Проект основных несущих конструкций одноэтажного промышленного здания - Дипломная работа

Требуется выполнить рабочий проект основных несущих конструкций одноэтажного промышленного здания, включающий в себя: эскизное проектирование и выбор основного варианта конструктивного решения здания; статический расчет поперечной рамы цеха при помощи ЭВМ; расчет предварительно напряженной плиты покрытия; расчет предварительно напряженной стропильной конструкции (ферма с параллельными поясами) по I и II группам предельных состояний; Характеристики здания и условий устроительства: Шаг колонн - 12 м. Здание отапливаемое.При компоновке конструктивной схемы здания решают следующие вопросы: выбор и компоновку конструктивной схемы покрытия; збивку здания на температурные отсеки; выбор схемы связей, обеспечивающих пространственную жесткость здания и жесткость диска покрытия; Основными элементами несущего железобетонного каркаса промышленного здания, воспринимающего все нагрузки, являются плоские поперечные рамы, образованные колоннами и несущеми стропильными конструкциями. Для обеспечения жесткости здания в целом, а также жесткости его элементов (покрытия, торцевых стен) в конструктивной схеме предусматривается система горизонтальных и вертикальных связей. Поперечная рама одноэтажного промышленного здания из сборных железобетонных элементов состоит из стоек, защемленных в фундаментах, и ригелей, соединенных со стойками шарнирно.Принимаем сквозной тип колонн, со следующими размерами поперечного сечения, согласно таблице 2.2 [1]. колонны крайнего ряда: - надкрановая часть: b = 500 мм, h2 = 600 мм ; подкрановая часть: b = 500 мм, h1=1400 мм, hв = 300 мм ; Привязку колонн к разбивочным осям принимаем равной 250 мм. Стеновые панели выбираем навесные из керамзитобетона для отапливаемых зданий толщиной 300 мм [1, табл. Размер нижней панели принимаем: 1,8х12 м; масса панели 8,8 КН, масса 1м2 панели 4,1 КН. Высоту фермы принимаем: Размеры панелей принимаем по 3 м для опирания плит в узлах балки.Балки не располагаем под воротами, так как они не рассчитаны на нагрузку от транспорта. На поперечную раму цеха действуют постоянные нагрузки от веса ограждающих и несущих конструкций здания, временные от мостовых кранов и атмосферные воздействия снега и ветра. Поэтому раму рассчитывают на каждую из нагрузок отдельно, а затем составляют расчетную комбинацию усилий при самом невыгодном сочетании нагрузок. Постоянные нагрузки на ригель рамы от веса кровли, стропильных конструкций и связей по покрытию принимаются обычно равномерно распределенными по длине ригеля. Нагрузка от покрытия определяется суммированием отдельных элементов, значения которых сведены в таблицу 2.1.При гибкости l0/b=6,825 /0,5=13,65 меньше, либо равно минимальной гибкости в плоскости изгиба l0/h=9,1/0,6=15,17, следовательно, расчет из плоскости изгиба можно не производить. Расчет прочности железобетонных элементов на действие поперечных сил следует производить из условия Vsd ?Vrd , но не менее Vrd ,ct,min , Где - наибольшая расчетная поперечная сила в сечении 2-2 для комбинаций Ммах, Mmin, Nmax; Расчет подкрановой части колонны производим по двум наиболее не выгодным комбинациям усилий в сечениях 3-3 и 4-4 в плоскости изгиба (Msd,max и Msd,min ) и одной комбинации Nsd,max-из плоскости изгиба. Расчетные сочетания усилий: - 1-ая комбинация Msd,max (сечение 4-4): Msd = 1372,086 КНМ, Nsd =1822,521КН (загружение 2 4 7 10 12-крановая нагрузка присутствует); усилия от практически постоянного сочетания Msd,lt = 267,126 КНМ, Nsd,lt = 1605,25 КН. 2-ая комбинация Msd,min (сечение 4-4): Msd =-800,799 КНМ, Nsd =909,993 КН (загружение 2 14-крановая нагрузка не присутствует); усилия от практически постоянного сочетания Msd,lt =29,53КНМ, Nsd,lt = 1070,58 КН.Расчетная длина подкрановой части колонны из плоскости изгиба определяем по формуле [2, п. За высоту сечения принимаем его размер из плоскости, т.е. b=0,5 м. As - площадь всей арматуры в сечении подкрановой части колонны; ? - коэффициент, учитывающий влияние гибкости, принимаем 0,89. В качестве поперечной арматуры ветвей подкрановой части колонны принимаем стержни O6 мм из стали класса S240 с шагом 200 мм в подкрановой ветви 15·12=180мм и в наружной ветви 15·12=180мм. Vrd ,ct - поперечная сила, воспринимаемая железобетонным элементом без поперечной арматуры.Требуется запроектировать фундамент под двухветвевую колонну крайнего ряда с размерами поперечного сечения нижней части Фундамент проектируем монолитный. Принимаем тяжелый бетон класса С16/20, подвергнутый тепловой обработке [6, табл. Для армирования фундамента принимаем арматуру: - продольную рабочую класса S500 c расчетными характеристиками: [1, табл. Защитный слой с учетом предполагаемого диаметра арматуры (расстояние до цента тяжести арматуры) принимаемРасчет оснований фундаментов по деформациям производится на основное сочетание нагрузок с коэффициентом безопасности по нагрузке , а расчет тела фундамента по прочности - на основное сочетание нагрузок с коэффициентом сочетания по нагрузке .

