Кафедра «Строительные конструкции»

↑

▷ Содержание

Стр 1 из 7Следующая ⇒

Кафедра «Строительные конструкции»

Проект защищен

с оценкой:______________

Руководитель:

Балушкин А.Л___________

“____” _____________ 2012г

ОДНОЭТАЖНОЕ ПРОМЫШЛЕННОЕ ЗДАНИЕ С КРАНОВЫМИ НАГРУЗКАМИ Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Железобетонные конструкции»

ЯГТУ 270102.65-007 КП

Работу выполнил:

студент группы ПГС-41

Коваленкова Я.Ю. ________

“___” ______________2012г

Задание на проектирование

КОМПОНОВКА КОНСТРУКТИВНОЙ СХЕМЫ ЗДАНИЯ

Выбор конструкций.

Рисунок 1- Поперечный разрез здания

Рисунок 2- Фасад здания, продольный разрез здания.

Ведомость выбранных элементов каркаса

- ж/б колонны

Рисунок 3 – Схема ж/б колонн

Таблица 1 – Вес ж/б колонн

-ж/б фундаментные балки

Рисунок 3 – Схема ж/б фундаментной балки

Компоновка поперечной рамы.

1. Компоновка конструктивной схемы здания

1.1. Назначение привязок

Начальные данные:

1) Шаг колонн – 12м

2) Высота от уровня чистого пола до низа конструкций покрытия – 10,8м

3) Подъемные краны среднего режима работы с грузоподъемностью 15 тс

В целях сохранения однотипности элементов покрытия колонны крайнего ряда располагаем так, чтобы разбивочная ось ряда проходила на расстоянии 250мм от наружной грани колонны.

Так как в здании планируется установка крана с г/п 15тс (< 50тс), то расстояние от разбивочной оси ряда до оси подкрановой балки принимаем 750мм.

1.4. Определение нагрузок действующих на раму.

1) Постоянные нагрузки

- собственный вес 1м2 покрытия

Таблица 7- Сбор нагрузок.

- расчетная нагрузка, передаваемая ригелем рамы на крайнюю колонну.

- расчетная нагрузка на среднюю колонну

- расчетная нагрузка от собственной массы подкрановой балки и массы подкранового пути.

- расчетная нагрузка от собственной массы колонн: крайняя колонна

надкрановая часть:

подкрановая часть:

средняя колонна:

надкрановая часть:

подкрановая часть:

- Расчетная нагрузка от собственного веса подкрановых балок и веса подкрановых путей

где

Gбn – собственный вес подкрановой балки

g – вес 1м подкранового пути;

- расчетная нагрузка от веса стеновых панелей и остекления, передаваемая на колонну:

В сечении 1-1:

1) Выше отметки 10,2м:

2) Выше отметки 6,6 м:

2) Временные нагрузки:

- снеговая:

Расчетная снеговая на 1 м2 площади покрытия:

,

где S0 – нормативное значение веса снегового покрова на 1 м2 для снегового района,

m - коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытии.

Расчетная снеговая нагрузка:

на крайнюю колонну

на среднюю колонну

-нормативное значение снеговой нагрузки

- длительно действующая снеговая нагрузка

- вертикальная нагрузка от кранов:

для заданного мостового крана грузоподъемностью 15 т получаем пролет крана:

Pnmax =175 кН- нормативное давление колеса на подкрановый рельс.

Вес тележки Gm = 70кН;

Вес крана с тележкой Gкp = 265Н;

Ширина крана В2= 6,3 м; база крана К = 4,4 м.

Минимальное расстояние между колесами двух сближенных кранов lmin = B2 –К = 6,3-4,4 = 1,9м, группа режима работы крана 4к-6к.

Рисунок 9- Линия влияния опорной реакции подкрановой балки.

Расчетное минимальное давление одного колеса крана:

,

где n – число колес на одной стороне крана.

- Наибольшие вертикальные давления крана на колонну при наиболее невыгодном размещении кранов:

- Нормативное тормозное усилие при гибком подвесе крюка крана:

тормозная нагрузка на 1 колесо крана

- горизонтальная ветровая нагрузка

Рисунок 10- Схема к определению расчетной ветровой нагрузки на раму.

Нормативное составляющее среднее значение ветровой нагрузки на высоте z над поверхностью земли определяется по формуле:

Wm= W0 k c , где

W0 – нормативное значение скоростного напора ветра, принимается в зависимости от ветрового района

Для IV района W0 = 0,48 кН/м2

с – аэродинамический коэффициент;

с = + 0,8 – с наветренной стороны;

с = - 0,6 – с подветренной стороны.

