Реферат: Одноэтажное каркасное здание
Название: Одноэтажное каркасное здание Раздел: Рефераты по строительству Тип: реферат | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Министерство образования республики Беларусь УО ”Полоцкий государственный университет” Инженерно-строительный факультет Кафедра « Архитектура» Кафедра « Строительные конструкции» КУРСОВОЙ ПРОЕКТ по дисциплине «Архитектура и строительные конструкции» Тема работы: «Одноэтажное каркасное здание» Исполнитель: студент 3 курса группы 06 ТВз Рудов Александр Алексеевич Руководители курсового проекта: Давидович А.С. Хаткевич А.М Новополоцк 2009 Министерство образования республики Беларусь УО ”Полоцкий государственный университет” Инженерно-строительный факультет Кафедра строительных конструкций РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА к курсовому проекту
по дисциплине «Архитектура и строительные конструкции» Тема работы: «Одноэтажное каркасноеное здание» Исполнитель: студент 3 курса группы 06ТВз Рудов А.А. Руководитель: Хаткевич А.М. Новополоцк 2009 Содержание 1 Архитектурная часть................................................................................... 5 1.1 Объёмно-планировочное решение........................................................ 5 1.2 Конструктивное решение....................................................................... 5 1.3 Технико-экономические показатели...................................................... 6 1.4 Планировочные коэффициенты............................................................. 6 2 Расчётно-конструктивная часть................................................................... 7 2.1 Расчёт продольного ребра плиты покрытия........................................ 7 2.1.1 Геометрический расчёт.................................................................... 7 2.1.2 Определение нагрузок..................................................................... 8 2.1.3 Расчёт продольного ребра по прочности....................................... 9 2.2 Расчёт фундамента............................................................................... 11 Список использованной литературы........................................................... 13 1 Архитектурная часть 1.1 Объёмно-планировочное решение Место строительства: г. Полоцк. Размеры здания: Длина: L= 72.6 м; Высота: Н= 15.7м; Ширина: В= 30.6м. Здание однопролётное (пролёт — 30м). Шаг колонн: 12м. Наружные стены: панельные двухслойные (толщина 0.3м). Здание оборудовано мостовым краном, грузоподъёмностью Q = 30т. 1.2 Конструктивное решение В качестве конструктивной основы здания принимаем сборный железобетонный каркас с применением унифицированных элементов и изделий заводского изготовления, см. Таблицу 1. Выбор конструктивных элементов и изделий осуществляем исходя из объёмно-планировочных параметров, вида и грузоподъемности кранового оборудования, климатологических характеристик района строительства [1]. В пролёте, оборудованным краном грузоподъемностью 30т, устанавливаются колонны серии КЭ-01-52 [2]. Железобетонные подкрановые балки принимаем двутаврового сечения (т.к. шаг колонн 6м), высота сечения 1000мм [3]. В качестве несущих конструкций покрытия используем стропильные фермы (пролёт 24м). Плиты покрытия, принимаем размером 3x12м. Фундамент сборный стаканного типа ФГ42. Стены — самонесущие панели 300мм.
