Конструирование и расчет каркаса промышленного здания - Курсовая работа

Настоящий проект сборной железобетонной конструкции рамного типа в виде несущего каркаса одноэтажного однопролетного промышленного здания выполнен в соответствии с заданием на проектирование и действующими СНИП.

1.высота колонны от пола до низа ригеля: Н = 13 м; шаг рамы в продольном направлении здания: D = 7 м;Высота поперечного сечения колонны hk: м; принимаем hk= 0,75 м.Высота ригеля в коньке hp: м, где - расчетная длина ригеля где - высота ригеля на опоре, ;Вес одного квадратного метра кровли определен по табл.Нагрузка от собственного веса ригеля на погонный метр его пролета: , где - площадь сечения ригеля;Расчетная снеговая нагрузка на погонный метр длины ригеля: где с - коэффициент, учитывающий уклон кровли, принимаем с = 1; р - вес снегового покрова на горизонтальной поверхности, принимаемый по Распределенная ветровая нагрузка, действующая по всей длине колонны с наветренной стороны: где - ветровое давление на 1 м2, для VI ветрового района q0 = 73 кгс/м2; коэффициент, учитывающий изменение скоростного напора по высоте; Распределенная ветровая нагрузка, действующая по всей длине колонны с подветренной стороны: Сосредоточенная сила, учитывающая ветровое давление на поперечную раму в пределах опорной части ригеля и парапетов с наветренной стороны: Сосредоточенная сила, учитывающая ветровое давление на поперечную раму в пределах опорной части ригеля и парапетов с подветренной стороны: Усилия, возникающие в колонне: Для левой колонны: Х,м 0,2Нк 0,4Нк 0,5Нк 0,6Нк НкДля определения количества арматуры в каждом из намеченных сечений колонны (1-1; 2-2; 3-3) выполним расчет при двух комбинациях усилий: MI и NI; MII и NII коэффициент приведения, Получаем: Находим относительный коэффициент начального эксцентриситета по формуле: поэтому принимаем . Задаваясь коэффициентом армирования ?= 0,01 и коэффициентом длительности ?l = 1,75, определяем жесткость элемента в предельной стадии, критическую силу и поправочный коэффициент ? увеличения начального эксцентриситета за счет прогиба колонн: Где N - сжимающая сила, в рассматриваемой комбинации усилий. коэффициент, учитывающий возможность продольного изгиба колонны, который приводит к увеличению начального эксцентриситета (потеря устойчивости колонны) Приведенный эксцентриситет (с учетом прогиба): Расчет ведем по первому случаю, который характеризуется тем, что к моменту исчерпания несущей способности элемента напряжение в растянутой арматуре As и растянутой арматуреОпределяем усилия в ригеле Тогда Плечо внутренней пары z принимаем: Усилия в поясах ригеля : Площадь верхнего пояса : Ширина верхнего пояса Принята напрягаемая арматура семипроволочные канаты из проволоки К1400 диаметром 5мм: мм;Нормальные напряжения в бетоне, обусловленные воздействием предварительного напряжения, определяются в предположении справедливости закона Гука и гипотизы плоских сечений. При этом полагают, что элемент находится под действием некоторых условных сил - сил обжатия, эквивалентных по своему действию на бетон внутренним усилиям в арматуре. Равнодействующая сил обжатия: Сила Р в общем случае приложена внецентренно, ее эксцентриситет относительно центра тяжести сечения определяется следующим образом: ; Нормальные напряжения в бетоне определяются в предположении справедливости закона Гука и закона плоских сечений по приведенным геометрическим характеристикам. Приведенное сечение включает сечение бетона и сечение всей продольной арматуры, замененной эквивалентной площадью сечения бетона.Предварительное напряжение в арматуре с течением времени постепенно уменьшается на величину потерь, вследствие постепенного уменьшения начального удлинения арматуры. Потери предварительного напряжения подразделяют на две группы: - первые потери, происходящие до и во время обжатия бетона, - вторые потери, происходящие после обжатия. 1) Потери от релаксации напряжений в проволочной арматуре при механическом способе натяжения, обусловленные ползучестью стали: 2) Потери от деформации анкеров, расположенных у натяжных устройств: , где - при обжатии опрессованных шайб, смятии высаженных головок принимается равным 2 мм, длина натягиваемого стержня в мм (длина ригеля) 3) Потери от деформации стальной формы при изготовлении конструкции принимаются равными 30 МПА.Предварительное напряжение существенно увеличивает трещиностойкость железобетонных конструкции, однако практически не влияет на несущую способность элемента. При расчете учтем следующие предпосылки: - сопротивление бетона растяжению принимается равным нулю. сопротивление бетона сжатию принимается равным Rb, а криволинейная эпюра напряжений в сжатой зоне заменяется прямоугольной. Растягивающие напряжения в арматуре принимаются равным , в арматуре As - Ra, сжимающие напряжения в арматуре А"s -. где - сжимающие напряжения в арматуре при достижении предельной сжимаемости бетона, которые определяются как: -1) Определяем полезную высоту сечения у опоры: 2) Проверяем условие прочности по полосе между наклонными сечениями на действие главных сжимающих напряже

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Исходные данные

2. Предварительное назначение размеров

2.1 Назначение размеров колонны

2.2 Назначение размеров ригеля

3. Определение нагрузок и воздействий

3.1 Собственный вес конструкции

3.1.1 Кровля

3.1.2 Ригель

3.1.3 Колонна

3.2 Снеговая нагрузка. Ветровая нагрузка

4. Расчет прочности ж/б колонн работающих на внецентренное сжатие, подбор арматуры и составление схемы армирования колонны

4.1 Назначение размеров предварительно напряженного ригеля

4.2 Определение нормальных напряжений в бетоне от предварительного напряжения в арматуре

4.3 Определение потерь предварительного напряжения

4.4 Расчет ригеля на прочность по нормальным сечениям

4.5 Расчет прочности наклонных сечений на действие поперечных сил

4.6 Расчет по образованию трещин

4.7 Расчет по раскрытию трещин

5. Расчет и проектирование фундамента стаканного типа

5.1 Определение габаритных размеров фундамента

5.2 Расчет прочности фундамента