Проектирование одноэтажного промышленного здания с железобетонным каркасом

ЖБ курсач.docx

Исходные данные к заданию на проектирование
Одноэтажное промышленное здание с железобетонным каркасом.
отметка головки кранового рельса - 112;
Район строительства – Благовещенск;
Снеговой район –I S0=0.8(80);
Ветровой район – IV W0= 048(48);
Количество пролётов –3;
Грузоподъемность крана ;
Тип кранового рельса КР-70;
Условное расчётное сопротивление грунта
Тип несущего покрытия – ферма.
Кран среднего режима работы.
Компоновка поперечной рамы
Напрягаемая арматура
Напрягаемая арматура класса К-7
нормативное сопротивление для стержней 10(мм)
расчётное сопротивление
расчётное сопротивление сжатию
Ненапрягаемая арматура
Призменная прочность
Начальный модуль упругости
Марка бетона М525 коэффициент вариации
Призменная прочность:
1 Компаноновка горизонтальных и вертикальных размеров поперечной рамы
Рисунок 1 – Поперечная рама
Расстояние от подкрановой балки до оси колонны должно быть:
Высота подкрановой части колонны равна:
- высота подкрановой балки;
Высота над крановой части колонны равна:
- высота между краном и покрытием
Высота колонны: кратно
Максимальная гибкость для колонн сквозного сечения : тогда;
Высота ребра будет равна:
Где - толщина ребра колон.
Высота заглубления колонны в фундаментный стакан равна:
Рисунок 2 – Компоновка колонны
2 Выбор марки панели покрытия
Таблица 1 - Сбор нагрузок на панель
Нормативное значение
Пароизоляция утеплитель кровля
Собственный вес конструкции
Итого постоянная нагрузка
Итого общая нагрузка без учета собственного веса панели
Итого общая нагрузка
Согласно нагрузке выбираем панель ПГ-3Т
Сбор нагрузок на поперечную раму
1 Вертикальные и горизонтальные нагрузки
где - для утепленных покрытий;
;-нормативная нагрузка от панели покрытия
;-нормативная нагрузка от веса стропильной конструкции и связей;
где - объёмный вес тяжёлого бетона бетона; (
-коэффициент надёжности по нагрузке (
где - толщина стенового ограждения (в запас принимается без остекления проёмов);
- шаг колон в продольном направлении.
-высота опорного узла ригеля.
-объёмный вес стенового узла ригеля.
-усилие от снеговой нагрузки.
a-шаг колон l-пролёт здания.
-нагрузка от кранового рельса подкрановой балки подкрановой части колонны со стеновым ограждением:
где -масса погонного метра рельса;
-для железобетонных подкрановых балок.
где -толщина стенового ограждения -объёмный вес материала стенового ограждения для керамзитобетона
-площадь сечения подкрановой части колонны;
-объёмный вес тяжёлого бетона;
2 Расчёт крановой нагрузки
Определяется от двух ближайших кранов.
Рисунок 3 – Определение максимальной крановой вертикальной нагрузки
где - максимальное давление колеса крана
-сумма ординат линий влияния от двух сближенных кранов
- коэффициент сочетаний;
где - минимальное давление одного колеса крана;
Q – грузоподъёмность крана Q=20 (т); G - вес крана с тележкой; G=74 (т);
no=2 – количество колёс на одной стороне крана;
T- горизонтальная крановая нагрузка направленная поперёк кранового пути и вызванная торможением тележки;
3 Расчёт ветровой нагрузки
Рисунок 4 – Определение ветровой нагрузки
Эквивалентная распределённая нагрузка на раму равна:
Эквивалентная распределённая нагрузка на ригель: (3.16)
4 Определение эксцентриситетов
Рисунок 5 – Определение эксцентриситетов
5 Основное сочетание усилий.
После определения усилий в раме по программе «ЛИРА» получим:
Таблица 2 – Усилия в элементах
Проектирование колонны
1 Геометрические размеры
Назначение геометрических размеров колонны.
Для проектирования колонны принимаем бетон В30;
Осевое сжатие арматура из стали класса А-III.
3 Расчёт надкрановой части колонны
Сечение колонны 60x50 при полезная высота сечения
Принимаем арматуру A-III 4 стержня диаметром 16(мм).
Коэффициент армирования равен:
4 Армирование подкрановой части колонны
где у – коэффициент продольного изгиба
принимаем коэффициент учитывающий влияние длительного действия на прогиб элемента в предельном состоянии;
-коэффициент учитывающий влияние предварительного напряжения арматуры на жёсткость элемента в предельном состоянии.
I – момент инерции бетона.
-коэффициент приведения арматуры к бетону. (4.9)
-момент инерции сечения арматуры: (4.10)
Расчётный эксцентриситет:
Найдём значение коэффициентов:
Тогда гибкость ветви:
Принимаем AIII шесть стержней диаметр 12(мм) ;
Коэффициент армирования:
по сортаменту принимаем AIII восемь стержней диаметром 18(мм);
Поперечная арматуры AIII диаметр 10(мм).
Проверка расчётной прочности по наклонным сечениям.
Проверяем достаточную прочность бетона при разрушении:
где - коэффициент учитывающий положительное влияние поперечного армирования.
- площадь сечения поперечной арматуры.
- коэффициент учитывающий структуру бетона.
Условие выполняется прочность бетона обеспечена.
Проверка шага поперечной арматуры.
- момент воспринимаемый бетоном.
– длинна наклонного сечения. (4.33)
-длинна проекции наклонной трещины.
Условие выполняется.
Проектирование фундамента
Подстилающий слой: бетон В10.
Определяем схему продавливания:
т.к. условие выполняется то расчёт проводим по I-ой схеме продавливания (высокая стаканная часть).
2. Расчёт фундамента на продавливание
Периметр пирамиды продавливания:
Продавливающая сила:
Эффективная площадь продавливания:
Условие выполняется.
3 Определение арматуры в нижней ступени фундамента
Определяем значение :
Высота сжатой зоны бетона:
По сортаменту принимаем:
в продольном направлении - 10 22 ; шаг - .
в поперечном направлении - 7 20 ; шаг - .
4 Определение поперечной арматуры в стакане фундамента
По сортаменту принимаем конструктивно 4 10 .
5 Определение вертикальной арматуры в стакане фундамента
.По графику [5] определяем - выпадает из графика. Принимаем 4 16 .

