- •Введение.
- •Шаг колонн в продольном направление, м………………………6.00
- •2.1. Компоновка поперечной рамы и определение нагрузок.
- •2.3. Проектирование стропильной конструкций. Безраскосная ферма.
- •2.4. Оптимизация стропильной конструкции.
- •2.5. Проектирование колонны. Определение расчетных комбинаций усилий и продольного армирования.
- •2.6. Конструирование продольной и поперечной арматуры и расчет подкрановой консоли .
- •2.7. Расчет и конструирование монолитного внецентренно нагруженного
- •Кп 2 На тему:
- •Промышленных зданий с мостовыми кранами”
Содержание
Введение………………………………………………………………...2
2.1. Компановка поперечной рамы и определение нагрузок……….. 3
2.3. Проектирование стропильных конструкций……………………. 7
Безраскосная ферма
2.4. Оптимизация стропильной конструкции……………………….. 14
2.5. Определение расчетных комбинаций усилий и продольного…. 14
армирования
2.6. Конструирование продольной и поперечной арматуры и расчет 17
подкрановой консоли
2.7. Расчет и конструирование монолитного внецентренно…………18
нагруженного фундамента под колонну
Использованная литература………………………………………..22
Введение.
В данном проекте мы производим компановку поперечной рамы одноэтажного промышленного здания, а так же с помощью ЭВМ производим расчет элементов данной рамы: стропильной конструкции – безраскосной фермы, а так же расчет колонны и фундамента внецентренно нагруженного под колонну.
Исходные данные представлены ниже.
Данные для выполнение проекта
Шаг колонн в продольном направление, м………………………6.00
Число пролетов в продольном направление, м…………………..5.00
Число пролетов в поперечном направление, м………………….2
Высота до низа стропильной конструкции, м……………………12.00
Тип ригеля и пролет………………………………………………..ФБ-24
Грузоподъемность (ТС) и режим работы крана………………….20/5H
Тип конструкции кровли…………………………………………..5
Класс бетона монол. констр. и фундамента……………………...В25
Класс бетона для сборных конструкций….……………………...В30
Класс бетона предв. напряж. конструкций……………………....В35
Вид бетона строп. констр. и плит покрытия ……………………Тяжелый
Класс арматуры монол. констр. и фундамента…………………..А-I
Класс арматуры сборных ненапр. конструкций………................А-II
Класс предвар. ненапрягаемой арматуры………...........................Bp-II
Тип и толщина стеновых панелей………………………………...ПСЯ-200
Проектируемая колонна по оси…………………………………...(А)
Номер расчетного сечения колонны……………………………...3-3
Глубина заложения фундамента,м………………………………..1.95
Усл. расчетное сопративление грунта, мПа……………………...0.25
Район строительства……………………………………………….Казань
Тип местности……………………………………………………...С
Влажность окружающей среды …………………………………..65%
Класс ответственности здания…………………………………….II
2.1. Компоновка поперечной рамы и определение нагрузок.
Решение.
Находим высоту надкрановой части колонн, принимая высоту подкрановой балки 0,8 м (по прил. 12), а кранового пути 0,15 с учетом минимального габарита приближения крана к стропильной конструкции 0,1 м и высоты моста крана грузоподъемностью20/5т, Нк=2,40м (см. прил.15):
Н22,40+0,8+0,15+0,1=3,45(м).
С учетом унификации размеров колонн серии 1.424.1 (прил. 5) назначаем Н2=3,5 м.
Высоту подкрановой части колонн определяем по заданной высоте до низа стропильной конструкции 12.0м и отметки обреза фундамента –0,150 м при Н2=3,5 м:
Н1=12.0-3,5+0,15=8.65 (м).
Расстояние от верха колонны до уровня головки подкранового рельса соответственно будет равно у = 3,5-0,8-0,15=2,55 (м).
Табл.1.1
Часть колонны |
При расчете в плоскости поперечной рамы |
В перпендикулярном направлении
| |
При учете нагрузок от крана |
Без учета нагрузок от крана | ||
Подкрановая Н1=9.85 м. |
1,5 Н1=1,58.65= =12.975(м).
|
1,2(Н1+ Н2)=1,2(8.65+ +3,5)=14.58(м).
|
0,8 Н1=0,88.65= =6.92(м). |
Надкрановая Н2=3,5 м.
|
2Н2 =23,5=7,0 (м).
|
2,5Н2=2,53,5=8.75 (м).
|
1,5Н2=1,53,5=5,25 (м).
|
По условиям максимальной гибкости высота сечения подкрановой части колонн должна быть не менее 14.58/35=0,417 (м), а надкрановой – 8.75/35=0,25 (м).