к – коэффициент учитывающий изменение ветрового давления по высоте в зависимости от типа местности. Для типа местности А принимаем на высоте

до 5 м - k = 0,75,

от 5 до 10 м – k = 1,0,

от 10 до 20 м – k = 1,25

Среднее значение увеличения нагрузок на участке от 5 до 10 м

Определяем значение k на отметке 10,8 и 13,2 м линейной интерполяцией

среднее значение увеличения от 10 до 10,8м

на участке от 10,8 до 13,2 м

Равномерно распределенная расчетная нагрузка на каждую из колонн крайнего ряда:

,

где 1,4 - коэффициент надежности, учитывающий изменчивость ветровой нагрузки.

до 5 м

от 5 до 10 м

от 10 до 10,8 м

Ступенчатую по высоте колонны нагрузку заменяем эквивалентной:

Сосредоточенная ветровая нагрузка, действующая на стену выше верха колонны:

W′=

С заветренной стороны:

равномерно распределенная нагрузка в пределах высоты колонны:

W″=W

W=W′+W″=4,2+12,21 = 16,41кН

Рисунок 11- Схема нагрузок на поперечную раму здания.

Сочетания нагрузок

Таблица8-Сочетания нагрузок для средней колонны.

№ п/п	Вид нагрузки	Усилия в сечениях колонны по оси Б-Б
1-1	2-2	3-3	4-4
M	N	M	N	M	N	M	N	Q
	Постояная		669,01		703.660		969.860		1063.940
	Снеговая		259.200		259.200		259.200		259.200
	Dmax			20.209		-53.741	98.600	-21.263	98.600	4.812
	Dmin			108.824		-289.396	530.960	-114.501	530.960	25.910
	Т на колонне по оси А
	Т на колонне по оси В			13.922		13.922		57.079		10.519
	Ветер слева			68.372		68.372		178.254		16.279
	Ветер справа			-68.372		-68.372		-178.254		-16.279
Основные сочетания I группы	+Mmax,N,Q	-	1+4+6	1+7	1+7
122,75	703,66	68,372	969,86	178,254	1063,94	16,279
-Mmax,N,Q	-	1+8	1+4+6	1+4+6
-68,372	703,66	-303,32	1500,82	-171,58	1594,9	36,43
Nmax,M,Q	1+2	1+2	1+4+6	1+4+6
	928,21		962,86	-303,32	1500,82	-171,58	1594,9	36,43
Qnax,M,N	-	-	-	1+4+6
-171,58	1594,9	36,43
Основные сочетания II группы	+Mmax,N,Q	-	1+(2+4+6+7)0,9	1+(2+4+6+8)0,9	1+(2+4+6+7)0,9
172,006	936,94	334,521	1681,004	314,85	1775,084	47,34
-Mmax,N,Q	-	1+(8)0,9	1+(2+4+6+8)0,9	1+(2+4+6+8)0,9
-61,53	703,66	-334,521	1681,004	-314,85	1775,084	47,34
Nmax,M,Q	1+(2)0,9	1+2*0,9	1+(2+(4+6)2*0,7/0,85+8)0,9	1+(2+(4+6)2*0,7/0,85+8)0,9
	902,3		936,94	-82,17	1990,21	-245,04	2084,29	68,65
Qnax,M,N	-	-		1+(2+(4+6)2*0,7/0,85+7)0,9
		-245,04	2084,29	68,65
			1+(2+(4+6+3+5)*0,7/0,85+8)0,9	1+(2+(4+6+3+5)*0,7/0,85+8)0,9
-246,52	1385,44	-271,84	1470,11	38,08

Таблица9-Сочетания нагрузок для крайней колонны.

№ п/п	Вид нагрузки	Усилия в сечениях колонны по оси Б-Б
1-1	2-2	3-3	4-4
M	N	M	N	M	N	M	N	Q
	Постояная	33,09	544,0	57,6	608,0	-106,6	741,1	-67,2	816,2	5,8
	Снеговая	19,4	194,4	25,8	194,4	-42,3	194,4	-32,05	194,4	1,51
	Dmax			-52,6		133,3	530,96	48,8	530,96	-12,52
	Dmin			-9,76		24,75	98,6	9,06	98,6	-2,32
	Т на колонне по оси А			19,55		19,56		42,41		9,18
	Т на колонне по оси В
	Ветер слева			3,004		3,004		214,79		50,28
	Ветер справа			-15,61		-15,61		-195,92		-40,89
Основные сочетания I группы	+Mmax,N,Q	1+2   52,49 738,4	1+2	1+3+5	1+3+5
83,4	802,4	46,26	1272,06	24,01	1347,2	-15,9
-Mmax,N,Q	-	1+3+5	1+2	1+8
-14,55	608,0	-148,9	935,5	-263,12	816,2	-35,09
Nmax,M,Q	1+2	1+2	1+3+5	1+3+5
52,49	738,4	179,790	1302,33	46,26	1272,06	24,01	1347,2	-15,9
Qmax,M,N	-	-	-	1+7
147,6	816,2	56,08
Основные сочетания I I группы	+Mmax,N,Q	1+(2)0,9   50,6 718,96	1+(2+7)0,9	1+(3+5+7)0,9	1+(3+5+7)*0,9
83,52	782,96	33,68	1218,96	208,2	1294,06	48,05
-Mmax,N,Q	-	1+(3+5+8)0,9	1+(2+8)0,9	1+(2+8)0,9
-21,4	608,0	-158,72	916,06	-272,37	991,2	-205,56
Nmax,M,Q	1+(2)0,9	1+(2)0,9	1+(2+3+5)0,9	1+(2+3+5)0,9
50,6	718,96	80,82	782,96	42,25	1393,92	-226,62	1469,02	-49,17
Qmax,M,N	-	-	-	1+(3+5+8)0,9
		-237,8	1294,06	-50,53

