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

54208. Основные черты и признаки скотоводческих культур и их исторические судьбы 15.06 KB
  Скотоводство — доминирующая отрасль животноводства, специализирующаяся на разведении крупного рогатого скота для получения молока, говядины, кожевенного сырья, а также в качестве тягловой силы. Скотоводство практикуется во всём мире и играет важную роль в экономике многих стран.
54210. Упражнения и задачи на применение таблиц сложения и вычитания в пределах 10 1.52 MB
  Зима. Да дети к нам в гости пришла Зима. Скажите сколько букв в слове зима 1. 22=4 31=4 13=4 Зима нас решила провести по зимнему лесу.
54211. Математична гра-казка. Подорож Петрика пяточкіна по країны числяндії 248 KB
  Хід гри – казки Учитель. Він пише учитель дістає листа з конверта підписаного за всіма правилами й адресованого учням 2А класу і зачитує: Любі другокласники Ви вже не новачки в школі. Учитель.
54212. Дослідження таблиці додавання. Різні прийоми додавання одноцифрових чисел. Закріплення додавання багатоцифрових чисел з переходом через розряд та складання і розвязування задач за схемами 78 KB
  Продовжувати роботу над дослідженням таблиці додавання. Ознайомлення з властивостями додавання числа 9 і до числа 9. Закріпити вміння додавати багатоцифрові числа з переходом через розряд. Вдосконалювати вміння складати і розв’язувати задачі до схеми; розв’язувати рівняння.
54213. Закріплення табличного множення і ділення 826.5 KB
  Множення і ділення виконує перевірку множення і ділення знаходить половину третину чверть іисла; розуміє залежність результату дії множення ділення від зміни ОДНОГО 3 компонентів високий достатній середній Завдання 11 Завдання 5 Завдання 3 2.і і Завдання 6 3. Рівняння і нерівності розвязує рівняння 3 одним невідомим; наводить приклад змінної яке...
54214. Нахождение неизвестного делителя. Задачи в два действия. Составление и решение выражений 45.5 KB
  Неизвестное число разделили на 6 и получили 5. Найдите неизвестное число. Неизвестное число уменьшили на 7 и получили 89. Чему равно неизвестное число Неизвестное число уменьшили в 6 раз и получили 7.
54216. Ділення багатоцифрових чисел на трицифрові, коли частка містить нулі 176 KB
  Мета: вчити учнів письмовому діленню багатоцифрових чисел на трицифрові, коли в частці є нулі; удосконалювати знання і навички учнів у розв’язані задач; розвивати обчислювальні навички, логічні мислення, кругозір учнів, уяву, спостережливість, раціональність думки; виховувати інтерес до математики, охайність в записах, бережливе ставлення до природи.