Одноэтажное каркасное промышленное здание

1. Компоновка каркаса здания

1.1 Разработка схемы поперечных рам, связей и фахверка

1.2 определение генеральных размеров поперечной рамы цеха

2. Установление нагрузок на поперечную раму цеха

2.1 определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций и от стеновых ограждений

2.2 определение нагрузки от крановых воздействий

2.3 определение нагрузок от давления снега и ветра

3. Определение расчетных усилий в элементах ПРЦ

3.1 статический расчет рамы

3.2 составление расчетных сочетаний нагрузок для подбора сечений надкрановой и подкрановой частей колонны

4. Расчет колонны

4.1 расчет подкрановой части

4.2 расчет надкрановой части

5. Расчёт внецентренно нагруженного фундамента

6. Расчёт предварительно напряженной балки покрытия

Список использованной литературы

Введение

В разрабатываемом курсовом проекте рассчитывается железобетонный каркас одноэтажного трехпролетного производственного здания согласно основным принципам расчета, конструирования и компоновки железобетонных конструкций.

Сбор нагрузок осуществляется в соответствии со СНиП 2.01.07-85 "Нагрузки и воздействия", а расчет конструкций - в соответствии с СНБ 5.03.01-02 "Бетонные и железобетонные конструкции". Характеристики кранов принимаем по ГОСТ 25.711-83.

1. Компоновка каркаса здания

1.1 Разработка схемы поперечных рам, связей и фахверка

Основными элементами несущего железобетонного каркаса промышленного здания, воспринимающего почти все нагрузки, являются плоские поперечные рамы, образованные колоннами и несущеми стропильными конструкциями. В продольном направлении элементами каркаса являются: подкрановые балки, ригели стенового ограждения, плиты покрытия, фонари.

Система конструктивных элементов, служащая для поддержания стенового ограждения и восприятия ветровой нагрузки, называется фахверком. При самонесущих стенах, а также с длинами панелей, равными шагу колонн, необходимости в конструкции фахверка нет. Принимаем торцевой фахверк сечением 400 х 400 мм с нулевой привязкой к поперечной оси.

Важными элементами железобетонно каркаса промышленного здания являются связи. Надлежащая компоновка связей обеспечивает совместную работу конструкций каркаса, что имеет большое значение для повышения жесткости сооружения и экономии материала. Связи, предназначенные для восприятия определенных силовых воздействий, должны обеспечивать последовательное доведение усилий от места приложения нагрузки до фундамента здания. Система связей между колоннами обеспечивает геометрическую неизменяемость каркаса в продольном направлении и устойчивость из плоскости поперечных рам. Вертикальные связи ставят в середине цеха и между крайними колоннами. Связи по покрытию устраивают для обеспечения пространственной жесткости каркаса, устойчивость покрытия в целом и отдельных его частей.

1.2 определение генеральных размеров поперечной рамы цеха

Компоновку поперечной рамы начинают с установления основных габаритных размеров элементов конструкций в плоскости рамы. Вертикальные габариты здания зависят от технологических условий производства и определяются расстоянием от уровня пола до головки кранового рельса h₁ и расстоянием от головки кранового рельса до низа конструкций покрытия h₂.

Размер h₂ диктуется высотой мостового крана:

Высота цеха от уровня пола до низа стропильных ферм h = h_В + h_Н,

h₁ = 16000 мм - заданная по условиям технологии отметка головки кранового рельса.

h = 16000 + 2000 = 15500 мм.

Размер верхней части колонны - Н_в = с+h_пкб + h_р +h_2,гдеh_пкб - высота подкрановой балки, принимаемая в зависимости от шага колонн и пришаге колонн В = 12 м. h_б = 1400 мм;

h_р - высота кранового рельса, принимаемая в зависимости от грузоподъемности крана (принимаем 150 мм);

Н_в = 100 + 1650 + 150 + 1400 = 3300 мм.

Высота нижней части колонны - Н_н = H_{Г. Р} - h_Р - h_П.Б. +а, где а = 150 мм - заглубление колонны ниже уровня пола

Н_н = 16000 - 150 - 1400 + 150 = 14600 мм.

Общая высота колонны от защемления колонны в фундамент до низа ригеля:

Н_к = Н_в + Н_н =3300 + 14600 = 17900 мм

Принимаем сечение надкрановой части колонны ряда h_в х b_в = 380 x 400 мм. Сечение нижней части колонны принимаем:

h_н х b_н = 1300 х 500 - для колонны крайнего ряда

h_н х b_н = 1300 х 500 - для колонны среднего ряда

Высоту стропильной балки определяют из условия H_б , но не менее 790 мм.

Принимаем высоту балки H_б = 1700 мм.

2. Установление нагрузок на поперечную раму цеха

На поперечную раму цеха действуют постоянные нагрузки от веса ограждающих и несущих конструкций здания, временные от мостовых кранов и атмосферные воздействия снега и ветра. На здание может действовать одновременно несколько нагрузок и возможно несколько их комбинаций с учетом отсутствия некоторых из них или возможного изменения схем их приложения. Поэтому раму рассчитывают на каждую из нагрузок отдельно, а затем составляют расчетную комбинацию усилий при самом невыгодном сочетании нагрузок. При этом значения нагрузок должны подсчитываться отдельно, если даже они имеют одинаковые схемы распределения на конструкции, но отличаются по длительности воздействия.

2.1 определение постоянной нагрузки от покрытия, собственной массы конструкций и от стеновых ограждений

Постоянные нагрузки на ригель рамы от веса кровли, стропильных конструкций и связей по покрытию принимаются обычно равномерно распределенными по длине ригеля. Постоянные нагрузки зависят от типа покрытия, которое может быть тяжелым или легким, утепленным или не утепленным. В данном курсовом проекте применяются - сборные железобетонный плиты покрытия толщиной 400 мм.

Покрытие состоит из сборных железобетонных плит, опирающихся непосредственно на стропильную балку, пароизоляции, теплоизоляционного слоя, стяжки, водоизоляционного ковра. Толщина теплоизоляционного слоя может быть принята без теплотехнического расчета в зависимости от расчетной зимней температуры наружного воздуха (наименование утеплителя - пенопласт). Принимаем толщину утеплителя δ = 120 мм. Нагрузка от покрытия определяется суммированием отдельных элементов, значения которых сведены в таблицу. Сбор нагрузок на 1 м² покрытия

Таблица 1