МК 20-ти этажное общественное здание

о.dwg

Расчет и конструирование
-ти этажное общественное здание
Монтажный план на отметке4
Опорное ребро пристрогать
Ведомость монтажных элементов
Спецификация металла
Сварные швы выполнить полуавтоматической сваркой (ГОСТ 14771-76). 2.Все болты
имеют диаметр 20мм. 3.Болты нормальной точности из стали класса прочности 4.6.
Технические требования
Сварные швы выполнить электродами Э-42(ГОСТ 9467-75). 2.Все сварные швы
выполнить с катетом 8мм. 3.Болты нормальной точности из стали класса прочности 5.8. 4.Высокопрочные болты из стали 40Х "селект". 4.Способ обработки поверхностей соединений на высокопрочныхболтах-с помощью металлических щеток двух поверхностей.
+3.600 М1:200. Разрезы 1-1
Схема расположения каркаса на отметке
Схема расположения элементов каркаса на отметке 3
Спецификация стали С345 по ГОСТ 27772-88
Сварные швы выполнить полуавтоматической сваркой (ГОСТ 14771-76). 2. Катеты швоф не оговоренные в проекте принять 6 мм.
КГАСУ ИС КП 06-13-035
Для монтажной сварки применять электроды типа Э-50А по ГОСТ 9467-75*; 2.Монтажные швы выполнять ручной электродуговой сваркой по ГОСТ 5264-80* 3.Все сварные швы
выполнить с катетом 6мм. 4.Все болты М24 класса точности Б класса прочности 5.6; Все болты М30 класса точности Б класса прочности 10.9 (сталь 40X "селект"); Все не оговоренные болты класса точности С класса прочности 5.6; 5.Способ обработки поверхностей соединений на высокопрочных болтах - газопламенный двух поверхностей без консервации.
Усилие для прикрепления
Наимено- вание или марка металла

Пояснилка моя — копия.docx

1Казанский государственный архитектурно-строительный университет
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту по специальному курсу:
«Проектирование строительных конструкций».
Исходные данные . ..4
Общий вид расчетной схемы 5
Подбор сечений .. ..25
Расчет и конструирование узлов 33
Расчет комбинированного настила 40
Список литературы ..43
Основной целью выполнения данного курсового проекта является закрепление теоретических знаний по разделам специальных конструкций как правило не отражающихся в рамках основных курсов металлических железобетонных и деревянных конструкций.
Состав и содержание курсового проекта отвечает основным этапам проектирования каркасных многоэтажных зданий. По мере работы над проектом должны быть решены следующие вопросы:
Выбор конструктивной системы здания с размещением связевых элементов;
Статический и динамический расчеты здания на совокупность статических ветровых пульсационных и сейсмических нагрузок;
Расчет и конструирование элементов каркаса и узлов ригелей колонн и связевых элементов выполненных из металла;
Пролет крайний(А) – 6м
Пролет средний(В) – 4.5м
Шаг конструкций(С) – 6м
Количество этажей – 20
Район строительства – Сочи
Сейсмичность 8 баллов
Общий вид расчетной схемы
Рис 1. Расчетная схема
Расчет каркаса выполняется на действие следующих нагрузок:
Полезная нагрузка в первой четверти.
Полезная нагрузка во второй четверти.
Полезная нагрузка в третей четверти.
Полезная нагрузка в четвертой четверти.
Пульсационная составляющая ветра по оси y.
Пульсационная составляющая ветра по оси x.
Сейсмическое воздействие по оси х.
Сейсмическое воздействие по оси у.
Сейсмическое воздействие по оси z.
Расчет каркаса выполнен на программе «ЛИРА-САПР».
В результате расчета необходимо получить расчетное сочетание усилий для следующих элементов одной четверти здания:
Колонны 1714 этажей.
Вертикальные связи 1 этажа.
