатов. Задачи: Научиться: производить 1) прямые измерения линейных размеров тел с помощью штангенциркуля 2) косвенные измерения по определению объемов твердых тел с использованием результатов прямых измерений...
72386. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ ПУЛИ 197 KB
  Задача: определить скорости пули с помощью крутильного баллистического маятника ФПМ09. Период колебаний T при малых углах отклонения крутильного маятника определяется моментом инерции и модулем кручения проволоки по формуле где J момент инерции; k модуль кручения проволоки.
72387. Дослідження роботи барабанної сушарки 87 KB
  Визначення продуктивності часу перебування матеріалу в сушарці кількості обертів барабана і потужності необхідної для роботи сушарки. Під час сушіння до вологого матеріалу підводиться тепло чи інші види енергії яка використовується для фазового перетворення вологи що виноситься із зони сушіння.
72388. Дослідження кінетики процесу сушіння дисперсного матеріалу у псевдозрідженому шарі 261 KB
  Побудувати криву сушіння дисперсного матеріалу у псевдозрідженому шарі. Визначити графічно на основі дослідних даних швидкість сушіння в першому періоді і коефіцієнт швидкості сушіння в другому періоді. Розрахувати швидкість сушіння в першому періоді теоретично за рівнянням...
72390. Защита информации в телефонных сетях 1.41 MB
  В данной работе изложен анализ защищенности телефонных сетей, а именно виды угроз, их характер происхождения, классы каналов несанкционированного получения информации, источники появления угроз, кроме этого показаны причины нарушения целостности информации