Эпюры моментов

Рисунок 12- Эпюра моментов от постоянной нагрузки.

Рисунок 13- Эпюра моментов от снеговой нагрузки.

Рисунок 14- Эпюра моментов от крановой нагрузки.

Рисунок 15- Эпюра моментов от крановой нагрузки.

Рисунок 16- Эпюра моментов от тормозной нагрузки.

Рисунок 17- Эпюра моментов от тормозной нагрузки.

Рисунок 18- Эпюра моментов от ветровой нагрузки слева.

Рисунок 19- Эпюра моментов от ветровой нагрузки справа.

Расчет надкрановой части.

Рисунок 19- Сечение колонны.

К расчету принимаем сечение 2-2 надкрановой части, b=500мм, h=600мм,

h0=h-а=600-50=550мм.

1) По таблице 2 к расчету принимаем следующие значения:

Mmax = 172,0кН*м,

N = 936,94кН. (комбинация 1+2)

От постоянной нагрузки

От вертикальных нагрузок: Мv= 97,94 кН∙м; Nv= 0 кН;

От горизонтальных нагрузок: Мh= 74,06 кН∙м; Nh= 0,00 кН;

М = Мv+ Мh =172,0 кН∙м; N = Nv + Nh = 936,94 кН;

, значение М не корректируем.

Т.к. в комбинацию нагрузок входит снеговая нагрузка, расчетное сопротивление бетона следует вводить с коэф.

Расчетные длины:

=2*4,2=8,4м

,необходимо учесть влияние прогиба элемента на его прочность.

M1 =M +N *()/2

M1l =M1 +N1 *()/2

M1 — момент относительно растянутой или наименее сжатой грани сечения от действия постоянных, длительных и кратковременных нагрузок;

M1l — то же, от действия постоянных и длительных нагрузок;

M1 =

M1l =

jl — коэффициент, учитывающий влияние длительного действия нагрузки на прогиб элемента в предельном состоянии, равный:

но не более 1 + b,

de — коэффициент, принимаемый равным e0/h, но не менее

принимаем предварительный коэффициент армирования , тогда

Условная критическая сила:

,

Для определения коэффициента :

=0,9∙4,2=3,78 м;

Для определения коэффициента :

=2∙4,2=8,4м;

Так как > , то размеры сечения не корректируем.

Определим :

Расчетный момент с учетом прогиба равен:

Определяем необходимую площадь сечения арматуры:

Вычисляем значение:

(так как в комбинации присутствуют ветровая или крановая нагрузки, то

γb1 = 1)

Так как

то значение AS = A’S определяем по формуле:

Принимаем армирование конструктивно: Аs: 4 Ø20 с Аs=1256 мм2

А’s:2 Ø16 с Аs=402 мм2

Аs+ А’s = 1658 мм2

Поперечная арматура Ø8 А240 с шагом S = 300мм < 20∙d=320мм (для сварных каркасов); S = 300мм < 500мм.

Расчет сечения колоны из плоскости нужен, т.к:

<

Расчет надкрановой части колонны в плоскости перпендикулярной к плоскости изгиба:

, значение М не корректируем.

Т.к. в комбинацию нагрузок входит снеговая нагрузка, расчетное сопротивление бетона следует вводить с коэф.

Расчетные длины:

=2*4,2=8,4м

M1 =M +N *()/2

M1l =M1 +N1 *()/2

M1 — момент относительно растянутой или наименее сжатой грани сечения от действия постоянных, длительных и кратковременных нагрузок;

M1l — то же, от действия постоянных и длительных нагрузок;

M1 =

M1l =

jl — коэффициент, учитывающий влияние длительного действия нагрузки на прогиб элемента в предельном состоянии, равный:

но не более 1 + b,

de - коэффициент, принимаемый равным e0/h, но не менее

принимаем предварительный коэффициент армирования , тогда

Условная критическая сила:

,

Для определения коэффициента :

=0,9∙4,2=3,78 м;

Для определения коэффициента :

=2∙4,2=8,4м;

Так как > , то размеры сечения не корректируем.