Рис 2. 1 этаж (вертикальные связи колонны ригели)
Рис 3. 7 этаж (колонны)
Рис 4. 14 этаж (колонны ригели)
Результаты для колонн первого этажа
Результаты для колонн седьмого этажа
Результаты для колонн четырнадцатого этажа
Результаты для вертикальных связей первого этажа
Результаты для ригелей первого этажа
Результаты для ригелей четырнадцатого этажа
КОЛОННЫ ПЕРВОГО ЭТАЖА
ШАГ ПРОЦЕНТЫ ИСЧЕРПАНИЯ НЕСУЩЕЙ
РЕШЕТКИ СПОСОБНОСТИ КОЛОННЫ ПО СЕЧЕНИЯМ % ДЛИНА
ЭЛЕМЕНТНСГРУППА (РЕБЕР)-------------------------------------------ЭЛЕМЕНТ
м норУY1УZ1УYZГY1ГZ1УС УП 1ПС2ПСМ.У м
Сечение: 1.1.5. Двутавр 40К5
Профиль: 40К5; ТУ 14 - 2 - 24 - 72
Сталь: ГОСТ 27772-88
Сортамент: Двутавр с параллельными гранями полок типа K (колонный). Актуа
Подобрано:1.1.5. Двутавр 40К11
Профиль: 40К11; ТУ 14 - 2 - 24 - 72
Сечение: 1.1.7. Двутавр 40К5
Подобрано:1.1.7. Двутавр 40К12
Профиль: 40К12; ТУ 14 - 2 - 24 - 72
Подобрано:1.1.7. Двутавр 35К3
Профиль: 35К3; ТУ 14 - 2 - 24 - 72
Сечение: 1.1.8. Двутавр 40К5
Подобрано:1.1.8. Двутавр 26К4
Профиль: 26К4; ТУ 14 - 2 - 24 - 72
Сечение: 4.1.6. Двутавр 40К9
Профиль: 40К9; ТУ 14 - 2 - 24 - 72
Подобрано:4.1.6. Двутавр 40К10
Профиль: 40К10; ТУ 14 - 2 - 24 - 72
Подобрано:4.1.6. Двутавр 40К9
Сечение: 4.1.8. Двутавр 40К9
Подобрано:4.1.8. Двутавр 35К3
КОЛОННЫ СЕДЬМОГО ЭТАЖА
Сечение: 2.1.1. Двутавр 40К4
Профиль: 40К4; ТУ 14 - 2 - 24 - 72
0 Подобрано:2.1.1. Двутавр 35К3
1 Подобрано:2.1.1. Двутавр 35К3
2 Подобрано:2.1.1. Двутавр 35К4
Профиль: 35К4; ТУ 14 - 2 - 24 - 72
3 Подобрано:2.1.1. Двутавр 30К1
Профиль: 30К1; ТУ 14 - 2 - 24 - 72
9 Подобрано:2.1.1. Двутавр 26К3
Профиль: 26К3; ТУ 14 - 2 - 24 - 72
Сечение: 5.1.1. Двутавр 40К7
Профиль: 40К7; ТУ 14 - 2 - 24 - 72
7 Подобрано:5.1.1. Двутавр 35К2
Профиль: 35К2; ТУ 14 - 2 - 24 - 72
8 Подобрано:5.1.1. Двутавр 35К1
Профиль: 35К1; ТУ 14 - 2 - 24 - 72
0 Подобрано:5.1.1. Двутавр 30К5
Профиль: 30К5; ТУ 14 - 2 - 24 - 72
КОЛОННЫ ЧЕТЫРНАДЦАТОГО ЭТАЖА
Сечение: 3.1.10. Двутавр 40К3
Профиль: 40К3; ТУ 14 - 2 - 24 - 72
44 Подобрано:3.1.10. Двутавр 40К5
45 Подобрано:3.1.10. Двутавр 40К11
46 Подобрано:3.1.10. Двутавр 40К11
Сечение: 3.1.11. Двутавр 40К3
47 Подобрано:3.1.11. Двутавр 40К7
Сечение: 3.1.12. Двутавр 40К3
53 Подобрано:3.1.12. Двутавр 40К5
Сечение: 6.1.9. Двутавр 40К5
51 Подобрано:6.1.9. Двутавр 40К9
52 Подобрано:6.1.9. Двутавр 40К9
54 Подобрано:6.1.9. Двутавр 40К9
ПРОЦЕНТЫ ИСЧЕРПАНИЯ НЕСУЩЕЙ
ШАГ Фb СПОСОБНОСТИ БАЛКИ ПО СЕЧЕНИЯМ % ДЛИНА
ЭЛЕМЕНТНCГРУППА РЕБЕР min---------------------------------------ЭЛЕМЕНТ
м нортаус1 УБ ПргУС УП 1ПС2ПСМ.У м
Сечение: 7.1.2. Двутавр 60Ш6
Профиль: 60Ш6; ТУ 14 - 2 - 24 - 72
Сортамент: Двутавр с параллельными гранями полок типа Ш (широкополочный).