Содержание

Исходные данные

1. Компоновка здания

1.1 Разработка схемы поперечной рамы и связей 1.2 Компоновка поперечной рамы

1.3 Подбор конструкций

1.3.1 Подбор сечения и типа колонны

1.3.2 Подбор стеновых панелей и остекления 1.3.3 Подбор подкрановых балок

1.3.4 Подбор стропильной балки 1.3.5 Подбор плиты покрытия 1.3.6 Подбор фундамента

1.3.7 Подбор фундаментной балки

2. Определение нагрузок, действующих на раму 2.1 Определение постоянных нагрузок

2.2 Статический расчет поперечной рамы 3. Расчет сечения колонны

3.1 Исходные данные для проектирования 3.2 Расчет надкрановой части колонны

3.2.1 Подбор сечения арматуры в плоскости изгиба по первой комбинации усилий (Msd,max)

3.2.2 Подбор сечения арматуры в плоскости изгиба по второй комбинации усилий (Msd,min)

3.2.3 Расчет из плоскости изгиба

3.2.4 Расчет надкрановой части на действие поперечной силы 3.3 Подбор сечения арматуры подкрановой части колонны 3.3.1 Расчетные усилия в ветвях колонн

3.3.2 Подбор площади сечения арматуры подкрановой ветви 3.3.3 Расчет площади сечения арматуры в наружной ветви

3.3.4 Расчет из плоскости изгиба

3.4.1 Расчет прочности распорки на действие изгибающего момента 3.4.2 Расчет прочности распорки на действие поперечной силы

4. Расчет внецентренно-сжатого фундамента 4.1 Исходные данные

4.2 Определение усилий

4.3 Определение размеров подошвы фундамента 4.4 Расчет плитной части фундамента

4.5 Расчет площади сечения арматуры в направлении большей стороны плиты армирование колонна сечение плита

4.6 Расчет площади сечения арматуры в направлении меньшей стороны плиты

4.7 Расчет плитной части фундамента на продавливание 4.8 Расчет подколонника

5. Расчет и конструирование ребристой плиты покрытия 5.1 Исходные данные

5.2 Определение нагрузок на плиту 5.3 Расчет полки плиты

5.4 Расчет поперечного ребра

5.5 Расчет прочности нормальных сечений продольного ребра в стадии эксплуатации

5.5.1 Предварительное определение площади сечения продольной арматуры 5.5.2 Определение геометрических характеристик сечения продольных ребер 5.5.3 Предварительное напряжение арматуры и его потери

5.5.4 Проверка прочности нормального сечения по фактическому армированию

5.6 Расчет прочности наклонных сечений

5.7 Расчет прочности плиты в стадии изготовления и монтажа

5.8 Расчет по образованию нормальных трещин в стадии эксплуатации 5.9 Расчет по образованию трещин, наклонных к продольной оси плиты в стадии эксплуатации

5.10 Расчет по образованию нормальный трещин в стадии изготовления 5.11 Расчет плиты по деформациям

6. Расчет преднапряженной двухскатной балки по I и II группам предельных состояния

6.1 Исходные данные

6.2 Определение расчетного пролета балки 6.3 Определение нагрузок

6.4 Расчетные сечения балки и определение усилий в расчетных сечениях 6.5 Расчет прочности нормальных сечений балки в стадии эксплуатации 6.5.1 Определение положения расчетного нормального сечения балки 6.5.2. Предварительный подбор напрягаемой арматуры балки

6.5.3. Определение геометрических характеристик сечения

6.5.4 Предварительные напряжения в арматуре. Потери предварительного напряжения

6.5.5 Проверка прочности нормального сечения по фактическому армированию

6.6 Расчет прочности наклонных сечений

6.7 Расчет прtrialти балки в стадии изготовления, монтажа и транспортировки (переходная расчетная сиtrialя)

6.8 Расчет по образованию трещин, наклонных к продольной оси балки в стадии эксплуатации

Исходные данные