расчет сегментной фермы.docx

Расчет сегментной фермы
1 Данные для проектирования
Ферма готовится из тяжелого бетона класса B57 с расчетными характеристиками при коэффициенте условий работы ; МПа; МПа; МПа; МПа; МПа МПа.
Напрягаемая арматура нижнего пояса – семипроволочные канаты 15 К-7 (МПа; МПа; МПа; МПа); площадь сечения каната мм2.
Ненапрягаемая арматура верхнего пояса стоек и узлов – стержневая класса A-III
2 Определение нагрузок на ферму
Рассмотрим загружение фермы постоянной нагрузкой и снеговой в двух вариантах:
- снеговая нагрузка с полным нормативным значением по всему пролету фермы кратковременно действующая;
- снеговая нагрузка с пониженным нормативным значением по всему пролету фермы кратковременно действующая;
Таблица 3 - Нагрузки на покрытие
Коэффициент надежности
собственный вес кровли
собственный вес ребристых плит 312м
собственный вес фермы
Узловые расчетные нагрузки по верхнему поясу фермы:
- снеговая кратковременная ;
- снеговая длительная ; (6.3)
Узловые нормативные нагрузки по верхнему поясу фермы:
- постоянная ; (6.4)
- снеговая кратковременная ; (6.5)
- снеговая длительная ; (6.6)
3 Определение усилий в элементах фермы
Продольные усилия в ферме определяем методом вырезания узлов считая расчетную схему с шарнирным соединением в узлах. Предварительно определяем усилия в ферме от единичной нагрузки.
Таблица 4 - Усилия в элементах фермы от единичных нагрузок
Усилия в элементах при загружении
силами всего пролета
Усилия от нагрузок получают умножением единичных усилий на значение узловых нагрузок. Эти усилия определяют от нормативных и расчетных постоянной и снеговой нагрузок.
Таблица 8 - Усилия в элементах фермы
От постоянной нагрузки
От кратковременной снеговой
От длительной снеговой
4 Расчет сечений элементов фермы
Расчет железобетонной фермы состоит из расчета сечения верхнего пояса сечения нижнего пояса и сечения стоек фермы.
4.1 Расчет верхнего пояса
Расчет верхнего пояса ведем по наибольшему усилию (элемент 5-7) кН кН.
Ширину сечения верхнего пояса фермы принимаем 250мм. Определим ориентировочную требуемую площадь сечения верхнего сжатого пояса:
Назначаем размеры сечения верхнего пояса мм2мм2.
Определяем начальный случайный эксцентриситет:
Определяем расчетную длину в плоскости фермы:
Вычисляем наибольшую гибкость сечения:
Необходимо учесть влияние прогиба элемента на его прочность.
Условная критическая сила:
Коэффициент увеличения начального эксцентриситета:
Расчетный эксцентриситет продольной силы:
Требуемая площадь сечения симметричной продольной арматуры:
Требуемая площадь симметричной арматуры составляет:
По конструктивным требованиям принимаем симметричное армирование располагая по 422 A-III (см2).
Коэффициент армирования сечения:
Незначительно отличается от первоначально принятого поэтому корректировку расчета можно не проводить.
4.2 Расчет нижнего пояса
Расчет нижнего пояса ведем по наибольшему усилию (элемент 3-6) кН кН.
Определим площадь сечения напрягаемой арматуры К-7:
Принимаем 615 К-7 (мм2).
Принимаем конструктивно 422 A-III (мм2).
Принимаем сечение пояса мм.
Проверим на трещиностойкость.
Определим потери предварительного напряжения в арматуре при коэффициенте точности натяжения .
Площадь приведенного сечения нижнего пояса:
От релаксации напряжений в натянутой арматуре:
От перепада температур натянутой арматуры и натяжных устройств:
От деформации анкеров у натяжных устройств:
Для определения потерь от быстронатекающей ползучести последовательно определяем:
- усилие обжатия с учетом вычисленных потерь:
- сжимающее напряжение в бетоне от действия усилия:
- коэффициент:; (6.39)
- уровень обжатия: ; (6.40)
