МО РБ

УО «Полоцкий государственный университет»

Инженерно-строительный факультет

Кафедра «Строительные конструкции»

Методические указания

к выполнению курсового проекта №2

«Одноэтажное промышленное здание»

Новополоцк, 2008

Введение

Настоящие методические указания предназначены для использования в курсовом проектировании и имеют целью дать порядок проектирования несущих железобетонных элементов каркаса одноэтажного промышленного здания.

Методические указания не могут быть исчерпывающими и предполагают обращение к учебникам и учебным пособиям по курсу "Железобетонные и каменные конструкции", к нормативным и инструктивным документам, а также к справочной литературе и пособиям по проектированию. Поэтому в соответствующих местах указаний приводятся ссыпки на литературу, которой следует пользоваться при выполнении тех или иных разделов проекта.

1. Содержание и объем проекта

Цель второго курсового проекта – помочь студенту усвоить и закрепить лекционный материал по расчету и конструированию железобетонных элементов, а также привить навыки проектирования железобетонных конструкций одноэтажных промышленных зданий.

Исходными данными, для проекта являются: длина здания, количество и величина пролетов, высота до низа стропильной конструкции, грузоподъемность кранов, тип стропильной конструкции покрытия (ригеля), материалы наружных стен, характеристики грунта и район строительства. По этим данным студент должен выполнить компоновку каркаса здания с учетом требований унификации, рассчитать и сконструировать следующие сборные железобетонные элементы: предварительно напряженную ферму или балку покрытия, сплошную или двухветвевую колонну, подкрановую балку и фундамент.

Выполнение курсового проек­та должно начинаться с компоновки здания и назначения типов и размеров основных элементов каркаса (эскизное проектирование).

Ко второму этапу проектирования можно приступать только после того, как полностью выполнена компоновка здания. Расчет и проектирование ригеля покрытия и подкрановой балки можно выполнять параллельно с расчетом рамы, колонны и фундамента. Определение усилий в элементах рамы следует производить с помощью ЭВМ.

В итоге выполненной работы за защиту курсового проекта предоставляется расчетно-пояснительная записка, содержащая расчет конструкций и иллюстрированная схемами рисунками и таблицами, и графическая часть объемом 2 листа стандартного формата. На них должны быть изображены план и поперечный разрез здания, опалубочные и арматурные чертежи подкрановой балки, ригеля, колонны и фундамента со спецификацией арматуры и закладных деталей, детали конструкций, выборка арматуры и технико-экономические показатели запроектированных конструкций. Чертежи должны быть выполнены в карандаше или с использованием компьютера и соответствовать требованиям ЕСКД ГОСТ 21.103-78, ГОСТ 21.502-78, ГОСТ 21.101-79, ГОСТ 21.105-79, ГОСТ 21.503-80.

Расчет рекомендуется выполнять в том порядке, в котором он дан в настоящих указаниях. Однако, при необходимости, порядок расчета может быть изменен и выполнен по любой из имеющихся в литературе методик при условии, что они учитывают требования действующих нормативных документов.

2. Эскизное проектирование

Студенту необходимо самостоятельно определить остальные размеры здания, пользуясь его габаритами по заданию и видом крана.

При компоновке поперечной рамы необходимо обратить вни­мание на выполнение следующих требований:

- в зданиях без мостовых кранов, а также в зданиях с мостовыми кранами грузоподъемностью до 30 т при шаге колонн 6м и высоте от пола до низа несущих конструкций покрытия менее 16,2 и наружные грани колонн совмещаются с продольной разбивочной осью (нулевая привязка);

- в зданиях с мостовыми кранами грузоподъемностью до 50 т включительно при шаге колонн 6м и высоте от пола до низа несу­щих конструкций покрытия 16,2 и 18 м, а также при шаге колонн 12 м и высоте 8,4 - 18 м наружные грани колонн смещаются в наружную сторону от продольных разбивочных осей на 250 мм;

- средних колоннах оси сечений подкрановой части колонны должны совпадать с продольной разбивочной осью;

- геометрические оси торцевых колонн и поперечных температурных швов смещаются с поперечной оси внутрь здания (блока) на 500 мм;

- расстояния между осями подкрановых путей и разбивочными осями здания принимаются равными: 750 мм – в зданиях, оборудованных мостовыми кранами общего назначения грузоподъемностью до 50 т включительно; 1000 мм – в зданиях с мостовыми кранами грузоподъемностью более 50 т, а также при наличии проходов к подкрановой части колонны.

