- •Железобетонные конструкции одноэтажных промышленных зданий с мостовым кранам.
- •Шаг колонн в продольном направление, м………………………6
- •1.1Компоновка поперечной рамы и определение нагрузок.
- •1.2 Проектирование стропильной конструкций.
- •1.2.1Двускатная решетчатая балка.
- •1.2.2. Оптимизация стропильной конструкции.
- •1.3 Проектирование колонны.
- •1.3.1 Определение расчетных комбинаций усилий и продольного армирования.
- •1.3.1 Определение расчетных комбинаций усилий и продольного армирования.
- •1.4 Расчет и конструирование монолитного внецентренно нагруженного
Министерство образования Российской Федерации.
Казанская государственная архитектурно-строительная академия.
Кафедра ЖБ и КК
Железобетонные конструкции одноэтажных промышленных зданий с мостовым кранам.
Выполнил: ст. гр. 03-406
Турилин О.В.
Проверил:
Матвеев И.Ю.
Казань 2004
Шаг колонн в продольном направление, м………………………6
Число пролетов в продольном направление, м…………………..6
Число пролетов в поперечном направление, м…………………..2
Высота до низа стропильной конструкции, м…………………….12.00
Тип стропильной конструкции и пролет…………………………..БДР-18
Грузоподъемность и режим работы крана…………………………32/5H
Тип конструкции кровли……………………………………………2
Вид бетона строп. констр. и плит покрытия ………………………Тяжелый
Тип и толщина стеновых панелей…………………………………..ПСЯ-200
Район строительства…………………………………………………Иркутск
Тип местности…………………………………………………………С
Класс ответственности здания………………………………………..2
Влажность окружающей среды ………………………………………55%
1.1Компоновка 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 грузоподъемностью 32/5т Нк=2,75м (см. прил.15):
Н22,75+0,8+0,15+0,1=3,8 м.
С учетом унификации размеров колонн серии 1.424.1 (прил. 5) назначаем Н2=3,9 м.
Высоту подкрановой части колонн определяем по заданной высоте до низа стропильной конструкции 12м и отметки обреза фундамента –0,150 м при Н2=3,9 м:
Н1=12-3,9+0,15=8,25 м.
Расстояние от верха колонны до уровня головки подкранового рельса соответственно будет равно у=3,9-0,8-0,15=2,95 м.
Табл.1.1
Часть колонны |
При расчете в плоскости поперечной рамы |
В перпендикулярном направление
| |
При учете нагрузок от крана |
Без учета нагрузок от крана | ||
Подкрановая Н1=8,25 м. |
1,5 Н1=1,58,25= =12,375 м.
|
1,2(Н1+ Н2)=1,2(8,25+ +3,9)=14,58 м.
|
0,8 Н1=0,88,25= =6,6 м. |
Надкрановая Н2=3,9 м.
|
2Н2 =23,9=7,8 м.
|
2,5Н2=2,53,9=9,75 м.
|
1,5Н2=1,53,9=5,85 м.
|
По условиям максимальной гибкости высота сечения подкрановой части колонн должна быть не менее 14,58/35=0,417 м, а надкрановой – 9,75/35=0,279 м.
С учетом требований унификации для мостовых кранов грузоподъемностью более 30 т принимаем поперечные сечения колонн в надкрановой части 400600 мм. В подкрановой части для крайних колонн 400700 мм, а для средней - 400800 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)8,25=0,825…0,589 м.
Стропильную конструкцию по заданию принимаем в виде решетчатой двухскатной балки типа БДР 18 из тяжелого бетона. По прил. 6 назначаем марку балки БДР 18 с номером типа опалубочной формы 1 с максимальной высотой в середине пролета 1,64 м (объем бетона 3,46 м3).
По прил.11 назначаем тип плит покрытия размером 36 м.
Толщина кровли (тип 2) прил.13 составляет 160 мм.
По заданию проектируем наружные стены из сборных навесных панелей. В соответствии с прил. 14 принимаем панели из ячеистого бетона марки по плотности D 800 толщиной 240 мм.