- потери от быстронатекающей ползучести: ; (6.41)
Итого первые потери: ; (6.42)
От усадки бетона: МПа. (6.43)
От ползучести бетона: ; (6.44)
Итого вторые потери: ; (6.47)
Полные потери: ; (6.48)
Усилие обжатия с учетом полных потерь:
Усилие воспринимаемое сечением при образовании трещин:
Так как то трещиностойкость сечения обеспечена и расчет на раскрытие трещин не нужен.
Расчет ведем по максимальному растяжению усилия (элемент 2-3) кН кН.
Назначаем размеры сечения стоек .
Требуемая прочность рабочей арматуры по условию прочности:; (6.51)
Принимаем 514 A-III (мм2).
Процент армирования: ; (6.52)
Определим ширину длительного раскрытия трещин при действии усилия от постоянных и длительных нагрузок:
Принятое сечение стойки по длительному раскрытию трещин удовлетворяет условию. Следовательно трещиностойкость обеспечена.
Остальные растянутые раскосы и стойки для которых усилия меньше армируем конструктивно 48 A-III (мм2).
Расчет по максимальному сжатию усилия (элемент 3-5) кН кН.
Назначаем размеры сечения раскосов мм мм.
Случайный эксцентриситет: мм.
Принимаем симметричное армирование сечения:
Принимаем из конструктивных соображений 48 A-III (мм2).
Процент армирования: ; (6.56)
Аналогично конструктивно армируем все остальные сжатые раскосы так как усилия в них меньше чем для раскоса 3-5.
4.4 Расчет узлов фермы
4.4.1 Опорный узел фермы
Рассчитаем на отрыв по наклонному сечению AB. Принимаем в опорном узле два каркаса располагая их у противоположных граней узла. Шаг поперечных стержней в каркасе 150мм. Тогда наклонное сечение AB пересекает стержней.
Максимальное возможное усилие при отрыве в арматуре :
Принимаем 8 A-III (мм2).
Проверим условие прочности на отрыв:
Условие выполняется следовательно отрыва по линии AB наклонной на угол не произойдет.
Рассчитаем на изгиб по наклонному сечению AC.
Определим высоту сжатой зоны бетона:
Требуемая площадь сечения одного поперечного стержня:
Для данного случая требуемая площадь сечения поперечного стержня меньше чем для предыдущего. Принимаем в опорном узле поперечные стержни 8 A-III (мм2).
Проверим условие прочности на изгиб:
Условие выполняется следовательно изгиба по линии AC наклонной на угол не произойдет.
4.4.2 Промежуточные узлы фермы
Промежуточный узел 2
К узлу 2 примыкает растянутый раскос (2-3). Принимаем в узле два каркаса располагая их у противоположных граней узла. Шаг поперечных стержней в каркасе 100мм. Тогда по сечению ABC пересекает стержней.
Максимальное возможное усилие в арматуре : ; (6.64)
Максимальное возможное усилие в арматуре : ; (6.65)
Принимаем 6 A-III (мм2).
Проверим условие прочности:
Определим площадь одного стержня окаймляющей арматуры:
Принимаем 414 A-III (мм2).
Промежуточный узел 3
К узлу 3 примыкает растянутый раскос (2-3) и растянутая стойка (3-4). Принимаем в узле два каркаса располагая их у противоположных граней узла. Шаг поперечных стержней в каркасе 100мм. Тогда по сечению ABC пересекает стержней.
Принимаем 14 A-III (мм2).
СНиП 2.01.04-83 Нагрузки и воздействие Госстрой СССР- М.: ЦИТП Госстроя СССР 1987-80с.
СНиП 2.03.01-84* Бетонные и железобетонные конструкции Госстрой СССР- М.: ЦИТП Госстроя СССР1989-80с.
Справочник проектировщика. Типовые и железобетонные конструкции зданий и сооружений для промышленного строительства под ред. Г.И. Бердиевского – М.: Стройиздат 1974-304с.
Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжёлых и лёгких бетонов без предварительного напряжения арматуры. (к СНиП 2.03.01- 84)- М.: Стройиздат 19890-356с.
Байков В.Н. Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции. Общий курс: Учебник для ВУЗов –5-е издание переработанное и дополненное. –М.: Стройиздат 1991-767с.