С учетом применения унифицированных стропильных конструкций расстояние от продольной разбивочной оси до центра площадки опирания принимается по расчету.

При компоновке здания необходимо обеспечить его пространственную жесткость и устойчивость, предусмотреть устройство температурно-усадочных швов /1,2/.

Рама решается, как правило, с жестким сопряжением стоек (колонн) с фундаментами и шарнирным сопряжением стоек с ригелем. Шарнирное сопряжение осуществляется при помощи анкерных болтов, выпускаемых из колонн, на которые заводятся вырезы опорных листов ригелей с последующей сваркой закладных элементов ригеля и колонны.

Размеры поперечного сечения стоек рамы определяются расчетом по прочности на усилия, найденные в результате статического расчета рамы, для чего необходимо знать жесткости стоек. Таким образом, статическому расчету рамы должно предшествовать ориентировочное назначение размеров поперечного сечения колонн, зависящих от продольных размеров стоек, определяемых заданием на курсовой проект.

Колонны каркасного здания могут быть сплошными прямоугольного сечения или сквозными двухветвевыми. При выборе конструкции колонны необходимо учитывать грузоподъемность мостового крана и высоту здания.

Сплошные колонны – грузоподъемность до 30 т, высота колонны до 11,8 м.

Сквозные колонны – грузоподъемность свыше 30 т, высота колонны более 11,8 м.

Колонны крайних рядов имеют длинну от обреза фундамента до подкрановой консоли:

(2.1)

где – отметка кранового рельса;

– высота подкрановой балки зависит от шага колонн: 6м => 1000мм; 12м => 1400мм. Для промежуточных значений – иинтерполируем.

– высота кранового рельса с подкладками принимается равной 120 130 мм (для кранов грузоподъемностью до 30 т применяется рельс КР - 70, = 120 мм);

0,15 м – расстояние от уровня чистого пола до обреза фундамента.

Длина нижней части колонны учитывает глубину заделки колонны в стакан фундамента:

(2.2)

где – глубина заделки колонны в стакан фундамента, назначается:

сплошные колонны – 900 мм;

двухветвевые – минимум 1200 мм.

Высота от верха подкрановой консоли до низа стропильной конструкции H_В диктуется высотой мостового крана:

(2.3)

где – высота мостового крана;

0,1 м – минимальный зазор между стропильной конструкцией и мостовым краном по технике безопасности.

Высота Н_В должна быть кратна модулю 0,6 м.

Полная длина колонны:

(2.4)

Размеры сечения колонны в надкрановой части назначают с учетом опирания ригелей непосредственно на торец колонны без устройства специальных консолей. Высоту сечения принимают:

-для средних колонн или 600 мм,

-для крайних колонн или 600 мм.

Ширина сечения средних и крайних колонн: мм (чем больше шаг колонн, тем больше ширина сечения).

Размеры сечения сплошных колонн в подкрановой части назначают преимущественно по несущей способности и из условий достаточной жесткости. Принято считать жесткость колонны достаточной, если высота сечения .

Сквозные колонны имеют в подкрановой части две ветви, соединенные короткими распорками-ригелями.

Для средних колонн в подкрановой части допускают смещение оси ветви с оси подкрановой балки и принимают высоту всего сечения мм;

Для крайних колонн – мм;

Высота сечения ветви – или 300 мм;

Ширина или 600 мм, .

Расстояние между осями распорок принимают (8…10)h. Распорки размещают так, чтобы размер от уровня пола до низа первой надземной распорки составлял не менее 1,8 м и между ветвями обеспечивался удобный проход. Нижняя распорка располагается ниже уровня пола. Высоту сечения распорки принимают (1,5...2)h, а ширину сечения распорки равной ширине сечения ветви.

Если в задании не указана подлежащая расчету колонна, то студент самостоятельно решает вопрос, какую колонну рассчитывать – крайнюю или среднюю, важно, чтобы она несла крановую нагрузку. Фундаменты под стойки рамы устраиваются железобетонные столбчатые стаканного типа в монолитном исполнении. Верх стакана фундамента обычно располагается на глубине 15 см ниже отметки чистого пола с целью скорейшего завершения нулевого цикла. Отметка низа фундамента регламентируется районом строительства.