Привязка колонн к разбивочным осям
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Введение

 

Одноэтажные промышленные здания в России составляют 80% от общего числа промышленных зданий. Этим определяется важность изучения конструкций и методики расчета этих сооружений, что необходимо не только при строительстве, но и при эксплуатации зданий, а также при их реконструкции.

Разработка проекта каркаса одноэтажного промздания из сборных железобетонных конструкций начинается с эскизного проектирования.

На основании исходных данных выполняется компоновка каркаса с назначением размеров поперечной и продольной рам каркаса, назначаются размеры температурных блоков. На основании требований стандартизации и унификации сборных конструкций выполняется привязка колонн к разбивочным осям в поперечном и продольном направлениях. После расстановки связей обеспечивается пространственная жесткость каркаса и его геометрическая неизменяемость.

Далее выполняется расчет основных конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания: колонны, фундамента и стропильной фермы, а также прочностные расчеты внецентренно сжатых и внецентренно растянутых элементов, в том числе предварительно напряженных, включая расчеты по трещинообразованию и раскрытию трещин, расчеты плиты фундамента на продавливание и изгиб, специфические прочностные расчеты консоли колонны и опорного узла фермы.



I. Эскизное проектирование

 

Каркас одноэтажного производственного здания представляет собой пространственную систему, которая условно разделяется на плоские поперечные и продольные рамы. Поперечные рамы образуются колоннами и стропильными конструкциями в виде ферм или балок, а продольные – колоннами, плитами покрытия, подкрановыми балками и связями. Железобетонные колонны принимаются защемленными в фундаменте, а соединения колонн с ригелем, подкрановыми балками, а также ригелей с плитами покрытия считаются шарнирными. Жесткость поперечной рамы обеспечивается без установки специальных связей, т. е. за счет назначения сечений колонн, соответствующих требуемой жесткости в плоскости рамы. В продольной раме предусматривается установка вертикальных стальных связей, которые, с целью снижения усилий в колоннах от температурных перемещений, располагаются в середине температурного блока.

В курсовом проекте выполняется расчет поперечной рамы каркаса.

Исходные данные:

1. Здание одноэтажное, отапливаемое.

2. Схема поперечной рамы – 1х18 м.

3. Длина здания – 78 м.

4. Шаг поперечных рам – B=6 м.

5. Поперечные сечения колонн – прямоугольные.

6. Высота цеха – Н=10,8 м.

7. Грузоподъемность мостовых кранов 50 т (режим работы 6К).

8. Место строительства: Мухен.

9. Класс бетона: обычного – В15; преднапряженного – В25.

10. Класс арматуры: обычной – А-II, преднапряженной – К19 (A-III).

11. Напряжение арматуры на упоры.

12. Расчетное давление на грунт – R=0,20 МПа.

Требуется рассчитать и законструировать крайнюю колонну, фундамент и стропильную конструкцию.

В качестве стропильной конструкции (ригеля рамы) принимаются фермы.

 

Рис.1 Конструктивная схема поперечной рамы: 1 – колонна; 2 – ферма; 3 – фундамент; 4 – подкрановая балка.

 

Параметры мостового крана

 

В соответствие с ГОСТ 25711 – 83 приняты следующие параметры мостового крана грузоподъемностью Qcr=50 т, пролетом L=16,5 м:

 

Рис.3 Основные параметры мостового крана

 

1. Пролет крана -

2. База крана – А=5600 мм.

3. Ширина крана – B=6860 мм.

4. Свес опоры крана – B1=300 мм.

5. Габарит крана – Hcr=3150 мм.

6. Максимальная нормативная нагрузка на колесо – 360 кН.

7. Масса крана с тележкой – Qcr=41,5 т.

8. Масса тележки – Qт=13,5 т.

 

Расчетная схема

 

Приводим конструктивную схему рамы к расчетной (рисунок 7).

 

Рис. 7 Расчетная схема поперечной рамы

 

Расчет рамы сводится к определению усилий M, N и Q в трех сечениях колонны в предположении взаимной несмещаемости верха колонн, то есть при жесткости ригеля, равной . Ригель рассчитывается отдельно с учетом его фактической жесткости, как однопролетная свободно опертая ферма (балка).

При расчете усилий в колоннах от крановых нагрузок учитывается пространственная работа каркаса с включением в работу через диск покрытия остальных поперечных рам каркаса.