Подобрано:7.1.2. Двутавр 35Ш*
Профиль: 35Ш*; ТУ 14 - 2 - 24 - 72
Подобрано:7.1.2. Двутавр 30Ш2
Профиль: 30Ш2; ТУ 14 - 2 - 24 - 72
Сечение: 7.1.3. Двутавр 60Ш6
Подобрано:7.1.3. Двутавр 30Ш*
Профиль: 30Ш*; ТУ 14 - 2 - 24 - 72
Подобрано:7.1.3. Двутавр 30Ш1
Профиль: 30Ш1; ТУ 14 - 2 - 24 - 72
Сечение: 8.1.3. Двутавр 50Ш4
Профиль: 50Ш4; ТУ 14 - 2 - 24 - 72
23 Подобрано:8.1.3. Двутавр 26Ш*
Профиль: 26Ш*; ТУ 14 - 2 - 24 - 72
24 Подобрано:8.1.3. Двутавр 26Ш*
25 Подобрано:8.1.3. Двутавр 26Ш1
Профиль: 26Ш1; ТУ 14 - 2 - 24 - 72
26 Подобрано:8.1.3. Двутавр 26Ш1
БАЛКИ ЧЕТЫРНАДЦАТОГО ЭТАЖА
Сечение: 8.1.2. Двутавр 50Ш4
79 Подобрано:8.1.2. Двутавр 50Ш*
Профиль: 50Ш*; ТУ 14 - 2 - 24 - 72
81 Подобрано:8.1.2. Двутавр 50Ш*
82 Подобрано:8.1.2. Двутавр 50Ш*
84 Подобрано:8.1.2. Двутавр 60Ш*
Профиль: 60Ш*; ТУ 14 - 2 - 24 - 72
85 Подобрано:8.1.2. Двутавр 50Ш*
87 Подобрано:8.1.2. Двутавр 50Ш*
77 Подобрано:8.1.3. Двутавр 50Ш*
80 Подобрано:8.1.3. Двутавр 50Ш*
83 Подобрано:8.1.3. Двутавр 50Ш*
86 Подобрано:8.1.3. Двутавр 50Ш*
14 Подобрано:8.1.3. Двутавр 50Ш*
15 Подобрано:8.1.3. Двутавр 80Ш*
Профиль: 80Ш*; ТУ 14 - 2 - 24 - 72
16 Подобрано:8.1.3. Двутавр 50Ш1
Профиль: 50Ш1; ТУ 14 - 2 - 24 - 72
17 Подобрано:8.1.3. Двутавр 80Ш*
Сечение вертикальных связей подбираем вручную. Максимальное усилие в вертикальном стержне Nma γс =095.
Принимаем два уголка 220х220х16 A = 26858 = 13716 см2 ;
Для унификации элементов каркаса подбираем следующие сечения из сортамента «Двутавр с параллельными гранями полок типа Ш(широкополочный)»:
)для длинных ригелей связевой части каркаса профиль: 35Ш*
)для коротких ригелей связевой части каркаса профиль: 26Ш1
)для длинных ригелей рамной части каркаса профиль 60Ш*
)для коротких ригелей рамной части каркаса профиль 80Ш*
Из сортамента «Двутавр с параллельными гранями полок типа K (колонный)»:
)для крайних колонн первой трети каркаса профиль: 40К12
)для средних колонн первой трети каркаса профиль: 40К10
)для крайних колонн второй трети каркаса профиль: 40К*
)для средних колонн второй трети каркаса профиль: 40К*
)для крайних колонн рамной части каркаса профиль: 40К11
)для средних колонн рамной части каркаса профиль: 40К9
Расчет и конструирование узлов.
1. Моментный стык колонн.
Рис 5. К расчету стыка колонн
Исходные данные для расчета узла:
N=489325 кН; M=119825 кН; Q=459435 кН; Aк=392 см2 ; I Н=4342 мм.
Принимаем болт М30 сталь 40X «селект» Rbh=63 кНсм2Аbn=561 см2.
