Федеральное агентство по образованию РФ

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Ижевский государственный технический университет»

Чайковский технологический институт (филиал ИжГТУ)

Баженова Т.Р.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННОГО КАРКАСА

ОДНОЭТАЖНОГО ПРОМЫШЛЕННОГО ЗДАНИЯ

Методические указания к курсовому проекту по дисциплине

«Железобетонные и каменные конструкции»

для студентов специальности 270102

заочной формы обучения

ЧТИ ИжГТУ, 2010

Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине «Железобетонные и каменные конструкции» для студентов специальности 270102 заочной формы обучения

Составитель: ст. преподаватель Баженова Татьяна Растамовна 2010 г.

© Баженова Т.Р.

Утверждено на заседании кафедры «Технология и организация строительного производства» Чайковского Технологического института (филиал) ИжГТУ.

Данные методические указания содержат пример выполнения разделов курсового проекта. Приведены исходные данные и основные формулы по разработке курсового проекта.

2010 г.

Содержание

1 Выбор несущих конструкций каркаса здания 5

1.1 Компоновка поперечной рамы 5

1.2 Устройство связей 8

2 Сбор нагрузок на раму 10

2.1 Постоянная нагрузка 10

2.1.1 Нагрузка от веса покрытия 10

2.1.2 Постоянные нагрузки от подкрановой балки 10

2.1.3 Постоянная нагрузка от веса продольной стены и остекления 11

2.1.4 Постоянная нагрузка от собственного веса колонны 11

2.2 Временная нагрузка 12

2.2.1 Снеговая нагрузка 12

2.2.2 Вертикальное давление кранов 12

2.2.3 Горизонтальное действие кранов 13

2.2.4 Ветровая нагрузка 13

3 Статический расчет рамы 14

3.1 Определение расчетных величин и коэффициентов 15

3.2 Усилия в колоннах рамы от постоянной нагрузки 16

3.3 Усилия в колоннах рамы от снеговой нагрузки 18

3.4 Усилия в колоннах рамы от ветровой нагрузки 21

3.4.1 Ветер слева 21

3.4.2 Ветер справа 24

3.5 Усилие в колоннах рамы от крановой нагрузки 26

3.5.1 Максимальный изгибающий момент на колонне ряда А, минимальный на колонне ряда Б 26

3.5.2 Максимальный изгибающий момент на колонне ряда Б, минимальный на колонне ряда А 30

3.5.3 Четыре крана с максимальным изгибающим моментом на колонне ряда Б 33

3.5.4 Горизонтальная сила приложена к колонне ряда А 36

3.5.5 Горизонтальная сила приложена к колонне ряда Б 38

3.6 Таблица нагрузок и расчетных усилий 40

4 Расчет колонны 43

4.1 Расчет надкрановой части 43

4.1.1 Комбинация нагрузок для надкрановой части колонны 43

4.1.2 Выбор материалов и определение расчетных характеристик 44

4.1.3 Расчет надкрановой части 45

4.2 Расчет подкрановой части 51

4.2.1 Комбинация нагрузок для подкрановой части колонны 51

4.2.2 Выбор материалов и определение расчетных характеристик 51

4.2.3 Расчет подкрановой части 52

4.3 Расчет промежуточной распорки 60

4.4 Расчет колонны в стадии транспортировки 62

4.5 Расчет по образованию трещин нормальных к продольной оси элемента в

процессе транспортировки 64

4.6 Расчет колонны в стадии монтажа 65

5 Расчет ребристой плиты покрытия 66

5.1 Сбор нагрузок на панель покрытия 67

5.2 Определение внутренних усилий в сечениях элементов от внешней нагрузки 68

5.3 Расчет полки панели на местный изгиб 69

5.4 Расчетная прочность по нормальному сечению в середине пролета 70

5.5 Расчет поперечного ребра 71

5.6 Расчет продольного ребра по нормальным сечениям 73

5.7 Определение геометрических характеристик приведенного сечения 74

5.8 Определение потерь предварительного напряжения в арматуре и усилия

предварительного обжатия 76

5.9 Расчет прочности продольного ребра по наклонным сечениям 77

5.10 Расчет по трещиностойкости 79

5.10.1 Расчет по образованию трещин, нормальных к продольной оси элемента 79

5.10.2 Расчет по раскрытии трещин нормальных к продольной оси элемента 79

5.10.3 Расчет по образованию трещин, наклонных к продольной оси элемента 81

5.11 Расчет по деформациям при отсутствии трещин в растянутой зоне 82

6 Расчет панели в стадии изготовления, транспортировки и монтажа 84

6.1 Расчет панели на усилия, возникающие в стадии транспортировки и монтажа 84

6.2 Расчет панели на усилия, возникающие в стадии изготовления 85

Список литературы 87

Задание: Рассчитать конструкции одноэтажного промышленного здания с мостовыми кранами.

Данные:

• Пролет здания: первый - 24 м; второй - 24 м.

• Шаг рам - 6 м.

• Высота до низа несущей конструкции покрытия – 16,8 м.

• Грузоподъемность кранов: 15 т и 10 т.

• Место строительства - Новгород.

• Класс бетона колонн - В20.

• Класс арматуры колонн – А-300.

• Класс арматуры плиты перекрытия – А-600.

• Класс бетона фермы - В30.

1 Выбор несущих конструкций каркаса здания

1.1 Компоновка поперечной рамы

Плиты покрытия ребристые 2ПГ-5: L=5960мм, В=2980мм, Н=300мм, марка бетона 30, масса плиты 2,47 т.

Рисунок 1 - Плита перекрытия

Несущие конструкции покрытия - железобетонные фермы пролетом 24 м ( т, бетон класса В40).

Рисунок 2 - Ферма пролетом 24 м

Стены навесные из керамзитобетона:

• ПС-60-18-30-6: L=5980мм, В=300мм, Н=1785мм, расход арматуры 48,5 кг, масса панели 4,8 т,

• ПС-60-12-30-6: L=5980мм, В=300мм, Н=1185мм, расход арматуры 35,1 кг, масса панели 3,2 т.

Рисунок 3 - Навесные стеновые панели из керамзитобетона

Подкрановая балка двутаврового сечения пролетом 6 м под краны грузоподъемностью до 30 т: L=5980мм, в_f^/=650мм, Н=1000мм, т=5400кг.

Рисунок 4 - Подкрановая балка

Мостовые краны грузоподъемностью 15т и 10т, среднего режима работы, с параметрами приведенными в таблице 1.

Таблица 1 - Основные параметры мостовых кранов (ГОСТ 6711-70)

Грузоподъемность, т		Размеры, мм				Максимальное давление колеса, kH	Масса, т		Тип кранового рельса	Высота рельса, мм
Главный крюк	Вспомогательный крюк	НК	В1	В2	К		тележки	крана с тележкой
15	-	2300	260	6300	4400	185	5,3	31	КР-70	120
10	-	1900	260	6300	4400	145	4	27	КР-70	120

Колонны двухветвевые сквозного сечения:

Высота надкрановой части

,

где - высота крана;

- высота подкрановой балки;

- величина, которая дается на прогиб стропильной фермы для безопасного продвижения крана, мм;

Примем мм.

Высота подкрановой части до уровня пола

,

где - высота от нулевой отметки до низа несущей конструкции покрытия;

Глубина заделки колонны в стакане фундамента

,

Полная высота колонны:

Рисунок 5 – Колонны

Рисунок 6 - Схема поперечной рамы