 

Сбор нагрузок на колонну

 

Нагрузка от снега

Расчетная снеговая нагрузка на 1 м2 горизонтальной поверхности земли определяется по формуле:

 

 

где S0 – нормативное значение веса снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности, принимаемое по СНиП 2.01.07 – 85* Нагрузки и воздействия в зависимости от снегового района. Так как г. Мухен, в соответствие с картой 1 районирования территории СССР, по весу снегового покрова относится к III району, то S0=1,0 кН/м2;  - - коэффициент конфигурации кровли. При расчете колонн производственных зданий допускается принимать , при условии равномерного распределения снеговой нагрузки и отсутствии перепада высот на покрытии; =1,4 – коэффициент надежности по нагрузке.

Таким образом, снеговая нагрузка на 1 м2 кровли:

 

 

Нагрузка от снега на колонну:

 

 

Крановые нагрузки

При расчете колонны поперечной рамы учитывается действие крановых вертикальных Д и горизонтальных сил Т (рисунок 7).

Максимальное вертикальное нормативное давление колеса крана Fmax,n=360 кН.

Минимальное вертикальное давление колеса крана при двух колесах по одному рельсовому пути:

 

 

Горизонтальное нормативное давление колеса крана на рельс при поперечном торможении тележки:

 

 

Расчетные крановые нагрузки на колесо:

 

 

где  - коэффициент сочетания;

Расчетные вертикальные нагрузки Дmax и Дmin, а также горизонтальная нагрузка Т на колонну определяются при расчете крайней колонны от неблагоприятного воздействия двух сближенных кранов.

Линия влияния опорной реакции R на колонне при загружении соседних пролетов балки ходовыми колесами двух кранов для получения Rmax (Dmax, Dmin, T) изображена на рис. 8.

 

Рис.8 Размещение колес двух кранов на линии влияния опорной реакции для получения наибольшего давления на колонну

 

 

Ветровая нагрузка

Ветровая нагрузка одного направления, действуя на здание с наветренной и подветренной стороны, в расчете прикладывается к раме в виде равномерно распределенной по высоте колонны нагрузки , а также сосредоточенной нагрузки в уровне верха колонны W, действующей на участке высотой от верха колонны до верха парапета hП и шириной, равной шагу рам В. Площадь участка равна hПВ. Так как нормы предусматривают трапециевидные эпюры ветровой нагрузки с увеличением ординат по высоте, с целью упрощения расчетов приводим трапециевидную нагрузку к равномерно распределенной из условия равенства площадей эпюр.

 

Рис. 9 Эпюра изменения ветрового давления

 

По интерполяции находим ординаты коэффициентов ветровой нагрузки на уровне верха колонны и парапета:

 

 

Коэффициент приведения трапециевидной нагрузки к эквивалентной равномерно распределенной на участке до верха колонны:

 

 

Получаем интенсивность ветровой равномерно распределенной нагрузки  по высоте колонны:

- с наветренной стороны

- с подветренной стороны

где  - расчетная ветровая нагрузка без учета аэродинамического коэффициента.

Нормативное значение ветрового напора  определяется по табл.5 СНиП 2.01.07 – 85* Нагрузки и воздействия в зависимости от отношения высоты цеха к его ширине и отношения длины здания к его ширине.

Для проектируемого здания H/L=10,8/18=0,6 и при BЗД/L=78/18=4,33 Cе3=-0,52. Знак минус означает, что ветер направлен изнутри здания наружу. При коэффициенте надежности по нагрузке  и шаге рам 6 м:

 

 

Получаем давления с наветренной и подветренной стороны:

 

 

Ветровая нагрузка W, действующая выше верха колонны, прикладывается в уровне низа ригеля рамы. Определяем площадь эпюры ветровых коэффициентов в пределах высоты парапета:

 

 

Суммарное давление ветра на парапет с наветренной и подветренной сторон:

 

 

где  - расчетное давление без учета аэродинамических коэффициентов.



III. Расчет каркаса на ПЭВМ

 

Определение усилий по программе KGK. Исходные данные сводятся в таблицу 3.

 

Таблица 3 –

Исходные данные для ПЭВМ

Номер строки

Вводимые параметры

1

1

2

3

4

2

5

6

7

3 8

9

10

11

12
4

13

14

15

16

5

17

6

18

19

20

7

21

22

                     

 

1 строка

1. Расчетная высота колонны: HP=H+0,15 м=10,8+0,15=10,95 м.

