Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания

Старооскольский технологический институт

Федерального государственного образовательного учреждения Высшего профессионального образования

"Национальный исследовательский технологический университет МИСиС"

Кафедра промышленного и гражданского строительства

Пояснительная записка

к курсовому проекту по железобетонным и каменным конструкциям

на тему:

"Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания"

Выполнил: студент

группы ПГС-05-2з

Рогоза С.И.

Проверил:

Медведев Е.Н.

2010 г.

Задание

К курсовому проекту №1

По дисциплине "Железобетонные и каменные конструкции"

Разработать проект каркаса одноэтажного промышленного здания в сборном железобетоне. В основу компоновки объемно - планировочного и конструктивного решения принять знания и умения, приобретенные в разработанном ранее курсовом проекте "Промышленные здания" по дисциплине "Архитектура ПГ3".

Исходные данные

1. Длина блока 60(м),

2. Ширина блока 36(м),

3. Шаг колонн 6(м),

4. Пролет (L₁, L₂) 18(м),

5. Количество пролетов 2

6. Высота до низа несущих конструкций 8.4(м),

7. Грузоподъемность крана 20 (т),

8. Район строительства г. Киев,

9. Типовые конструкции

- колонны, крановые сплошного прямоугольного сечения (колонна для расчета крайняя);

- отдельно стоящие фундаменты стаканного типа;

- конструкции покрытия – КЖС.

Состав проекта

I.  Состав пояснительной записки:

1.  Компоновочная и расчетная схема каркаса здания, сбор по загружениям.

2.  Определение усилий в крайней колонне от загружений.

3.  Комбинация усилий в сечениях крайней колонны.

4.  Расчет и конструирование колонны.

5.  Расчет и конструирование отдельно стоящего фундамента.

6.  Расчет и конструирование плиты.

II.  Графическая часть проекта.

Проект оформляется на 1.5-2 листах формата А1 в составе:

- компоновочная схема здания;

- армирование колонны;

- армирование отдельно стоящего фундамента;

- армирование конструкций покрытия.

Введение

Целью данного курсового проекта является расчет железобетонных элементов сборного каркасного одноэтажного промышленного здания. Здание имеет следующие объемно планировочные характеристики: два пролета по 18 м (общая ширина здания 36 м), длина – 60м. В здании применены железобетонные колонны заводского изготовления. Колонны имеют сплошное прямоугольное поперечное сечение. Шаг колонн в здании – 6м. На колонны опирается подкрановые балки длиной 6 м. В каждом пролете действует кран, грузоподъемностью Q=20 т. Все краны среднего режима работы. Колонны опираются на фундаменты стаканного типа. Нагрузка от покрытия на колонны посредством КЖС пролетом 18 м, уложенных с шагом 6 м. В качестве наружных ограждающих конструкций применяются железобетонные панели размером 1,2х6 м. Для расчета элементов каркаса колонн, КЖС – все размеры принимаются в соответствии с каталогом железобетонных конструкций для одноэтажных промышленных зданий. В пояснительной записке приводится лишь расчет и подбор арматуры. Фундамент рассчитывается с учетом требований унификации.

Здание рассчитывается для строительства в районе города Киев.

1. Подбор конструкций

Колонны

Подкрановая балка – 3,5т

Стеновая панель – 2,1т

Характеристики крана:

Грузоподъемность Q=20т; Пролет L_к-16.5 м;

Ширина В=6300мм; База К=4400мм;

Высота Н=2400мм; Зазор В₁=260мм;

Давление колеса Р_{n, max}=195кН;

Масса тележки G_т=8.5 т;

Масса крана с тележкой G_к=28,5т.

2. Компоновка поперечной рамы здания

F_гр – грузовая площадь поперечника.

3. Cбор нагрузок

Постоянная нагрузка

Нагрузки от покрытия собираем с грузовых площадей равных: 9x6 м для колонн по рядам А и В, и 18х6 для колонн по ряду Б.

Нагрузки от массы подкрановых балок, крановых путей, стеновых панелей, от ветра собираем с полосы 6м, равной по ширине раме-блоку.

Элементы конструкции	Нормативная нагрузка кН/м2	Коэф. Надежности γf	Расчетная нагрузка кН/м2
Защитный слой из гравия на мастике, δ=20мм	0,4	1,3	0,52
Водоизоляционный ковер (три слоя рубероида на мастике)	0,15	1,3	0,18
Цементно-песчаная стяжка δ=20мм	0,4	1,3	0,52
Минераловатный плитный утеплитель (γ=3,7 кН/м3; δ=100мм)	0,37	1,3	0,48
Пароизоляция – два слоя пергамина на мастике	0,1	1,3	0,12
КЖС	1,82	1,1	2.00
Итого	3,24	-	3.82

Снеговая нагрузка

Расчетная снеговая нагрузка по (СНиП 2.01.07-85* "Нагрузки и воздействия" таб.4)

для г. Киев.

где γ_f– коэффициент надежности по нагрузке 1,8;

Определим продольную силу N_s в крайней

колонне:

 ;

Момент , возникающий от действия снеговой

нагрузки равен

где

Ветровая нагрузка

В зависимости от района (по СНиП 2.01.07-85* прил.5 карта 3 и табл.5) выбираем район и нормативное значение ветрового давления w₀ Киев – II район – w₀=0.3 (кПа),

Аэродинамические коэффициенты для вертикальных стен:

- с наветренной стороны;  - c заветренной стороны;

где Ш – шаг колонн 6м;

γ_f– коэффициент надежности по нагрузке 1,2;

к=1 – коэффициент изменения ветрового давления по высоте.

С наветренной стороны:

С заветренной стороны:

Суммарная сосредоточенная сила W в уровне верха колонны от ветровой нагрузки на стеновую панель:

,

гдеh_пар=0,6м – высота парапета.

Крановые нагрузки

Продольные сосредоточенные нагрузки от действия мостовых кранов:

,

где - коэффициент сочетания для групп режимов работы кранов 1к-6к

γ_f– коэффициент надежности по нагрузке 1,2;

- максимальное давление колеса на подкрановую балку

- максимально возможная сумма ординат линии влияния опорные реакции подкрановых балок.

Момент от внецентренного приложения:

При торможении тележки возникает горизонтальная поперечная сила :

Расчетная тормозная сила:

;