Компоновка поперечной рамы и выбор типов колонн. Обеспечение пространственной жесткости задания. Определение нагрузок на поперечную раму. Проектирование и расчет стропильной конструкции. Конструирование колонны и фундамента производственного здания.
Аннотация к работе
Исходные данные для проектирования находим по трехзначному шифру, который определяем по номеру зачетной книжки. Номер зачетной книжки - 06076. Сумма второй и пятой цифр номера зачетной книжки: 6 6 = 12, принимаем первую цифру шифра - 2. Вторая и третья цифры равны соответственно двум последним в номере зачетной книжки. Исходные данные для проектирования по шифру 276: - район строительства - г.Высота надкрановой части колонны: Нв = Нкр (hп.б. Ориентировочно высота помещения определяется по формуле: Нп0 = Нр Нкр а2, Нп0 = 11 2.4 0.15 = 13.55 м. Принимаем высоту помещения здания Нп = 14.4 м.Для зданий с шагом колонн a = 6 м при грузоподъемности крана Q = 20 т и при среднем или легком режиме работы принимается привязка колонн 0 м.Стеновое ограждение - стеновые панели из ячеистого бетона класса В2.5 по ГОСТ 11118-73 «Панели из автоклавных ячеистых бетонов для наружных стен зданий». Толщину стеновых панелей и утеплителя кровли определим из теплотехнического расчета, выполним его в программе ТЕРЕМОК.В поперечном направлении жесткость здания обеспечивается поперечными рамами, образованными колоннами, жестко защемленными в фундаментах, и ригелями, шарнирно связанными с колоннами. Для повышения пространственной жесткости здания в продольном направлении и обеспечения устойчивости колонн при действии крановых тормозных и ветровых сил, в подкрановой части колонн устанавливаются (рисунки 2, 3, 4): 1) вертикальные крестовые связи ВС1 из двух уголков, 2) горизонтальные связевые фермы ГС1 в уровне консолей из двух швеллеров №16 соединенных распорками из швеллеров №6.5.Принимаем жесткое защемление колонн в фундаментах. Крайняя колонна в расчетной схеме заменяется стержнем ломаного очертания.Нагрузка от веса покрытия определена в таблице 1 (конструкция покрытия - рисунок 1). Нагрузка от веса покрытия Нагрузка Нормативная нагрузка, КН/м2 Коэффициент надежности по нагрузке Расчетная нагрузка, КН/м2 Массу стропильной фермы пролетом 18 м при шаге колонн 6 м примем Gp = 6000 кг. Нормативное значение снеговой нагрузки на 1 м2 горизонтальной поверхности земли: Sn = S0 * ?f, где S0 - расчетное значение снеговой нагрузки на 1 м2 горизонтальной поверхности земли, город Хабаровск находится во II снеговом районе, S0 = 120 кг/м2;Статический расчет поперечной рамы проведем в программе «Poperechnik», исходные данные для которой собраны в таблице 2. 4 Высота сечения надкрановой части крайней колонны hвк, м 0.38 5 Высота сечения подкрановой части крайней колонны hнк, м 0.8 9 Высота сечения надкрановой части средней колонны hвс, м 0 10 Высота сечения подкрановой части средней колонны hнс, м 0Сочетание усилий в расчетных сечениях крайней колонны однопролетной рамы Коэффициент сочетания Сочетание усилий Сечение Mmax Ncoot Qcoot-9.2 231.5 - 41.2 245.1 - 62.6 567.9 - 322.5 734.7 38.9 загружения 1 3 1 5 7 17 1 3 17 1 5 7 17Пролет фермы - L = 18 м;Принимаем в качестве предварительно напрягаемой арматуры канаты класса К1500, в качестве ненапрягаемой арматуры горячекатаную стержневую арматуру класса А400 и бетон класса В30.Нормативная нагрузки от веса покрытия рассчитана в таблице 1 и равна qn = 2.11 КН/м2. Нагрузка от собственного веса фермы: qф.ser = Gp * g / (L * a), qф.ser = 6000 * 10-3 * 9.81 / (18 * 6) = 0.55 КН/м2.