2. Высота верхней части колонны: H2=4,25 м.

3. Расстояние от подкрановой балки до низа фермы:

H2-HПБ=4,25 м-0,8 м=3,45 м.

4. Число рам в температурном блоке – 7.

2 строка

5. Отношение жесткостей  рассматриваемой колонны (EI2 – верхняя часть колонны, EI1 – нижняя часть колонны): для крайней рассматриваемой колонны:

 

 

Размеры сечений А и В приведены на рис. 4.

7. Отношение  нижней части соседней колонны к нижней части рассматриваемой колонны. Для однопролетного здания

3 строка

8. Эксцентриситет оси верхней части колонны:

 

 

Положительный эксцентриситет вращает силу относительно центра тяжести нижней подкрановой части колонны по часовой стрелке.

9. Эксцентриситет стены

 

 

10. Эксцентриситет подкрановой балки:

при наличии сдвижки

 

 

11. Высота сечения надкрановой части колонны: А=0,38 м.

12. Высота сечения подкрановой части колонны: В=0,7 м.

4 строка

13. Постоянная нагрузка от шатра: GШ=191,30 кН.

14. Постоянная нагрузка от стены: GCT=161,73 кН.

15. Постоянная нагрузка от подкрановой балки: GПБ=36,58 кН.

16. Постоянная нагрузка от нижней части колонны: G1K=70,9 кН.

5 строка

17. Нагрузка от снега: S=71,82 кН.

 

6 строка

18. Вертикальная крановая нагрузка: ДMAX=593,81 кН.

19. То же: ДMIN=160,82 кН.

20. Горизонтальная тормозная сила: T=26,18 кН.

7 строка

Ветровые нагрузки вводятся без учета аэродинамических коэффициентов, так как они учтены в программе.

21. Сосредоточенная ветровая нагрузка: W1=5,55 кН.

22. Равномерно распределенная ветровая нагрузка:

 

Таблица 4 –

Исходные данные к расчету каркаса

Номер строки

Вводимые параметры

1

10,95

4,25

3,45

7

2

0,160

 

1

3 -0,160

-0,50

0,65

0,38

0,70
4

191,30

161,73

36,58

70,9

5

71,82

6

593,81

160,82

26,18

7

5,55

2,11

                     

 



IV. Расчет колонны

 

Расчетные сочетания усилий

Различают два основных сочетания усилий:

 

I Сочетание: S=Sg+Sv,

 

где Sg – усилия (M или N) от постоянных нагрузок; sv – усилия (M и N) от одной из временных нагрузок (крановые вертикальные нагрузки Д и тормозные Т считаются за одну нагрузку).

II Сочетание:

 

 

где  - сумма усилий от любых временных нагрузок (не менее двух).

В пределах каждого сочетания надо учесть возможность трех комбинаций усилий:

1) Наибольшее значение +М и соответственно N.

2) Наибольшее значение |-М| и соответственно N.

3) Наибольшее значение N и соответственно M.

 

Таблица 5 –Усилия над консолью

Наименование нагрузки Шифры В.Н. М, кНм N, кН
Постоянная 1 -33,180 +191,300
Снеговая 2 -4,348 +71,820
Дmax 3 +130,822 0
Дmin 4 +54,762 0
Дmax+Торм. 5 +150,62 0
Дmax-Торм. 6 +111,024 0
Дmin+Торм. 7 +74,56 0
Дmin-Торм. 8 +34,964 0
Ветер слева 13 -28,603 0
Ветер справа 14 +31,098 0

 

Результат подсчета усилий представлен в таблице 6.