ЖБ курсач мое.dwg

Одноэтажное промышленное здание с железобетонным каркасом в городе Благовещенск
СВГУ ПИ ПГС-21 129882 КП
Малоэтажный дом коттеджного типа в г. Новосибирске
СВГУ.ПИ.ПГС-21.129882
Малоэтажный дом коттеджного типа в г. Новосибирск
СВГУ.ПИ.ПГС-21.129882.КР
Асфальтобетонная стяжка
Отверстие для строполки
Вся неуказанная арматура класса А- 2. Хвосты сеток каркаса 20мм; 3. Бетон для изготовления колонны В30; 4. Бетон для изготовления фундамента класса В15; 5. Бетонная подготовка под фундамент класса В10;

Титул ЖБ.doc

Министерство образования и науки РФ
Государственное бюджетное образовательное учреждение ВПО
Северо-восточный государственный университет
Пояснительная записка
по дисциплине: Железобетонные и каменные конструкции
«Проектирование одноэтажного промышленного здания с железобетонным каркасом»

Пример.doc

Расчет сегментной фермы
1. Данные для проектирования
Ферма готовится из тяжелого бетона класса B57 с расчетными характеристиками при коэффициенте условий работы ; МПа; МПа; МПа; МПа; МПа МПа.
Напрягаемая арматура нижнего пояса – семипроволочные канаты 15 К-7 (МПа; МПа; МПа; МПа); площадь сечения каната мм2.
Ненапрягаемая арматура верхнего пояса стоек и узлов – стержневая класса A-III (МПа при мм; МПа).
2. Определение нагрузок на ферму
Рассмотрим загружение фермы постоянной нагрузкой и снеговой в двух вариантах:
- снеговая нагрузка с полным нормативным значением по всему пролету фермы кратковременно действующая;
- снеговая нагрузка с пониженным нормативным значением по всему пролету фермы кратковременно действующая;
Нагрузки на покрытие
Коэффициент надежности
собственный вес кровли
собственный вес ребристых плит 36м
собственный вес фермы
Узловые расчетные нагрузки по верхнему поясу фермы:
- снеговая кратковременная ;
- снеговая длительная ;
Узловые нормативные нагрузки по верхнему поясу фермы:
3. Определение усилий в элементах фермы
Продольные усилия в ферме определяем методом вырезания узлов считая расчетную схему с шарнирным соединением в узлах. Предварительно определяем усилия в ферме от единичной нагрузки.
Усилия в элементах фермы от единичных нагрузок
Усилия в элементах при загружении
силами всего пролета
Усилия от нагрузок получают умножением единичных усилий на значение узловых нагрузок. Эти усилия определяют от нормативных и расчетных постоянной и снеговой нагрузок.
Усилия в элементах фермы
От постоянной нагрузки
От кратковременной снеговой
От длительной снеговой
4. Расчет сечений элементов фермы
Расчет железобетонной фермы состоит из расчета сечения верхнего пояса сечения нижнего пояса и сечения стоек фермы.
4.1. Расчет верхнего пояса
Расчет верхнего пояса ведем по наибольшему усилию (элемент 5-7) кН кН.
Ширину сечения верхнего пояса фермы принимаем 250мм. Определим ориентировочную требуемую площадь сечения верхнего сжатого пояса:
Назначаем размеры сечения верхнего пояса мм2мм2.
Определяем начальный случайный эксцентриситет:
Определяем расчетную длину в плоскости фермы:
Вычисляем наибольшую гибкость сечения:
Необходимо учесть влияние прогиба элемента на его прочность.
Условная критическая сила:
Коэффициент увеличения начального эксцентриситета:
Расчетный эксцентриситет продольной силы:
Требуемая площадь сечения симметричной продольной арматуры:
Требуемая площадь симметричной арматуры составляет:
По конструктивным требованиям принимаем симметричное армирование располагая по 412 A-III (мм2).
Коэффициент армирования сечения:
Незначительно отличается от первоначально принятого поэтому корректировку расчета можно не проводить.