Определим :

Расчетный момент с учетом прогиба равен:

Определяем необходимую площадь сечения арматуры:

Вычисляем значение:

(так как в комбинации присутствуют ветровая или крановая нагрузки, то

γb1 = 1)

Так как

то значение AS = A’S определяем по формуле:

Дополнительную арматуру устанавливать не нужно.

2) По таблице 2 к расчету принимаем следующие значения:

M = 0 кН*м,

Nmax = 962.86 (комбинация 1+3+5)

От постоянной нагрузки

От вертикальных нагрузок: Мv= 0 кН∙м; Nv= 962,86;

От горизонтальных нагрузок: Мh= 0 кН∙м; Nh= 0,0 кН;

Определяем жесткость D, учитывая все нагрузки, т.е.

М = Мv+ Мh = 0 кН∙м; N = Nv + Nh = 962,86 кН;

, значение М не корректируем.

=2*4,2=8,4м

Т.к. в комбинацию нагрузок входит крановая нагрузка, расчетное сопротивление бетона следует вводить с коэф.

Расчетные длины:

,необходимо учесть влияние прогиба элемента на его прочность.

= + *()/2

= + *()/2

— момент относительно растянутой или наименее сжатой грани сечения от действия постоянных, длительных и кратковременных нагрузок;

— то же, от действия постоянных и длительных нагрузок;

=

=

jl — коэффициент, учитывающий влияние длительного действия нагрузки на прогиб элемента в предельном состоянии, равный:

но не более 1 + b,

de -коэффициент, принимаемый равным e0/h, но не менее

принимаем предварительный коэффициент армирования , тогда

Условная критическая сила:

,

Для определения коэффициента :

=0,9∙4,2=3,78 м;

Для определения коэффициента :

=2∙4,2=8,4м;

Определим :

Расчетный момент с учетом прогиба равен:

Определяем необходимую площадь сечения арматуры:

Вычисляем значение:

(так как в комбинации присутствуют ветровая или крановая нагрузки, то

γb1 = 1)

Так как

то значение AS = A’S определяем по формуле:

Принимаем армирование конструктивно: Аs: 4 Ø20 с Аs=1256 мм2

А’s:2 Ø16 с Аs=402 мм2

Аs+ А’s = 1658 мм2

Поперечная арматура Ø8 А240 с шагом S = 300мм < 20∙d=320мм (для сварных каркасов); S = 300мм < 500мм.

Расчет надкрановой части колонны в плоскости перпендикулярной к плоскости изгиба:

,

Т.к. в комбинацию нагрузок входит крановая нагрузка, расчетное сопротивление бетона следует вводить с коэф.

Расчетные длины:

=2*4,2=8,4м

=

=

— момент относительно растянутой или наименее сжатой грани сечения от действия постоянных, длительных и кратковременных нагрузок;

— то же, от действия постоянных и длительных нагрузок;

=

=

jl — коэффициент, учитывающий влияние длительного действия нагрузки на прогиб элемента в предельном состоянии, равный:

но не более 1 + b,

de - коэффициент, принимаемый равным e0/h, но не менее

принимаем предварительный коэффициент армирования , тогда

Условная критическая сила:

,

Для определения коэффициента :

=0,9∙4,2=3,78 м;

Для определения коэффициента :

=2∙4,2=8,4м;

Определим :

Расчетный момент с учетом прогиба равен:

Определяем необходимую площадь сечения арматуры:

Вычисляем значение:

(так как в комбинации присутствуют ветровая или крановая нагрузки, то

γb1 = 1)

Так как

то значение AS = A’S определяем по формуле:

Дополнительной арматуры не устанавливаем.

Монтаж колонны

Рисунок 21– Схема работы колонны в стадии монтажа

Определим количество арматуры, необходимое для восприятия усилий при монтаже:

Рабочая высота сечения ригеля: ;

Значение коэффициента α (γ_d∙g=1,6∙9,87кН/м² = 15,79кН/м²):

;

;

;

, т.е. высота сечения достаточна для восприятия расчетного момента.

Постановка арматуры в сжатой зоне по расчету не требуется.

Определяем требуемое количество арматуры в растянутой зоне:

;

;

Фактически поставленная арматура: А_s: 6 Ø14 А500 с А_s=923 мм², ч

1234567Следующая ⇒

Поделиться:

Познавательные статьи:



Коммуникативные барьеры и пути их преодоления

Рынок недвижимости. Сущность недвижимости

Решение задач с использованием генеалогического метода

История происхождения и развития детской игры