 

Таблица 6

Расчетные сочетания усилий над консолью

Комбинация

усилий

M,

кНм

N,

кН

MЯДР, кНм

Внешняя грань Внутренняя грань

I Основное сочетание

1 При +Mmax (1+5) 117,44 191,300 129,492 + 105,388 -
2 При - Mmax (1+13) -61,783 191,300 -49,731 - -73,835 +
3 При Nmax (1+2) -37,528 263,120 -20,951 - -54,105 +

II Основное сочетание

4 При +Mmax (1+0,9(5+14)) 130,366 191,300 142,418 + 118,314 -
5 При - Mmax (1+0,9(2+13)) -62,836 255,938 -46,712 - -78,960 +
6 При Nmax (1+0,9(2+5+14)) 126,453 255,938 142,667 + 110,419 -

 

Значение ядрового момента определяется по формуле:

 

- при положительном моменте (+М)

- при отрицательном моменте (-М)

Ядровое расстояние:

 

Расчет консоли колонны

 

Основные размеры консоли даны в табл.1

Исходные данные (рис.10):

Рис. 15 – Расчетная схема консоли

hb=380 мм; с=840 мм; hн=700 мм; d=600 мм; e=520 мм; lsup=340 мм.

 

 

В15; Rb=8,5 МПа; Eb=20500 МПа; Rbt=0,75 МПа.

Арматура А-II, Rs=280 МПа, Es=210000 МПа.

Условие прочности:

 

где

 

Принимаем хомуты Æ10 мм (Asw=0,785 см2) и шаг Sw=150 мм:

 

( и

 

Из рис.10 следует:

 

где  f=52 – 5=47см;

тогда

 

Правая часть условия принимается не более

 

 

и не менее меньшего из 2-х значений:

 

 

Таким образом, принимаем правую часть равной 1258,95 кН, тогда проверка прочности 1258,95 кН удовлетворяется. Расчет окамляющих стержней:

 

 

Принимаем 2Æ32 А-II с Аs=16,08 см2.



Статический расчет фермы

 

Статический расчет безраскосных ферм производится на ЭВМ по программе MKEG для статически неопределимых систем. Шифр фермы складывается из величин: обозначения – KGK, пролета фермы и типа опалубки.

Исходные параметры расчета стержневой системы (фермы):

1. Количество элементов - 17;

2. Количество закрепленных узлов – 2;

3. Всего узлов – 12;

4. Шифр фермы – KGK 18-2;

5. Количество загруженных узлов – 2;

6. Величина узловой нагрузки – 82,08 кН.

Величина нагрузки на узлы верхнего пояса, исключая опорные:

 

где  - грузовая площадь;

 - постоянная и снеговая нагрузка.

 

Рис. 17 – Построение эпюры моментов фермы в узлах

 

Проверка равновесия моментов в узлах:

 

Узел 1: - 0,708+0,708=0

Узел 2: +6,285-1,625-4,660=0

Узел 3: +10,288-3,618-6,670=0

Узел 4: +2,609-2,647+0,038=0

Узел 5: +3,777-0,187-3,590=0

Узел 6: +0,356-0,000-0,356=0

Узел 7: +0,909-0,908-0,000=0,001=0

Узел 8: +2,648-2,609-0,038=0,001=0

Узел 9: +3,590+0,187-3,777=0

Узел 10: +1,624+4,660-6,285=-0,001=0

Узел 11: +3,617-10,288+6,670=-0,001=0

Узел 12: +0,708-0,708=0

 

Выбор расчетных усилий

Опасное сочетание усилий определяется подобно расчету в колонне, по максимальным ядровым моментам.

 

Элемент h, см М, кНм N, кН
Верхний пояс 25 0,042 +6,285 +2,609 -2,647 -441,489 -418,731 -402,488 24,83 20,20 19,55
Стойка 25 0,042 -6,670 -0,187 0,000 -3,612 -0,946 +1,788 6,82 0,23 0,08
Нижний пояс 28 0,047 +10,288 +3,777 -3,590 +392,807 +400,237 +400,298 28,75 22,59 22,40

 

Расчет верхнего пояса

 

Исходные данные:

Класс бетона: В25, Rb=14,5 МПа, Eb=27000 МПа.

Класс арматуры: А-III, Rs=Rsc=365 МПа, Es=

Сечение 24х25 см. Расчетные усилия: M=6,285 кНм, N=441,489 кН.

Нагрузка на узел фермы:

- полная P=82,08 кН;

 

- длительная

 


Усилия от длительной нагрузки:

 

Эксцентриситет

 


Расчет нижнего пояса

 

Класс бетона В25, Rb=14,5 МПа, Rb,ser=18,5 МПа, Rbt,ser=1,60 МПа, Eb=27000 МПа.

Класс предварительно напряженной арматуры К – 19, Rs=1175 МПа, Rsc=400 МПа,

 

Rs,ser=1410 МПа,

 

Расчетные усилия: M=10,288 кНм, N=392,807 кН.