Минимальное расстояние между центрами болтов
Минимальное расстояние от центра болта до края элемента n=13*3=39см;
Несущая способность высокопрочного болта во фрикционном соединении:
Усилие воспринимаемое болтами:
Количество болтов определяем по формуле:
Общее количество болтов:
Принимаем толщину накладок t=1+37мм=38мм;
Проверяем несущую способность накладок:
Высоту накладок подбираем по сортаменту и принимаем Н=950 мм.
2. Шарнирный узел операния ригеля к колонне.
Рис 6. К расчету шарнирного узла операния ригеля к колонне.
Q=81362 кН; принимаем болт М24 Ab=452см2; сталь класса прочности 5.6 по ГОСТ 52627; Rbs=21кНсм2 ; Rbp=48кНсм2;
Несущая способность болта на срез:
Несущая способность болта на смятие:
Минимальное расстояние от центра болта до края элемента поперек усилия 12*24=288см;
Минимальное расстояние от центра болта до края элемента по направлению усилия n=2*24=48см;
Эксцентриситет е= 5+288=788=8см;
Высоту фасонки принимаем Н= 48*2+6=156=16см;
Толщину фасонки принимаем 14мм;
Проверяем несущую способность шва W1 по металлу шва:
И по металлу границы сплавления:
Проверяем прочность самого ребра по формуле:
3. Жесткий узел операния ригеля к колонне.
Рис 7. К расчету жесткого узла операния ригеля к колонне.
N=972 кН; M=175486 кН; Q=73585 кН; Н=4342 мм.
Принимаем болты М30 сталь 40X «селект» Rbt=56 кНсм2 Rbh=63 кНсм2Аbn=561 см2.
Несущая способность высокопрочного болта во фланцовом соединении:
Примем две фасонки tp=20мм;
Высота фасонки в этом случае Н=320 мм;
Момент воспринимаемый ребром:
Усилие приходящееся на 1 болт от изгибающего момента:
Усилие приходящееся на 1 болт от перерезывающей силы:
Проверяем несущую способность болта:
Катет шва W1 принимаем kf=12*2=24см;
Эксцентриситет e=65+39+75+375=2165см
Максимальный изгибающий момент воспринимаемый сварным швом:
4. Узел примыкания связи к колонне.
Рис 7. К расчету узла примыкания связи к колонне.
N=397684 кН; В качестве фасонки принимаем двутавр 50Ш4; е=321мм;
Усилие на обушке уголка: 07* N1=13919 кН ;
Усилие на пере: 03* N1=59652 кН ;
Максимальный катет шва по обушку:kfmax=12*t=12*14=168 мм
Максимальный катет шва по перу:kfmax=09*t=09*14=126 мм
Требуемая длина шва на обушке:
Требуемая длина шва на пере:
Учитывая неравномерность имеем на обушек: =39+1=40см;
На перо: =22+1=23см;
Так как : f γwf Rwf = 07 10 215=1505 кНсм2 z γwz Rwz = 1 10 207 = 207 кНсм2. То расчет на прочность ведем по металлу шва.
Принимаем катет шва для стенки двутавра kf=16мм для полок двутавра kf=25мм
Расчет комбинированного настила
Исходные данные: Шаг балок – 15 м; Марка СПН – Н80А 674-10; Класс бетона – В15; Класс стали – С245; Пролет балок – 6 м.
Геометрические характеристики
Угол наклона грани град
Площадь сечения Аn см2
Справочные величины на 1 м ширины СПН
Расчёт настила в стадии эксплуатации.
Собственный вес перекрытий
Так как надопорная гибкая арматура не устанавливается то расчет плиты выполняем как для однопролетной ЖБ балки армированной СПН.
Рис. 15. Расчётная схема и эпюра изгибающих моментов в СПН на стадии эксплуатации.
Так как значение изгибающего момента на опоре больше чем в пролете то прочность настила по нормальным сечениям обеспечена. Настил выполняем по конструктивным требованиям.
СП 16.13330.2011. «Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-23-81*» Издание официальное - Москва - 2011;
ГОСТ 19903-74. «Прокат листовой горячекатаный. Сортамент»;
ГОСТ 82-70*. «Прокат стальной горячекатаный широкополосный универсальный. Сортамент»;
СП 20.13330.2011 Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия».
Металлические конструкции: учебник для студ. высш. учеб. заведений[Ю.И. Кудишин Е. И. Беленя В. С. Игнатьева и др.]; под ред. Ю. И. Кудишина.– 9-е изд. стер. – М.: «Академия» 2007.