4.2. Расчет нижнего пояса
Расчет нижнего пояса ведем по наибольшему усилию (элемент 3-6) кН кН.
Определим площадь сечения напрягаемой арматуры К-7:
Принимаем 515 К-7 (мм2).
Принимаем конструктивно 412 A-III (мм2).
Принимаем сечение пояса мм.
Проверим на трещиностойкость.
Определим потери предварительного напряжения в арматуре при коэффициенте точности натяжения .
Площадь приведенного сечения нижнего пояса:
От релаксации напряжений в натянутой арматуре:
От перепада температур натянутой арматуры и натяжных устройств:
От деформации анкеров у натяжных устройств:
Для определения потерь от быстронатекающей ползучести последовательно определяем:
- усилие обжатия с учетом вычисленных потерь:
- сжимающее напряжение в бетоне от действия усилия:
- потери от быстронатекающей ползучести:
Итого первые потери:
От ползучести бетона:
Итого вторые потери:
Усилие обжатия с учетом полных потерь:
Усилие воспринимаемое сечением при образовании трещин:
Так как то трещиностойкость сечения обеспечена и расчет на раскрытие трещин не нужен.
4.3. Расчет раскосов
Расчет ведем по максимальному растяжению усилия (элемент 2-3) кН кН.
Назначаем размеры сечения стоек .
Требуемая прочность рабочей арматуры по условию прочности:
Принимаем 414 A-III (мм2).
Процент армирования:
Определим ширину длительного раскрытия трещин при действии усилия от постоянных и длительных нагрузок:
Принятое сечение стойки по длительному раскрытию трещин удовлетворяет условию. Следовательно трещиностойкость обеспечена.
Остальные растянутые раскосы и стойки для которых усилия меньше армируем конструктивно 48 A-III (мм2).
Расчет по максимальному сжатию усилия (элемент 3-5) кН кН.
Назначаем размеры сечения раскосов мм мм.
Случайный эксцентриситет: мм.
Принимаем симметричное армирование сечения:
Принимаем из конструктивных соображений 48 A-III (мм2).
Аналогично конструктивно армируем все остальные сжатые раскосы так как усилия в них меньше чем для раскоса 3-5.
4.4. Расчет узлов фермы
4.4.1. Опорный узел фермы
Рассчитаем на отрыв по наклонному сечению AB. Принимаем в опорном узле два каркаса располагая их у противоположных граней узла. Шаг поперечных стержней в каркасе 150мм. Тогда наклонное сечение AB пересекает стержней.
Максимальное возможное усилие при отрыве в арматуре :
Принимаем 8 A-III (мм2).
Проверим условие прочности на отрыв:
Условие выполняется следовательно отрыва по линии AB наклонной на угол не произойдет.
Рассчитаем на изгиб по наклонному сечению AC.
Определим высоту сжатой зоны бетона:
Требуемая площадь сечения одного поперечного стержня:
Для данного случая требуемая площадь сечения поперечного стержня меньше чем для предыдущего. Принимаем в опорном узле поперечные стержни 8 A-III (мм2).
Проверим условие прочности на изгиб:
Условие выполняется следовательно изгиба по линии AC наклонной на угол не произойдет.
4.4.2. Промежуточные узлы фермы
Промежуточный узел 2
К узлу 2 примыкает растянутый раскос (2-3). Принимаем в узле два каркаса располагая их у противоположных граней узла. Шаг поперечных стержней в каркасе 100мм. Тогда по сечению ABC пересекает стержней.
Максимальное возможное усилие в арматуре :
Принимаем 6 A-III (мм2).
Проверим условие прочности:
Определим площадь одного стержня окаймляющей арматуры:
Промежуточный узел 3
К узлу 3 примыкает растянутый раскос (2-3) и растянутая стойка (3-4). Принимаем в узле два каркаса располагая их у противоположных граней узла. Шаг поперечных стержней в каркасе 100мм. Тогда по сечению ABC пересекает стержней.