Расчетная нагрузки от веса покрытия рассчитана в таблице 1 и равна q = 2.43 КН/м2. Узловые (сосредоточенные) нагрузки: - нормативные: Pn,ser = 2.11 * 6 * 3 = 37.98 КН; Нормативная и расчетная нагрузки от собственного веса покрытия с учетом веса фермы: Pser = Pn,ser Рф,ser, Р = Pn Рф, Pser = 37.98 9.90 = 47.88 КН, Р = 43.74 10.98 = 54.72 КН. Геометрическая схема фермы изображена на рисунке 6, расчет усилий в элементах фермы от постоянной и временной (снеговой) нагрузок приведен в таблице 4. Нормативные полное и длительное усилия определяем только в наиболее растянутых элементах для расчета по второй группе предельных состояний: - нижний пояс: U2,ser = Nser = (37.98 9.90 15.12) * 5.33 = 335.79 КН, U2l,ser = Nl.ser = (37.98 9.90 7.56) * 5.33 = 295.50 КН;Эксцентриситет силы N относительно центра тяжести сечения: е0 = М2 / N, е0 = 1.53 / 406.79 = 0.00376 м. е0 0.00376 м, следовательно, сила N приложена между равнодействующими усилий в арматуре S и S’. Требуемая площадь сечения арматуры: Asp? = N * e / (?sb6 * Rsp * (h0 - a?)), Asp = N * e? / (?sb6 * Rsp * (h0 - a?)), где ?sb6 - коэффициент условий работы арматуры равный 1.15, e = h / 2 - a? - е0 = 20 / 2 - 5 - 0.376 = 4.62 см, e? = h / 2 - a? е0 = 20 / 2 - 5 0.376 = 5.38 см, h0 = h - a? = 20 - 5 = 15 cm, Asp? = 406.79 * 10 * 4.62 / (1.15 * 1250 * (15 - 5)) = 1.31 см2, Asp = 406.79 * 10 * 5.38 / (1.15 * 1250 * (15 - 5)) = 1.52 см2. Принимаем O12 К1500, Asp = Asp? = 0.906 см2, тогда число канатов: n" = 1.31 / 0.906 = 1.46 n = 1.52 / 0.906 = 1.68. Принимаем 2 O12 К1500 с площадью поперечного сечения арматуры Asp = Asp? = 1.812 см2. ?sp = 3.624 / (20 * 25) = 0.00724.
План
СОДЕРЖАНИЕ
Исходные данные для проектирования
1 КОМПОНОВКА ПОПЕРЕЧНОЙ РАМЫ
1.1 Определение размеров колонн по высоте
1.2 Привязка колонн. Выбор типов колонн и назначение размеров поперечных сечений колонн
1.3 Выбор и компоновка стенового ограждения и покрытия
2 ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ЖЕСТКОСТИ ЗДАНИЯ
3 СБОР НАГРУЗОК НА ПОПЕРЕЧНУЮ РАМУ
3.1 Расчетная схема поперечной рамы
3.2 Определение постоянных нагрузок на поперечную раму
4 СТАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПОПЕРЕЧНОЙ РАМЫ
4.1 Определение усилий
4.2 Сочетание усилий в расчетных сечениях крайней колонны
5 ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТРОПИЛЬНОЙ КОНСТРУКЦИИ
5.1 Исходные данные для расчета
5.2 Материалы
5.3 Статический расчет
5.3.1 Нормативные нагрузки
5.3.2 Расчетные нагрузки
5.4 Расчет нижнего пояса
5.4.1 Расчет по первой группе предельных состояний
5.4.2 Расчет по второй группе предельных состояний
5.5 Расчет верхнего пояса
5.6 Расчет раскосов
5.7 Расчет стоек
5.8 Расчет узлов
5.8.1 Узел 1 - опорный узел фермы
5.8.2 Узел 2 - промежуточный верхний узел
6 ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОЛОННЫ
6.1 Исходные данные
6.2 Расчет прочности нормальных сечений колонны в плоскости рамы
6.2.1 Определение расчетных длин и минимальной площади продольной арматуры
6.2.2 Расчет надкрановой части колонны
6.2.3 Расчет подкрановой части колонны
6.3 Расчет прочности нормальных сечений колонны из плоскости рамы
6. ГОСТ 6727-80*. Проволока из низкоуглеродистой стали холоднотянутая для армирования железобетонных конструкций. Технические условия. Госстрой СССР. Москва. 1994.
7. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры (к СП 52-101-2003). ГУП НИИЖБ Госстроя России. Москва. 2005.
8. Пособие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелого бетона (к СП 52-102-2004). ГУП НИИЖБ Госстроя РФ.
9. Серия 1.412.1-16. Фундаменты монолитные железобетонные на естественном основании под типовые железобетонные колонны одноэтажных и многоэтажных зданий.
10. Серия 1.424.1-5. Колонны железобетонные прямоугольного сечения для одноэтажных производственных зданий высотой 8,4-14,4 м оборудованных мостовыми опорными кранами грузоподъемностью до 32 тонн.
11. Серия 1.463.1-16. Фермы стропильные железобетонные сегментные для покрытий одноэтажных производственных зданий пролетами 18 и 24 м.
12. СНИП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия. Минстрой РФ. Москва. 1996.
13. СНИП 52-01-2003. Бетонные и железобетонные конструкции Основные положения. ГУП НИИЖБ Госстроя России. Москва. 2004.
14. СП 52-101-2003. Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры. ГУП НИИЖБ Госстроя России.
15. СП 52-102-2004. Предварительно напряженные железобетонные конструкции. ГУП НИИЖБ Госстроя России.
16. Железобетонные конструкции. Байков В. Н., Сигалов Э. Е. Москва. Стройиздат. 1985.