С учетом требований унификации для мостовых кранов грузоподъемностью более 30 т принимаем поперечные сечения колонн в надкрановой части 400380 мм. В подкрановой части для крайних колонн 400700 мм, а для средней - 400700 мм. В этом случае удовлетворяются требования по гибкости и рекомендации по назначению высоты сечения подкрановой части колонн в пределах (1/10…1/14) Н1=(1/10..1/14)8.65 = 0,865…0,618 м.
В соответствии с таблицей габаритов колонн ( приложение 5 ) и назначенными размерами поперечных сечений принимаем для колонн крайнего ряда по оси А номер типа опалубки 4, а для колонн среднего ряда по оси Б-9.
Стропильную конструкцию по заданию принимаем в виде решетчатой двухскатной балки типа ФБ-24 из тяжелого бетона. По прил. 6 назначаем марку балки ФБ-24 2 с номером типа опалубочной формы 1 с максимальной высотой в середине пролета 3.30 м (объем бетона 2.60 м3).
По прил.11 назначаем тип плит покрытия размером 36 м, ( номер типа опалубочной формы 2, высота ребра 350 мм, приведенная толщина с учетом заливки швов бетоном 70.0 мм);
Толщина кровли (тип 5) прил.13 составляет 140 мм.
По заданию проектируем наружные стены из сборных навесных панелей. В соответствии с прил. 14 принимаем панели из ячеистого бетона марки по плотности D800 толщиной 200 мм;
Размеры остекления назначаем по приложению 14 с учетом грузопод-и мостовых кранов.
Определяем постоянные и временные нагрузки на поперечную раму.
Постоянные нагрузки.
С учетом коэффициента надежности по назначению здания n=0,95 и шага колонн в продольном направлении 6.00 м, расчетная постоянная нагрузка на 1 м ригеля рамы будет равна:
G= 4,010,956.00=22.84 (кН/м).
Табл. 1.2 Постоянные нагрузки на 1 м2
Элемент покрытия |
Нормативная нагрузка кН/м2 |
Коэффициент надежности по нагрузке |
Расчетная нагрузка кН/м2 |
Кровля -Слой гравия, втопленного в битум |
0,16 |
1,3 |
0,208 |
-Трехслойный рубероидный ковер |
0,09 |
1,3 |
0,117 |
-Цементная стяжка ( = 15,= 27 кН/м3) |
0,405 |
1,3 |
0,5265 |
-Утеплитель-керамзит ( = 100,= 3 кН/м3) |
0,3 |
1,3 |
0,39 |
- Пароизоляция |
0,03 |
1,3 |
0,039 |
-Ребристые плиты покрытия размером 36 м с учетом заливки швов (= 70,0,= 25 кН/м3) |
1,750
|
1,1 |
1,925 |
-Решетчатая балка (Vb=4,20 м3, пролет 24м, шаг колонн 6 м, бетон тяжелый D800) 4,2025/(24.06.0)=0,729кН/м2 |
0,729 |
1,1 |
0,8019 |
Итого |
|
|
4.01 |
Нормативная нагрузка от 1 м2стеновых панелей из ячеистого бетона маркиD800 при толщине 200 мм составит 8,80,20=1.76 (кН/м3).
Расчетные нагрузки от стен и остекления оконных переплетов:
- на участке между отметками 11.4 и 13.8
G1=2,46.01.761,10,95=26.48 (кН);
- на участке между отметками 8.4 и 11.4
G2=(1,26.01.76+1.86.00,5)1,10,95=18.89 (кН);
- на участке между отметками 0,0 и 8.4
G3=(1,26.01.76+7.26.00,5)1,10,95=35.81 кН
Колонна по оси А, подкрановая часть с консолью
G41=(0,78.65+0,450,35+0,50,450,45)0,4251,10,95=65.979 (кН);
Надкрановая часть G42=0.40.383.5251,10,95=13.8985 (кН);
Итого G4=G41+G42 =65.979+13.8985=79.88кН
Колонна по оси Б, подкрановая часть с консолями
G51=(0,78.65+20,60,7+0,70,7)0,4251,10,95=77.17 (кН);
Надкрановая часть G52 =G42=21.945 (кН);
Итого G5=G51+G52 =77.17+21.945=99.115 (кН);
Расчетная нагрузка от собственного веса подкрановых балок (по рил. 12) и кранового пути (1,5 кН/м ) будет равна:
G6=(35+1,56.0)1,10,95=45.98 (кН).
