Одноэтажное пром. здание ЖБ каркасом

Чертёж.dwg

Пароизол. 1 сл. бит. мастики
Водоизол. ковер 3 сл. Бикроста
Одноэтажное промышленное здание
Колонна К-1 Сборочные единицы каркас КР-1 каркас КР-2 каркас КР-3 Изделия закладные М1 М2 М3 М4 Детали 14 АIII l=4050
ГОСТ 5781-82* --"-- --"-- --"-- --"-- --"-- --"-- --"-- --"-- --"-- --"-- --"-- ГОСТ 6727-80
ГОСТ 5781-82* --"-- --"-- --"-- --"-- --"--
АIII l=6400 16 АIII l=6400 16 АIII l=6400 8 АIII l=820 8 АIII l=680 8 АIII l=530
АIII l=550 8 АIII l=1270 8 АIII l=1020 10 АIII l=540 12 АIII l=340 5 BpI l=325 Материал бетон класса В25
м3 Фундамент сборочные единицы сетка С-1 сетка С-2
АIII l=1260 10 АIII l=1360 6 АIII l=450 20 АIII l=1000 6 АIII l=1050 6 АIII l=850 Материалы класс бетона
Ферма Ф-1 Сборочные единицы каркас КР-1 каркас КР-2 каркас КР-3 каркас КР-4 каркас КР-5 Изделия закладные М1 М2
Детали 14 АV l=17940 4 BpI l=360 14 АIII l=1640 4 BpI l=310 10 АIII l=285 14 АIV l=16970 4 BpI l=150
ГОСТ 13840-68 ГОСТ 6727-80 ГОСТ 5781-82* ГОСТ 6727-80 ГОСТ 5781-82* ГОСТ 13840-68 ГОСТ 6727-80 ГОСТ 6727-80 ГОСТ 5781-82* --"-- --"-- --"-- --"--
BpI l=190 6 АIII l=1070 6 АIII l=820 6 АIII l=1840 6 АIII l=2940 6 АIII l=2490 Материал Бетон класса В25

Пояснительная записка.doc

Министерство образования Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
по дисциплине: «Железобетонные и каменные конструкции»
«Проектирование конструкций одноэтажного каркасного промышленное здания»
I. Расчёт несущих конструкций здания. Статический расчёт 2
2.Расчёт несущих конструкций 2
2.1.Выбор конструкции рамы здания 2
2.3 Статический расчет рамы7
II. Расчёт и конструирование конструкций каркаса
Расчет несущих конструкций здания.
Район строительства: г. Казань
Условное расчетное сопротивление грунта: Rгр=028 МПа
Размеры здания в плане в осях 18x42 м.
Количество пролетов: 1
Шаг крайних колонн: 6 м.
Отметка низа стропильной конструкции: 86 м Грузоподъемность мостового крана 15 т
Вид ригеля: безраскосная стропильная ферма
Плиты покрытия ребристые 3x6 м
Стены из легкобетонных панелей толщиной 300 мм
Компоновка поперечника здания
Колонна крайняя К 86-10
Безраскосная стропильная ферма
Сбор нагрузок на колонну (нагрузки на 1 м2 покрытия)
Нормативная нагрузка Нм2
Расчетная нагрузка Нм2
Водоизоляционный ковер - 3 слоя Бикроста
Цементно-песчаная стяжка 20 мм
Утеплитель керамзит толщиной 150 мм
Пароизоляция 1 слой битумной мастики
Железобетонная плита 3x6 м
Снеговая полная для г. Казань - IV снеговой район
Вертикальный расчет нагрузки на колонну:
Нагрузка от веса покрытия: F1 = qпокр х A1 =3734 х 54 = 202 кН
Вес балки покрытия: F2 = = 47кН
Вес стенового ограждения:
Вес панелей =03х10х11х095 = 339 кН
Вес остекления: =001х10х11х095 = 011 кН
Собственный вес колонны
= 038 х 04 х 42 х 25 х 11 х 095 = 173 кН
= 06 х 04 х 54 х 25 х 11 х 095 = 301 кН
Вес подкрановой балки F5 = = (352) х 10 х 11 х 095 = 183 кН
Временная снеговая 336 х 54 = 181кН
в т.ч. длительно действующая 101 х 54 = 545 кН
кратковременная 228 х 54 = 123 кН
Кратковременные нагрузки на колонну
= 027 + 1 + 08 + 007 = 214
Dmax = Fmax * = 123 * 214 * 11 * 095 = 275 кН
Горизонтальная нагрузка
Нn = 005 х (Gкр + Gтел) х 05 = 64 кН
Тmax = = 64 * 214 * 11 * 095 = 143 кН
С учетом - коэффициент сочетания нагрузок:
= Dmax * 085 = 275 * 085 = 234 кН
= Dmin * 085 = 795 * 085 = 676 кН
= Tmax * 085 = 143 * 085 = 122 кН
Статический расчет рамы:
Определение характеристик рамы:
Находим суммарную реакцию от единичного перемещения двух стоек:
Из канонического уравнения определим фактическое
перемещение верха колонны: где R1p - реакция от конкретного силового загружения.
