Введение

В разрабатываемом курсовом проекте рассчитывается железобетонный каркас одноэтажного производственного здания согласно основным принципам расчета, конструирования и компоновки железобетонных конструкций. Колонны каркаса сплошные. Конструкции покрытия: плиты ребристые размером 2,2х9м, ферма с параллельными поясами.

Сбор нагрузок осуществляется в соответствии со СНиП 2.01.07-85 'Нагрузки и воздействия', а расчет конструкций — в соответствии со СНБ 5.03.01-02 'Бетонные и железобетонные конструкции. Нормы проектирования'.

Сравнительно небольшие пролеты промышленных зданий наиболее экономично перекрывать железобетонными балками, так как железобетонные фермы получатся очень трудоёмкими и более сложными в монтаже.

Исходные данные:

- пролет 22м;

- шаг колонн 9м;

- количество шагов – 8;

- высота до головки кранового рельса 8м;

- грузоподъёмность крана 15/3т;

- несущая стропильная конструкция – ферма с параллельными поясами;

- сопротивление грунта 3,6 МПа;

- район строительства г. Минск;

- схема поперечной рамы здания –трехпролетная;

1. Компоновка несущей системы здания

Компоновка конструкций схемы здания состоит из выбора сетки колонн, внутренних габаритов здания, выбора конструкции покрытия, разбивки здания на температурные блоки, выбора системы связей для обеспечения пространственной жесткости здания, привязки колонн к разбивочным осям здания и т.п.

Привязка к коордиционным осям колонн – нулевая. Так как здание имеет большую протяжённость в продольном направлении, поэтому делим его температурным швом.

Расстояние от разбивочной оси ряда до подкрановой балки =750мм.

Рама решается с жестким сопряжением стоек (колонн) с фундаментами и жестким сопряжением ригеля с колонной. В этом случае ригель рассматривается как статически неопределимая конструкция, в которой рабочие стержни ригеля соединяются со стержнями пропускаемые через колонну.

В данном курсовом проекте в качестве ригеля принимаем предварительно напряженную балку.

Подкрановые балки железобетонные предварительно напряженные высотой h_пб=1м. Наружные стены панелей навесные, опирающиеся на опорные столики колонн на отметке 6,6м. Стеновые панели и остекление ниже отметки 6,6м также навесные, опирающиеся на фундаментную балку. Крайние и средние колонны проектируются сплошными прямоугольного сечения. Отметка кранового рельса Н’=8м. Высота кранового рельса h_р=120мм.

Колонны имеют высоту от обреза фундамента до верха подкрановой консоли (подкрановая часть колонны):

Н₂ H’–(h_пб+h_р)+а₁;

а₁-расстояние от уровня пола до обреза фундамента, 0,15м;

Н₂ 8000–(2000+120)+150=6830 мм.

Принимает Н₂ 7200 (кратно 0,6м)

Определяем высоту надкрановой части колонны:

Н₁=Н_кр+h_пб+h_р+а_2;

где Н_кр - высота мостового крана, 2,4м;

а₂-зазор от крана до низа стропильных конструкций принимаем, 400мм;

Н₁=2400+1200+120+400=4120мм;

Принимаем Н₁ 5,4 (т.к. существует принудительная высота здания)

Высота колонны составляет:

Н= Н₁+Н₂;

Н=5400+7200=12600мм.

Размеры сечения колонн:

- для крайней колонны в подкрановой части

h₂= (1/10…1/14)Н₂;

h₂= (720…520)мм=600мм;

Определяем размеры сечения колонны.

Сечение колонн принимаем сплошное, т.к. грузоподъемность крана Q=15т < 30т и высота от пола до оголовка крана Н’=8м < 10м.

Для колонны в подкрановой части, высота сечения должно составлять не менее (1/10…1/14)·Н₂ т.е. 600 м, принимаем высоту сечения h₂=600 м. Ширину сечения принимаем в=0,5 м. В надкрановой части из условия опирания фермы принимаем h₁=0,6 м, ширина сечения для крайних и средних колонн b=500мм, т.к. шаг колонн 9м < 12м и грузоподъемность крана Q=15т < 30т.

Глубину заделки колонны принимаем:

Н ₃=0,5+0,33·h и Н ₃=1,5·b ;

Н ₃=0,5+0,33·0,6=0,7м > Н ₃=1,5·0,5=0,75 м.

Принимаем глубину заделки колонны Н₃=1,2 м, тогда полная высота колонны составит : Н_П= Н + Н₃=12,6+1,2=13,8 м.

2 Расчет предварительно напряженной плиты покрытия

Материалы плиты: бетон С²⁵/₃₀, в качестве напрягаемой арматуры продольных ребер плиты применена стержневая термически упрочненная арматура класса S800, ненапрягаемая арматура сварных каркасов и сеток принята стержневая горячекатаная класса S500 и арматурная холоднотянутая проволока периодического профиля класса S1400.