Временные нагрузки.
Снеговая нагрузка для расчета поперечной рамы принимается равномерно распределенной во всех пролетах здания. Для города Казань определяем нормативное значение снегового покрова S0=1.5 (р-н 4) и соответственно полное нормативное значение снеговой нагрузкиS=S0=1.51=1.5 (кПа). Коэффициент надежности для снеговой нагрузкиf=1,4. Тогда расчетная нагрузка от снега на 1 м ригеля рамы с учетом класса ответственности здания будет равна:
Рsn=1.51,46.00,95=11.97 (кН/м).
Длительно действующая часть снеговой нагрузки составит:
Рsn,l= 0,5Рsn=0,512=6 (кН/м).
Крановые нагрузки.
По прил.15 находим габариты и нагрузки от мостовых кранов грузоподъемностью
20/5 т: ширина крана Вк=5.6 м; база крана Ак=4.4 м; нормативное максимальное давление колеса крана на подкрановый рельс Рmax,n=180 кН; масса тележкиGт=6.3 т; общая масса кранаGк=25.5 т.
Нормативное минимальное давление одного колеса крана на подкрановый рельс ( при 4 колесах):
Рmin,n=0,5(Q+Qк)- Рmax,n=0,5(196.2+25.59,81)-180=43.1775 (кН).
Нормативное горизонтальная нагрузка на одно колесо крана, направленная поперек кранового пути и вызываемая торможение тележки , при гибком подвесе груза будет равна:
Тn=0,50,05(Q+Qт)=0,50,05(196.2+6.39,81)=6.45 (кН).
Расчетные крановые нагрузки вычисляем с учетом коэффициента надежности
по нагрузке f=1,1.
Определим расчетные нагрузки от двух сближенных кранов по линии влияния без учета коэффициента сочетания :
Максимальное давление на колонну Dmax = Рmax,n f уn=1801,12.1470,95=403.85 (кН)
Где у- сумма ординат линии влиянияу=0,8+1+0.067+0.28=2.147;
Минимальное давление на колонну Dmin = Рmin,n f уn=43.17751,12.1470,95=96.87 (кН).
Тормозная поперечная нагрузка на колонну
Т=Тnf уn =6.451,12.1470,95=14.47 (кН).
Ветровая нагрузка.
Казань расположен в 2 ветровом районе по скоростным напорам ветра. Нормативное значение ветрового давления равно w0=0,3 кПа.
Для заданного типа местности С с учетом коэффициента кполучим следующее значение ветрового давления по высоте здания:
На высоте до 5 м wn1= 0,40,30=0,12 кПа.
На высоте до 10 м wn2= 0,40,30=0,12 кПа.
На высоте до 20 м wn3= 0,550,30=0,165 кПа.
Вычислим значения нормативного давления на отметках верха колонн и покрытия,
-на отм. 12.0:
wn4= 0,12+((0,165-0,12)/(20-10))(12.0-10)=0,129 кПа.
-на отм. 15.0:
wn5= 0,129+((0,165-0,129)/(20-10))(15.475-10)=0,145 кПа.
Переменный по высоте скоростной напор ветра заменяем равномерно распределенным, эквивалентным по моменту в заделке консольной балки и длиной 12 м:
wn=
0.1179 (кПа).
Для определения давления с учетом габаритов здания находим по прил. 4(7) аэродинамические коэффициенты се= 0,8 и се3 = -0,4. Тогда с учетом коэффициента надежности по нагрузкеf=1,4 и шага колонн 6.0 м получим:
Расчетная равномерно распределенная нагрузка на колонну рамы с наветренной стороны w1= 0,11790,81,46.00,95=0.753 (Кн/м);
То же, с подветренной стороны w2= 0,11790,41,46.00,95=0.376 (Кн/м).
Расчетная сосредоточенная ветровая нагрузка от давления ветра на ограждающие конструкции выше отм. 12,0
f Ln =
(0,129+0,135)/2 (15.475-12,0 )(0,8+0,5)1,46.00,95 = 4.4 (Кн).