Окончательно упругая реакция в фиктивной связи определяется .
Усилия от постоянной нагрузки:
М0-0 = -Мв = -166 кН*м
М1-1 = -Мв + R * hв = -166 + 723 * 42 = 138 кН*м
М2-2 = -Мв + R * hв – Мн = -166 + 723 * 42 – 364 = -226 кН*м
М3-3 = -Мв + R * l – Мн = -166 + 723 * 875 – 364 = 103 кН*м
N0-0 = F1 + F2 + F3 = 202 + 47 + 34 = 283 кН
N1-1 = N0-0 + = 283 + 173 = 3003 кН
N2-2 = N1-1 + F5 = 3003 + 183 = 3186 кН
N3-3 = N2-2 + = 3186 + 301 = 3487 кН
Мн = Fснег * 011 = 336 * 011 = 37 кН*м
М1-1 = Rе * hв = 363 * 42 = 153 кН*м
М2-2 = М1-1 - Мн = 153 - 37 = -217 кН*м
М3-3 = Rе * l - Мн= 363 * 875 - 37= -52 кН*м
N0-0 = N1-1 = N2-2 = N3-3 = 336 кН
1 Вертикальная нагрузка
2. Горизонтальные нагрузки от кранов:
М1-1 = Re * hв – Т * a = 28 * 41 – 143 * 08 = 004 кН*м
М3-3 = Re * h – T * (a + ) = 28 * 875 – 143 * (08+56)= -6702 кН*м
Расчет колонны: Характеристики материалов:
Бетон класса В25: Rb =145МПа
Продольная арматура класса A III:
Rs = 355MПa (d = 6-8 мм)
Rsc = 365MПa (d = 10-40 мм)
Подбор арматуры надкрановой части:
Расчетные усилия с учетом кратковременных нагрузок:
без учета кратковременных нагрузок:
Расчетная длина надкрановой части: l0 = 2Нв = 2*42 = 84 м.
Радиус инерции: где h - размер сечения.
необходим учет прогиба колонны.
Расчетный эксцентриситет:
Коэффициент учитывающий прогиб: ;
где D - жесткость элемента D = кбет* Ебет * J6em + ks * Es *
Относительный эксцентриситет: ks = 07 - const
Зададимся % армирования
D = 0153*2700*182907+07*20000*1710 = 99498882 кНсм2
независимо от класса
- случай больших эксцентриситетов.
Минимальное армирование 4 14 As = 615см2 > 4882 см2.
Принимаем конструктивное армирование 4 14 АIII.
Подбор арматуры подкрановой части:
без учета кратковременных нагрузок:
Расчетная длина подкрановой части: l0 = 2 * Нв = 2 * 455 = 91 м.
Относительный эксцентриситет: ks = 07 – const
D = 03*2700*720000 + 07*20000*8112 = 696768000 кНсм2
Минимальное армирование 4 16 As = 804см2 > 7092 см2.
Принимаем конструктивное армирование 4 16 АIII.
Подбор арматуры консольной части колонны:
Q = Fп.б. * Dmax = 183 + 275 = 2933 кН
Принимаем 414 As = 615 см2 > 551см2.
Хомуты принимаем конструктивно.
Расчет фундамента под колонну. Фундамент внецентренно сжатый:
Расчетные усилия (сечение 3-3):
Qпост+ Qснег + Qкр.в + Qторм + Qветр=723 + 363 + 186 + 28 + 227=3453 кН
R0 = 028 МПа = 280 кНсм2 - условное расчетное сопротивление грунта.
Принимаем с учетом типовых размеров: Нf = 12 м; H1 = 135м.
Предварительная площадь фундамента:
а=24; b = 21; A = 504 м2
Проверка принятого сечения:
Gn = Gпан + Gост + Gфб = 339 + 011 + 12*10*095 = 454кН
Mf1n = Мп +Qn*Н1 + Gn * е = 1623 + 30*135 + 454*045 = 2232 кНм
Nf =Nn+Gn+ Af * Н1*уср = 6052 + 454 + 287*135*20 = 7281 кН
* R0 = 12 * 280 = 336 кНсм2
Расчетные напряжения:
Mf=M3-3+Q3-3*H1+Gn*e*115 = 1866+345*135+454*045*115 = 2567 кНм
Nf=N3-3+Gn*115+Af*H1*ycp*115=696+454*115+287*135*20*115=8373 кНм
Проверка принятой высоты:
Rbt = 09*750 = 675 МПа
Hf = h0 + 005 = 066 м 12 м
P1-1 = (PI+P’)*05 = 05(2564 + 325) = 1445 кН
М1 = 0125(Р1-1b(а-hk)2) = 0125 (1445*21(24-06)2) = 123 кНм
P2-2 = (PI+P’’)*05 = 05(2564 + 2564) = 2564 кН
М2 = 0125(Р2-2b(а-а1)2) = 0125 (2564*21(24-12)2) = 97 кНм
P3-3 = (PI+P’’’)*05 = 05(2564 + 2917) = 2741 кН
М3 = 0125(Р3-3b(а-а2)2) = 0125 (2741*21(24-18)2) = 26 кНм
Принимаем нестандартную сварную сетку с одинаковой в обоих направлениях рабочей арматурой из стержней 10 А III с шагом 200 мм.