5 Окончание Таблицы 1
1.3 Технико-экономические показатели Пз — площадь застройки (площадь по наружной поверхности здания на уровне цоколя): Пз = 72.6x30.6 = 2221.56м2 . Пк — конструктивная площадь (площадь, занимаемая конструкциями: колоннами, стенами, перегородками): Пк = 0.5x1x26+0.3x0.3x12+0.3x72.6x2+0.3x30.6x2 = 76.0м2 . Пп — полезная площадь: Пп = Пз - Пк = 2221.56 - 76.0 = 2145.56м2 . Пр — рабочая площадь (площадь, в которой работают краны): Пр = 28.5x72 = 2052м2 . Устр — строительный объём (равен произведению площади поперечного сечения здания на длину здания): Устр = 72.6x30.6x15.7 = 34878.5м3 . 1.4 Планировочные коэффициенты К, = к, = Пр = ^052_ = () _956 Пп
2145.56 = 0.034, Пз 2221.56 Уест 34878.5 16.26. Пп 2145.56 6 2 Расчётно-конструктивная часть 2.1 Расчёт продольного ребра плиты покрытия Требуется: произвести расчёт продольного ребра ребристой плиты покрытия по предельному состоянию 1-ой группы; определить площадь сечения продольной арматуры; сконструировать каркас продольного ребра (поперечные стержни подобрать из условия технологии сварки). Исходные данные (из задания на курсовую работу): Армирование продольных рёбер: ненапрягаемая арматура класса 8400. Применяемый бетон: С20/25. Здание возводится в г. Могилёв . Согласно Рисунку 1.1 [4] — II Б снеговой район (по таблице 2.4 [4] 8о — 1.2кПа). Класс по условию эксплуатации: ХСЗ. Расчётные данные: Для бетона С20/25 (по таблице 1.1 [4]): Ус ~ 15\ /ск = 20МПа; ДсиЬе = 25МПа; /с*=— = — = П.ЗЗМПа. Ус 1-5 Для арматуры 8400 (по таблице 1.2 [4]): /у а = 365МПа (06.0 — 40.0мм); Е5 = 200000МПа. Номинальные размеры плиты покрытия в плане (по данным Архитектурной части) — 3 х 6м. 2.1.1 Геометрический расчёт На основе размеров типовых панелей задаёмся размерами плиты покрытия. Сечение изгибаемых однопролётных панелей рассчитываем как для тавровых сечений, т.к. ребристая плита имеет сложное сечение, то в расчётах мы принимаем эквивалентное тавровое сечение, которое получаем суммированием средних толщин всех рёбер и принятием ширины и толщины полки по её конструктивному габариту, см. Рисунки 1 и 2. 7
Окончание Таблицы 2
ПРИМЕЧАЕИЕ: коэффициент надежности «//» определяется в соответствии с табл. 2.7 [4]. 2.1.3 Расчёт продольного ребра по прочности Крупнопанельную плиту рассматриваем как свободно лежащую на двух опорах балку П-образного поперечного сечения, которое приводится к тавровому сечению с полкой в сжатой зоне. При опирании панели на стропильную конструкцию (ферму) поверху расчётный пролёт /,# определяем по формуле: /е# = /-(6/2) = 6.0-°-^/ = 5.85ж, где Ь — ширина поперечного сечения несущей стропильной конструкции (фермы ФС 30). 9 Расчётная схема панели — балка с расчётным пролётом 1~ = 5.85м и равномерно распределённой нагрузкой. Максимальный изгибающий момент: В-(8 + яЪ-1#
3-4.219-5.852 где В —- номинальная ширина панели, В = 3.0м; (§+ Ч)а — полная расчётная нагрузка, см. Таблицу 2. Согласно п.7.1.2.7 СНБ 5.03.01-02 «Бетонные и железобетонные конструкции», вводимая в расчёт ширина свеса полки в каждую сторону от ребра не должна превышать 1/6 пролёта элемента (6.0/6 = 1000мм) и не более половины расстояния в свету между продольными ребрами ((2980 - 2*100)/2 = 1390мм). Получаем тавровое сечение со следующими размерами, см. Рисунок 2. Для установления расчетного случая таврового сечения определяем, где проходит граница сжатой зоны. Предварительно проверяем условие, считая, что граница проходит в полке (Хе// =И'/ ),т.е. должно соблюдаться неравенство — Мва < Мш . м м = /«/« ^ •&/•(<*—-) = 13.33-0.85-25-2980-(270-— ) = 217.362к#*л*. Таким образом, условие Мы < Мт соблюдается, следовательно, нейтральная ось проходит в пределах полки, т.