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, Н_к=2,40м (см. прил.15):

Н₂2,40+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=1,58.65= =12.975(м).	1,2(Н1+ Н2)=1,2(8.65+ +3,5)=14.58(м).	0,8 Н1=0,88.65= =6.92(м).
Надкрановая Н2=3,5 м.	2Н2 =23,5=7,0 (м).	2,5Н2=2,53,5=8.75 (м).	1,5Н2=1,53,5=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 400380 мм. В подкрановой части для крайних колонн 400700 мм, а для средней - 400700 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 36 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= 4,010,956.00=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 36 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) 4,2025/(24.06.0)=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 8,80,20=1.76 (кН/м³).

Расчетные нагрузки от стен и остекления оконных переплетов:

- на участке между отметками 11.4 и 13.8

G₁=2,46.01.761,10,95=26.48 (кН);

- на участке между отметками 8.4 и 11.4

G₂=(1,26.01.76+1.86.00,5)1,10,95=18.89 (кН);

- на участке между отметками 0,0 и 8.4

G₃=(1,26.01.76+7.26.00,5)1,10,95=35.81 кН

• Колонна по оси А, подкрановая часть с консолью

G₄₁=(0,78.65+0,450,35+0,50,450,45)0,4251,10,95=65.979 (кН);

Надкрановая часть G₄₂=0.40.383.5251,10,95=13.8985 (кН);

Итого G₄=G₄₁+G₄₂ =65.979+13.8985=79.88кН

• Колонна по оси Б, подкрановая часть с консолями

G₅₁=(0,78.65+20,60,7+0,70,7)0,4251,10,95=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+1,56.0)1,10,95=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=1.51=1.5 (кПа). Коэффициент надежности для снеговой нагрузки_f=1,4. Тогда расчетная нагрузка от снега на 1 м ригеля рамы с учетом класса ответственности здания будет равна:

Р_sn=1.51,46.00,95=11.97 (кН/м).

Длительно действующая часть снеговой нагрузки составит:

Р_sn,l= 0,5Р_sn=0,512=6 (кН/м).

Крановые нагрузки.

По прил.15 находим габариты и нагрузки от мостовых кранов грузоподъемностью

20/5 т: ширина крана В_к=5.6 м; база крана А_к=4.4 м; нормативное максимальное давление колеса крана на подкрановый рельс Р_max,n=180 кН; масса тележкиG_т=6.3 т; общая масса кранаG_к=25.5 т.

Нормативное минимальное давление одного колеса крана на подкрановый рельс ( при 4 колесах):

Р_min,n=0,5(Q+Q_к)- Р_max,n=0,5(196.2+25.59,81)-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:

Т_n=0,50,05(Q+Q_т)=0,50,05(196.2+6.39,81)=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 D_max = Р_max,n _f _у_n=1801,12.1470,95=403.85 (кН)

Где _у- сумма ординат линии влияния_у=0,8+1+0.067+0.28=2.147;

Минимальное давление на колонну D_min = Р_min,n _f _у_n=43.17751,12.1470,95=96.87 (кН).

Тормозная поперечная нагрузка на колонну

Т=Т_n_f _у_n =6.451,12.1470,95=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 w_n1= 0,40,30=0,12 кПа.

• На высоте до 10 м w_n2= 0,40,30=0,12 кПа.

• На высоте до 20 м w_n3= 0,550,30=0,165 кПа.

Вычислим значения нормативного давления на отметках верха колонн и покрытия,

-на отм. 12.0:

w_n4= 0,12+((0,165-0,12)/(20-10))(12.0-10)=0,129 кПа.

-на отм. 15.0:

w_n5= 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:

w_n=

0.1179 (кПа).

Для определения давления с учетом габаритов здания находим по прил. 4(7) аэродинамические коэффициенты с_е= 0,8 и с_е3 = -0,4. Тогда с учетом коэффициента надежности по нагрузке_f=1,4 и шага колонн 6.0 м получим:

Расчетная равномерно распределенная нагрузка на колонну рамы с наветренной стороны w₁= 0,11790,81,46.00,95=0.753 (Кн/м);

То же, с подветренной стороны w₂= 0,11790,41,46.00,95=0.376 (Кн/м).

Расчетная сосредоточенная ветровая нагрузка от давления ветра на ограждающие конструкции выше отм. 12,0

_f L_n =

(0,129+0,135)/2 (15.475-12,0 )(0,8+0,5)1,46.00,95 = 4.4 (Кн).