Размеры сечения: b=0,24 м, h=0,28 м, а=а’=0,05 м.

 

Расчет на раскрытие трещин

Ферма находится в закрытом помещении и поэтому относится к 3-й категории трещиностойкости, для которой допускается ограниченное по ширине непродолжительное acrc1 и продолжительное acrc2 раскрытие трещин.

Раскрытие трещин определяется по формуле:

 

 

где  - при внецентренном растяжении;  - коэффициент длительности действия нагрузки. Для кратковременного действия нагрузки , а для длительного - , где  - коэффициент армирования сечения. В расчете принимается

 

 

 - коэффициент, учитывающий вид арматуры. Для проволочной арматуры периодического профиля и канатах d – диаметр арматуры в мм;  - приращение напряжений в арматуре от действия внешней нагрузки.

Определяем раскрытие трещин от кратковременного действия всех нагрузок acrc3:

а) напряжение в арматуре:

 

 

где es – эксцентриситет силы Nn относительно арматуры S (рисунок 19):

 

 

(вводится в расчет со знаком минус)

 

Рис.19 – Приложение силы преднапряжения

 

б) эксцентриситет силы P2 относительно арматуры S:

 

 

Эксцентриситет равнодействующей продольных сил Nn и P2 относительно центра тяжести сечения равен:

 

 

Так как

то можно в формуле  принять z=zs (zs – расстояние между арматурой As и As’). zs=220 мм.

 

 

Определяем acrc4 – раскрытие трещин от кратковременного действия постоянной и длительной нагрузки. Так как  - сечение растянуто.

 

 

Определяем acrc2 – продолжительное раскрытие трещин (от постоянной и длительной нагрузки) при

 

и

 

Непродолжительное раскрытие трещин равно:

 

 

При арматуре класса К-19, для третьей категории трещиностойкости, допускается непродолжительное раскрытие трещин acrc1 равное 0,3 мм и продолжительное раскрытие трещин acrc2=0,2 мм. Как видно из расчетов, раскрытия трещин acrc1 и acrc2 не превышают предельных величин, установленных нормами проектирования.

 



Расчет стоек

 

Класс бетона В25, Rb=14,5 МПа, Eb=27000 МПа.

Класс арматуры А-III, Rs=Rsc=365 МПа, Es=

Размер сечения 0,24х0,25 м.

Расчетные усилия: сжатая стойка 2-3:

Mя=6,82 кНм; M=-6,670 кНм; N=-3,612 кН;

Растянутая стойка: 6-7: M=0 кНм; N=1,788 кН;

 

Расчет растянутой стойки

Так как изгибающий момент в стойке M=0, то расчет ведется по п.3.26 СНиП 2.03.01-84*. При расчете сечений центрально-растянутых железобетонных элементов должно соблюдаться условие:

 

 

где As,tot – площадь сечения всей продольной арматуры.

 

 

 

Из условия минимального диаметра арматуры в стойке фермы принимаем  (2Æ10 A-III)

 

Расчет опорного узла

Различают два расчета на прочность опорного узла:

1. Расчет из условия отрыва нижнего пояса по сечению АВ из-за ненадежности анкеровки преднапряженной арматуры и дополнительных стержней.

 

Рис. 22 – Схема разрушения опорного узла с отрывом нижнего пояса

 

Для того, чтобы не произошел отрыв нижнего пояса, должно удовлетворяться условие:

 

 

где Nw – усилие в поперечной арматуре, пересекающей трещину; Ns и Nsp – усилия, воспринимаемые дополнительной арматурой Ns и преднапряженной арматурой Nsp с учетом уменьшения напряжений на длине анкеровки.

Учитывая, что напряжения в арматуре на длине анкеровки снижаются от Rsp или Rs до нуля по прямой зависимости, получаем:

 

 и  при  и

 

где ,  - расстояния от торца фермы до пересечения рассматриваемого стержня с прямой АВ;  - - длины зон анкеровки преднапряженной и обычной арматуры.  - для канатов К-19.

Величина принимается максимальной из двух условий:

 

1)

 

2)  Принимаем

Определяем в масштабе расстояния до линии обрыва (рис.22):

 

 

Из условия отрыва требуемое усилие в поперечной арматуре узла:

 

 

Принимается в сечении поперечная арматура: 2Æ8 А-III с As=1,01 см2, с шагом 100 мм, тогда

 

 

2. Расчет из условия изгиба опорного узла по наклонному сечению АС.