е. хе #<к/ . Вычисляем коэффициент ат как для элемента прямоугольного сечения М* 54.144*106 шириной: ап =----------- -, ---- - = -------------------------- = 0.022 /с ,-а-Ьг с12 13.33-0.85-2980-2702 По таблице 3.6 [4] находим т]\ ат — 0.022 => т]= 0.979 (методом интерполяции). Требуемая площадь продольной арматуры (8400, / уЛ = 365МПа по , . М$й 54.144 *106 . „ 2 заданию): АК , = -------- — =------------------ = 5.6\см 1уЛ -П-Л 365-0.979-270 Количество арматурных стержней п = 2, по таблице 1.3 [4] принимаем ■у -\ 2020 А81 = 6.28см, что больше требуемой Аи — 5.61см. Арматуру располагаем по одному стержню в каждом ребре. Поперечную арматуру принимаем из условий технологии сварки по таблице 3.7 [4]. При продольной арматуре 020 8400 принимаем поперечную арматуру 05 8240 (класс поперечной арматуры по заданию). Шаг поперечных стержней устанавливаем в соответствии с требованиями п.3.3.2. [4]: - на приопорных участках (длиной 0.257 = 0.25-6000 = 1500мм): л1 , < — =------- = 150лш => л*. = 150лш: 1 2 2 ' 3 3 - в средней части элемента: з2 < — •/» = — • 300 = 225лш => з2 = 200мм. 10 -2 2.2 Расчёт фундамента Определить площадь подошвы фундамента под колонну. Рассчитать необходимое сечение продольной арматуры в подошве фундамента в продольном и поперечном сечениях и разработать рабочий чертёж фундамента. Расчётные данные: Для бетона С20/25 (по таблице 1.1 [4]): Ус = 15; /ск = 20МПа; ДсиЬе = 25МПа;
= В.ЗЗМПа. Ус 1.5 Для арматуры 8240 (по таблице 1.2 [4]): /ус1 = 218МПа (05.5 — 40.0мм); Ея - 200000МПа. Сбор нагрузок на фундамент выполним в форме Таблицы 3. Таблица 3 — Сбор нагрузок на фундамент
= 0.67лг'
0.36 • 106 -(20-2.55)-103 где Я0 -- условное расчетное сопротивление основания К0 - О.ЗбМПа (по заданию); ут/ — средний удельный вес материала фундамента и грунта на его уступах, ут/ =20 кН/м ; Н] — глубина заложения фундамента, Н)^2.55м. 11 Согласно номенклатуре фундаментов типа ФГ, см. Таблицу 1, принимаем фундамент с размерами подошвы 3.6x3.0м. Площадь подошвы принятого фундамента: А/ = 3.6 • 3.0 = 10.8ж2 . На Рисунке 3 показана геометрия стакана с большей стороны. 1000 Рисунок 3 — Геометрические размеры принятого фундамента. Н1 = 300мм — высота 1-ой ступени, см. Рисунок 3. Толщину защитного слоя бетона принимаем 80мм, т.к. под фундаментом нет подготовки (в соответствии с Архитектурной частью и согласно требованиям п.3.2 [4]). Рабочая высота первой ступени фундамента: 3,1 = 300 - 80 =220мм. Если условно принять распределение реактивного давления грунта на подошву фундамента от нагрузок равномерным, то полное давление на грунт:
= 25.ШкН 1м' М$ах = 0.125-/5/ -(а-а1 )2 -6 = 0.125-25.782-(3.6-3.0)2 -3.0 = 3.481кЯм; М„,2 = 0.125-/^ •(&-^2 -а = 0.125-25.782-(3.0-2.4)2 -3.6 = 4.177тс#л*;
При подсчете арматуры для фундамента за расчетный принимаем изгибающий момент М^2 , как для консоли с защемленным концом. Требуемое количество арматуры в одном направлении:
= 0.097сл^ 0.9-г/,-/^ 0.9-220-218 По таблице 1.3 [4] принимаем 1503 8240 с шагом 250мм (по длинной стороне). В другом направлении (по короткой стороне) принимаем 2003 8240 с шагом 150мм. 12 Список использованной литературы 1. Зайцев Ю.В., Хохлова Л.П., Шубин Л.Ф. Основы архитектуры и строительные конструкции: Учебник для вузов/ под ред. Ю.В. Зайцева. — М.: Высш. шк, 1989. — 391 с. 2. Шерешевский И. А. Конструирование промышленных зданий и сооружений: Учебное пособие для студентов строительных специальностей вузов. — 3-е изд., перераб. и доп. — Л.: Стройиздат, ленингр. отд-ние, 1979, — 168 с. 3. Справочник проектировщика. Под ред. Г.И. Бердичевского. — М. Стройиздат, 1974. 4. Волик А. Р. Методические указания к выполнению расчетов строительных конструкций в контрольной работе по дисциплине «Архитектура и строительные конструкции». - Новополоцк, ПТУ, 2006. - 30с. 13 |