Пример.dwg

Одноэтажное промышленное здание с железобетонным каркасом
Кафедра промышленного и
гражданского строительства
колонна К-1; разрезы 1-1
Планы на отметке 0.000
в городе Екатеренбурге
СВГУ ПИ ПГС-21 129896
жб ребристые плиты покрытия
План на отм. 0.000 и 17.850

Содержание.doc

СВГУ ПИ ПГС – 21 129882 КП
Исходные данные к заданию на проектирование4
Компоновка поперечной рамы5-8
1 Компоновка горизонтальных и вертикальных размеров поперечной рамы6-7
2 Выбор марки панели покрытия8
Сбор нагрузок на поперечную раму8
1 Вертикальные и горизонтальные нагрузки8-10
2 Расчет крановой нагрузки10-11
3 Ветровая нагрузка11-12
4 Определение эксцентриситетов12
5 Основное сочетание усилий13
Проектирование колонны14-18
1 геометрические размеры14
3 Расчет надкрановой части колонны14
4 Расчет подкрановой части колонны15-17
5 Расчет распорки17-18
Проектирование фундамента19-22
1 Геометрические размеры19
2 Расчет фундамента на продавливание19-20
3 Определение арматуры в нижней ступени фундамента20-22
4 Определение поперечной арматуры в стакане фундамента22
5 Определение вертикальной арматуры в стакане фундамента22
Расчет сегментной фермы23-
1 Данные для проектирования23
2 Определение нагрузок на ферму23-24
3 Определение усилий в элементах фермы24-25
4 Расчет сечений элементов фермы25-36