Многоэтажное производственное здание - Курсовая работа

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ПЕРМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра строительных конструкций Курсовой проект по теме: МНОГОЭТАЖНОЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ЗДАНИЕ Выполнил: студент группы ПГС - 43 Арсенов Н.В. Проверил: ассистент каф. СК Смирнов А.Ю. Пермь 2010 Содержание Исходные данные для проектирования 1 Компоновка конструктивной схемы здания 1.1 Выбор несущих конструкций каркаса 1.2 Мероприятия по обеспечению жесткости и устойчивости каркаса 2 Статический расчет поперечной рамы 2.1 Назначение размеров элементов рамы и определение нагрузок, действующих на раму 2.1.1 Назначение предварительных размеров элементов рамы 2.1.2 Сбор нагрузок на перекрытие и покрытие 2.1.3 Уточнение размеров элементов рамы 2.1.4 Определение жесткостей элементов рамы 2.2 Расчетная схема и статический расчет поперечной рамы 2.3 Перераспределение усилий, построение огибающих эпюр 2.4 Вычисление продольных сил в колоннах первого этажа 3 Проектирование панели перекрытия 3.1 Назначение размеров и выбор материалов. Сбор нагрузок на продольные ребра. Определение усилий 3.2 Расчет панели на прочность по нормальному сечению 3.3 Вычисление геометрических характеристик приведенного сечения 3.4 Определение потерь предварительного напряжения и усилия обжатия 3.5 Расчет панели на прочность по наклонному сечению 3.6 Расчет панели по второй группе предельных состояний 3.7 Расчет полки панели 4 Проектирование ригеля 4.1 Расчет прочности ригеля по нормальному сечению 4.2 Расчет прочности ригеля по наклонному сечению 4.3 Построение эпюры материалов 4.3.1 Определение мест фактического обрыва нижних стержней 4.3.2 Определение мест фактического обрыва верхних стержней 5 Проектирование колонны 5.1 Расчет колонны на устойчивость и прочность 5.2 Расчет консоли колонны 5.3 Расчет стыка ригеля с колонной 6 Проектирование монолитного перекрытия 6.1 Компоновка конструктивной схемы монолитного перекрытия 6.2 Расчет и конструирование монолитной плиты 6.2.1 Определение шага второстепенных балок 6.2.2 Выбор материалов 6.2.3 Расчет и армирование плиты 6.3. Высота этажа - hэт=3.3 м. Пролет здания L=6.4 м. Шаг колонн здания B=5.8 м. Условное расчетное сопротивление основания R0=0.27 МПа. Высота керамзитобетонных стеновых панелей (плотность керамзитобетона - 1000 кг/м3) - 0,9; 1,2; 1,8 м, толщина - 300 мм, высота панелей остекления - 1,2 м. 1.2 Мероприятия по обеспечению жесткости и устойчивости каркаса Каркас здания рамно-связевой Поперечная жесткость здания обеспечивается работой многоэтажных поперечных рам: колоннами, жестко заделанными в стаканы фундаментов и жестким сопряжением колонн с ригелями. Вычисление нагрузок от покрытия и перекрытия №п/п Наименование нагрузки Нормативная нагрузка, кН/м2 Коэффициент надежности по нагрузке, ?f Расчетная нагрузка, кН/м2 1 2 3 4 5 ПОКРЫТИЕ I ПОСТОЯННАЯ (gпок) 1 Два слоя линокрома ТУ 5774-002-13157915-98 10 кг/м2 10*9,81*0,95/1000 0.093 1.3 0.121 2 Цементо-песчанная стяжка ?=1800 кг/м3, ?=20 мм 1800*0,02*9,81*0,95/1000 0.336 1.3 0.436 3 Пенополистирол ГОСТ 15588-86 ?=50 кг/м3, ?=100 мм 50*0,1*9,81*0,95/1000 0.047 1.3 0.061 4 Рубероид 1 слой ГОСТ 10923-93 5 кг/м2 5*9,81*0,95/1000 0.047 1.3 0.061 5 Цементо-песчанная стяжка ?=1800 кг/м3, ?=20 мм 1800*0,02*9,81*0,95/1000 0.336 1.3 0.436 6 Железобетонная панель покрытия высотой 400 мм. 2.75 1.1 3.025 ИТОГО: agпок=g1 g2 g3 g4 g5 g6 3.607 4.140 II ВРЕМЕННАЯ (Vпок) Снеговая (Vпок) 2.28·0,7=1.596 1/0,7=1,428 2.4·0,95=2.28 ПОЛНАЯ: gпок=agпок Vпок 5.203 6.420 ПЕРЕКРЫТИЕ I ПОСТОЯННАЯ (gпер) 1 Керамические плитки ?=1800 кг/м3, ?=13 мм 1800*0.013*9,81*0.95/1000 0.218 1.1 0.240 2 Слой цементного раствора ?=1800 кг/м3, ?=20 мм 1800*0.02*9,81*0.95/1000 0.336 1.3 0.436 3 Выравнивающий слой из бетона ?=2200 кг/м3, ?=20 мм 2200*0.02*9,81*0.95/1000 0.410 1.3 0.533 4 Железобетонная панель перекрытия высотой 400 мм. 2.75 1.1 3.025 ИТОГО: agпер=g1 g2 g3 g4 3.714 4.234 II ВРЕМЕННАЯ (Vпер) 1 Полезная (V1) а) кратковременная б) длительная 14 7 7 1.2 1.05 8.4 7.35 2 Перегородки (V2) 0.5 1.1 0.55 ИТОГО: aVпер=V1 V2 14.5 16.3 ПОЛНАЯ: gпер=agпер aVпер 18.214 20.534 Вычисляем расчетные нагрузки на 1 погонный метр ригеля: 1) ригель покрытия: а) постоянная: - от кровли и плит: P1пок=?gпок*B=4.140*5.8=24.010 кН/м, -от массы ригеля: P2пок=Sсеч*?*9.81*?f *?n/1000=0.286*2500*9.81*1.1*0.95/1000=7.330 кН/м. Примем бетон ригеля марки B25, с расчетным сопротивлением сжатию: Rb=14.5 МПа, тогда рабочая высота ригеля: h0= =(453.117/(0.2888*14.5*0.3*1000))0,5=0.6006 м=60.06 см, где А0опт=?опт*(1-0,5*?опт)=0.35*(1-0,5*0.35)=0.2888 м2.