Расчет предварительно напряженной
безраскосной фермы пролетом 18 м
Покрытие — бесфонарное из панелей размером 3х6 м. Конструкция покрытия обеспечивает узловую передачу нагрузки на ферму. Ферма проектируется для здания относящегося ко II классу по назначению. Расчетные значения нагрузок умножаются на коэффициент надежности по назначению уп = 095. Коэффициент условия работы бетона уb2 = 09
Материалы для изготовления фермы:
Определение нагрузки на ферму и усилий в стержнях
Значения нагрузок от собственного веса конструкций покрытия умноженные на коэффициент уп при yf = 1 и yf > 1 соответственно равны:
Значения равномерно распределенной и узловой нагрузок
Определение усилий в элементах фермы от единичных узловых нагрузок
Расчетные усилия в элементах фермы
yf = 11 —коэффициент безопасности по нагрузке.
Значения равномерно распределенной и узловой нагрузок приведены в таблице.
При уклонах кровли бесфонарных зданий а 25° рассматривается только один вариант загружения снеговой равномерно распределенной нагрузкой.
Анализ данных этой таблицы показывает что наибольшие значения усилий получены в стержнях нижнего пояса 4—6 (6—8) верхнего пояса 1—3 (11—12) и в стойке 2—3.
Усилия в сечениях фермы складываются из усилий от обжатия нижнего пояса предварительно напрягаемой арматурой и усилий от всех видов длительно и кратковременно действующих нагрузок.
Расчетные усилия в наиболее нагруженных сечениях элементов фермы при yf = 1 и yf > 1 определены умножением наибольших значений единичных усилий на соответствующие значения узловых нагрузок.
При расчете прочности сечений нижнего пояса как внецентренно
растянутого элемента усилия в нем определяются без учета сил предварительного обжатия так как условно предполагается что к моменту наступления предельного состояния эффект от предварительного обжатия полностью пропадает.
Расчет элементов фермы по первой группе предельных состояний
Определение напряжений в арматуре нижнего пояса
Уровень начального предварительного напряжения в арматуре нижнего пояса определяем из условий:
рительного напряжения при ysр = 1.
Проверка нижнего пояса по прочности в стадии изготовления
здесь l0—длина панели 1—2 см.
При этих условиях расчет нижнего пояса выполняется как сжатого элемента со случайным эксцентриситетом при прочности бетона равной его передаточной прочности Rbp = 15 МПа. Коэффициент условия работы бетона в момент обжатия нижнего пояса yb8 = 12. Так как арматура натягивается на упоры то влияние прогиба нижнего пояса на его несущую способность в стадии обжатия не учитывается а его прочность обеспечивается только прочностью бетона согласно условию
Проверка прочности наклонных сечений нижнего пояса
Расчет сечения верхнего пояса
При расчете сечений верхнего пояса необходимо учитывать усилия от воздействия длительных и кратковременных нагрузок и кроме того усилия вызванные предварительным напряжением арматуры нижнего пояса фермы.
Наибольшие усилия действуют в стержне 1—3. При yf > 1 M1-3 = 353 кНм; N1-3 = - 4292 кН.
Продольная сила от действия только постоянных и длительных нагрузок при yf > 1 N1 = 3428 кН.
Сечение верхнего пояса армируем симметричной арматурой класса А-Ш.
е0 = M1-3N1-3= 3534292 = 08 см 1 см. Пролет 1—3 следует рассматривать как сжатый элемент со случайным эксцентриситетом. При известных размерах сечения верхнего пояса его расчет сводится к подбору продольной арматуры последовательными приближениями с окончательной проверкой прочности по уточненным значениям . Приняв получим
Следовательно сжимающие усилия могут быть восприняты одним бетоном.
Принимая симметричную арматуру А = 226 мм2 (212 A-III) из условий допустимо минимальных диаметров арматуры и минимального процента армирования сжатых элементов находим:
Расчет нижнего пояса фермы по второй группе
предельных состояний
Расчет опорного узла фермы
Наклонные сечения опорного узла фермы рассчитываются на действие поперечных сил и изгибающих моментов. Наклонная трещина АВ пересекает предварительно напрягаемую арма-
СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия.
СНиП 2.03.01-84. Бетонные и железобетонные конструкции.
Железобетонные конструкции. Курсовое и дипломное проектирование. Под ред. д.т.н. проф. А.Я. Барашикова.
ПОСОБИЕ по проектированию предварительно напряженных жб конструкций (к СП 52-102-2004)
ПОСОБИЕ по проектированию жб конструкций без предв. напряж. (к СП 52-101-2003)