Так как сечения АВ и АС для нижней арматуры практически совпадают, усилия в продольной арматуре не меняются.

Высота сжатой зоны (рис. 23):

 

Проверка прочности наклонного сечения при действии изгибающего момента производится по формуле

 

где

 

Ранее получено усилие Nw=345,42 кН.

Поэтому

 

 

Условие прочности по наклонному сечению АС на действие изгибающего момента удовлетворяется.

 

Рис. 23 – Схема усилий в сечении АС при расчете на прочность на действие момента

 



VI. Расчет фундамента

 

Исходные данные:

Заглубление фундамента:

Согласно СНиП 2.02.01-83* "Основания зданий и сооружений" нормативная глубина промерзания определяется по формуле:

 

 

где  - коэффициент равный сумме отрицательных среднемесячных температур для Хабаровска, как наиболее близко расположенного к г. Мухен (Мухен отсутствует в табл.3 СНиП 23-01-99 Строительная климатология); d0=0,23 – величина, принимаемая для суглинков.

Расчетная глубина сезонного промерзания грунта df определятся по формуле:

 - где kh=0,6 – коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения. Принимаем глубину заложения фундамента Hз=1,2 м.

Сечение

 

Сочетание

 

Номера нагрузок

 

Расчетные

Нормативные

М, кНм N, кН Q, кН М, кНм N, кН Q, кН
У обреза фундамента офоф Nmin,оф 2,8,14 2,5,13 0,8,14 +231,52 -245,85 +231,26 +669,89 +1059,58 +605,25 -34,44 +15,42 -35,37      
У подошвы фундамента пфпф Nmin,пф 2,8,14 2,5,13 0,8,14 +267,68 -262,04 +268,40 +669,89 +1059,58 +605,25 -34,44 +15,42 -35,37 +232,77 -227,86 +233,39 +582,51 +921,37 +526,30 -29,95 +13,41 -30,76

 

Усредненная плотность фундамента и грунта на обрезах расчетное сопротивление грунта R=0,20 МПа; класс бетона В15; Rb=8,5 МПа; Rbt=0,75 МПа; Еb=20500 МПа. Класс арматуры А-II. Rs=280

МПа; Rsc=280 МПа.

Примечания:

 

1)

2)

3)Q(Nmin)=

 (Hф=1,05 м)

 

Нормативные усилия получены делением расчетных на усредненный коэффициент надежности по нагрузке

 

Рис.24 – Схема загружения фундамента

 

Выбор типа фундамента

Фундамент проектируется симметричным, если отношение моментов разных знаков , а также если соблюдается условие

 

В расчете:

 

 

Следовательно, фундамент симметричный.

Расчет подколонника

 

Так как высота подколонника составляет 30 см, достаточно только поперечное армирование.

Поперечная арматура устанавливается конструктивно. Расстояние между горизонтальными сетками – 10 см, диаметр стержней – 10 мм.

 

Рис.30 – Горизонтальная арматура подколонника



Список литературы

 

1. Гуревич Я.И., Танаев В.А. Расчет железобетонных конструкций одноэтажного промышленного здания: Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования. – Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2001. – 72 с.: ил.

2. Байков В.Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции. Общий курс. – М.: Стройиздат, 1991. – 767 с.

3. СНиП 2.03.01-84* Бетонные и железобетонные конструкции/Минстрой России. – М.: ГП ЦПП, 1996. – 76 с.

4. СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия/ Минстрой России. – М.: ГП ЦПП, 1996. – 44 с.

5. Карты районирования территории СССР по климатическим характеристикам: Приложение 5 обязательное к СНиП 2.01.07-85*/ Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1987. – с.7.

6. Пособие к проектированию фундаментов на естественном основании под колонны зданий и сооружений (к СНиП 2.03.01-84 и СНиП 2.02.01-83) Ленпромстройпроект Госстроя СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989. – 112 с.

7. Пособие по проектированию основания зданий и сооружений (К СНиП 2.02.01-83)/НИИОСП им. Герсеванова – М.: Стройиздат, 1986. – 415 с.

8. СНиП 2.02.01-83 Основания зданий и сооружений/Минстрой России – М.: ГП WGG? 1996.