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 м, расчетная постоянная нагрузка на 1 м ригеля рамы будет равна G=4,4160,956=25,13 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 |
-Четырехслойный рубероидный ковер |
0,12 |
1,3 |
0,156 |
-Цементная стяжка |
0,45 |
1,3 |
0,585 |
-Утеплитель пенобетон |
0,55 |
1,3 |
0,715 |
-Обмазочная пароизоляция |
0,05 |
1,3 |
0,065 |
-Ребристые плиты покрытия размером 36 м с учетом заливки швов (= 65,5, = 25 кН/м3) |
1,6375
|
1,1 |
1,8 |
-Решетчатая балка (Vb=3,46 м3, пролет 18м, шаг колонн 6м, бетон тяжелый D 1800) 3,4625/(18 6)=0,638 кН/м2 |
0,8 |
1,1 |
0,88 |
Итого |
|
|
4,419 |
Нормативная нагрузка от 1 м2 стеновых панелей из ячеистого бетона марки D 800 при толщине 240 мм составит 8,80,2=1,76 кН/м3
Расчетные нагрузки от стен и остекления оконных переплетов:
на участке между отметками 11,4 и 13,8
G1=2,461,761,10,95=26,48 кН
на участке между отметками 7,8 и 11,4
G2=(1,261,76+2,460,5)1,10,95=20,76 кН
на участке между отметками 0,0 и 7,8
G3=(1,261,76+6,660,5)1,10,95=33,93 кН
Колонна по оси А, подкрановая часть с консолью
G41=(0,78,25+0,60,6+0,50,60,6)0,4251,10,95=65,99 кН
Надкрановая часть G42=0,463,9251,10,95=24,45 кН
Итого G4= G41 + G42 =65,99+24,45=90,44кН
Колонна по оси Б, подкрановая часть с консолями
G51=(0,88,25+20,60,65+0,650,65)0,4251,10,95=81,54 кН
Надкрановая часть G52 =G42=24,45 кН
Итого G5 =G51 + G52 =81,54+24,45=106 кН
Расчетная нагрузка от собственного веса подкрановых балок (по рил. 12) и кранового пути (1,5 кН/м ) будет равна:
G6=(35+1,56)1,10,95=46 кН
Временные нагрузки.
Снеговая нагрузка для расчета поперечной рамы принимается равномерно распределенной во всех пролетах здания. Для города Иркутск определяем нормативное значение снегового покрова S0 =0,7 (р-н 2) и соответственно полное нормативное значение снеговой нагрузки S= S0=0,71=0,7 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
Рsn=0,71,460,95=5,586 кН/м.
Длительно действующая часть снеговой нагрузки составит
Рsn,l= 0,5Рsn =0,55,6=2,8 кН/м.
Крановые нагрузки.
По прил.15 находим габариты и нагрузки от мостовых кранов грузоподъемностью 32/5 т (313,9/49 кН): ширина крана Вк=6,3 м; база крана Ак=5,1 м; нормативное максимальное давление колеса крана на подкрановый рельс Рmax,n=235 кН; масса тележки Gт=8,7 т; общая масса крана Gк=8,7 т.
Нормативное минимальное давление одного колеса крана на подкрановый рельс ( при 4 колесах):
Рmin,n=0,5(Q+Qк)- Рmax,n=0,5(313,9+289,81)-235=59,3 кН
Нормативное горизонтальная нагрузка на одно колесо крана, направленная поперек кранового пути и вызываемая торможение тележки , при гибком подвесе груза будет равна:
Тn=0,5 0,05(Q+Qт)=0,5 0,05(313,9+8,79,81)=9,98 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 Dmax = Рmax,n f уn=2351,11,950,95=478,9 кН
Где у- сумма ординат линии влияния у=0,8+1+0,15=1,95;
Минимальное давление на колонну Dmin = Рmin,n f уn=59,31,11,950,95=120,8 кН
Тормозная поперечная нагрузка на колонну
Т=Тnf уn =9,981,11,950,95=20,34 кН
Ветровая нагрузка.
Иркутск расположен в 3 ветровом районе по скоростным напорам ветра. Нормативное значение ветрового давления равно w0=0,38 кПа.
Для заданного типа местности С с учетом коэффициента к получим следующее значение ветрового давления по высоте здания:
На высоте до 5 м wn1= 0,40,38=0,152 кПа.
На высоте до 10 м wn2= 0,40,38=0,152 кПа.
На высоте до 20 м wn3= 0,550,38=0,209 кПа.
Вычислим значения нормативного давления на отметках верха колонн и покрытия:
На отм. 12,0
wn4= 0,152+((0,209-0,152)/(20-10))(12-10)=0,1634 кПа.
wn5= 0,152+((0,209-0,152)/(20-10))(14,11-10)=0,1454 кПа.
Переменный по высоте скоростной напор ветра заменяем равномерно распределенным, эквивалентным по моменту в заделке консольной балки и длиной 12 м:
wn=
кПа.
Для определения давления с учетом габаритов здания находим по прил. 4(7) аэродинамические коэффициенты се=0,8 и се3=-0,4. Тогда с учетом коэффициента надежности по нагрузке f=1,4 и шага колонн 6 м получим:
Расчетная равномерно распределенная нагрузка на колонну рамы с наветренной стороны w1= 0,1530, 81,460,95=0,976 Кн/м;
То же, с подветренной стороны w2= 0,1530, 41,460,95=0,488 Кн/м
Расчетная сосредоточенная ветровая нагрузка от давления ветра на ограждающие конструкции выше отм. 12,0
f Ln=(0,1634+0,1754)/2(14,1-12)(0,8+0,4)1,460,95=3,42Кн