 

Введение

 

Одноэтажные промышленные здания в России составляют 80% от общего числа промышленных зданий. Этим определяется важность изучения конструкций и методики расчета этих сооружений, что необходимо не только при строительстве, но и при эксплуатации зданий, а также при их реконструкции.

Разработка проекта каркаса одноэтажного промздания из сборных железобетонных конструкций начинается с эскизного проектирования.

На основании исходных данных выполняется компоновка каркаса с назначением размеров поперечной и продольной рам каркаса, назначаются размеры температурных блоков. На основании требований стандартизации и унификации сборных конструкций выполняется привязка колонн к разбивочным осям в поперечном и продольном направлениях. После расстановки связей обеспечивается пространственная жесткость каркаса и его геометрическая неизменяемость.

Далее выполняется расчет основных конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания: колонны, фундамента и стропильной фермы, а также прочностные расчеты внецентренно сжатых и внецентренно растянутых элементов, в том числе предварительно напряженных, включая расчеты по трещинообразованию и раскрытию трещин, расчеты плиты фундамента на продавливание и изгиб, специфические прочностные расчеты консоли колонны и опорного узла фермы.



I. Эскизное проектирование

 

Каркас одноэтажного производственного здания представляет собой пространственную систему, которая условно разделяется на плоские поперечные и продольные рамы. Поперечные рамы образуются колоннами и стропильными конструкциями в виде ферм или балок, а продольные – колоннами, плитами покрытия, подкрановыми балками и связями. Железобетонные колонны принимаются защемленными в фундаменте, а соединения колонн с ригелем, подкрановыми балками, а также ригелей с плитами покрытия считаются шарнирными. Жесткость поперечной рамы обеспечивается без установки специальных связей, т. е. за счет назначения сечений колонн, соответствующих требуемой жесткости в плоскости рамы. В продольной раме предусматривается установка вертикальных стальных связей, которые, с целью снижения усилий в колоннах от температурных перемещений, располагаются в середине температурного блока.

В курсовом проекте выполняется расчет поперечной рамы каркаса.

Исходные данные:

1. Здание одноэтажное, отапливаемое.

2. Схема поперечной рамы – 1х18 м.

3. Длина здания – 78 м.

4. Шаг поперечных рам – B=6 м.

5. Поперечные сечения колонн – прямоугольные.

6. Высота цеха – Н=10,8 м.

7. Грузоподъемность мостовых кранов 50 т (режим работы 6К).

8. Место строительства: Мухен.

9. Класс бетона: обычного – В15; преднапряженного – В25.

10. Класс арматуры: обычной – А-II, преднапряженной – К19 (A-III).

11. Напряжение арматуры на упоры.

12. Расчетное давление на грунт – R=0,20 МПа.

Требуется рассчитать и законструировать крайнюю колонну, фундамент и стропильную конструкцию.

В качестве стропильной конструкции (ригеля рамы) принимаются фермы.

 

Рис.1 Конструктивная схема поперечной рамы: 1 – колонна; 2 – ферма; 3 – фундамент; 4 – подкрановая балка.

 

Привязка колонн к разбивочным осям

 

При нулевой привязке наружная грань колонны совмещается с разбивочной осью. Нулевая привязка применяется: при грузоподъемности кранов при шаге колонн  при высоте цеха

В остальных случаях грань колонны сдвигается с разбивочной оси наружу на 250 мм.

Так как грузоподъемность крана Q  то принимаем привязку со сдвижкой на 250 мм.

 

Рис.2 Привязка колонн со сдвижкой на 250 мм: L – пролет рамы.



Параметры мостового крана

 

В соответствие с ГОСТ 25711 – 83 приняты следующие параметры мостового крана грузоподъемностью Qcr=50 т, пролетом L=16,5 м:

 

Рис.3 Основные параметры мостового крана

 

1. Пролет крана -

2. База крана – А=5600 мм.

3. Ширина крана – B=6860 мм.

4. Свес опоры крана – B1=300 мм.

5. Габарит крана – Hcr=3150 мм.

6. Максимальная нормативная нагрузка на колесо – 360 кН.

7. Масса крана с тележкой – Qcr=41,5 т.

8. Масса тележки – Qт=13,5 т.

 

Дата: 2019-05-28, просмотров: 183.