Проектирование промышленного 2-х пролётного здания

ОБЪЁМНО-ПЛАНИРОВОЧНОЕ РЕШЕНИЕ.

Размеры здания:

L= 48.93 (м) — длина;

Н1= 11.68 (м) — высота;

Н2= 24.93 (м) — ширина.

Отметка верха колонны: НК=9,6 (м).

Здание имеет два пролёта: А= 6 (м), Б= 18 (м).

Шаг колонн: крайних — 6 (м), средних -6 (м).

Наружные стены: кирпичные (толщина 0.465(м)).

Здание оборудовано подвесными кранами, грузоподъёмностью QA=10(т), QБ=10(т).

Технико-экономические показатели.

Пз — площадь застройки (площадь по наружной поверхности здания на уровне цоколя):

Пз =48.931 219,82(м2).

Пк — конструктивная площадь (площадь, занимаемая конструкциями: колоннами, стенами, перегородками):

Пк =71.28 (м2).

Пп — полезная площадь:

Пп = Пз — Пк = 1148.54 (м2).

Пр — рабочая площадь (площадь, в которой работают краны):

Пр = 48•(3.5+15.5)=912 (м2).

Vстр = строительный объём (равен произведению площади поперечного сечения здания на длину здания):

Vстр = 48.93•278.4=13 622.1 (м3).

Планировочные коэффициенты.

К1.

К3.

К2.

КОНСТРУКТИВНОЕ РЕШЕНИЕ.

Фундамент типа ФА 33:

Hф = 2400 (мм) а = 1800 (мм).

b = 1800 (мм) Фундаментные балки ФБ 6−30:

Рис. 1.

Железобетонные колонны для зданий с подвесными кранами QA=10(т), QБ=10(т) серии: крайние — К84−1, средние — К84−1:

Рис. 2.

Балка с параллельными поясами марки: 1БСТ-1А — для пролёта 6 м; решетчатая балка: 1БДР18−1 — для пролёта 18 м:

Рис. 3.

Рис. 4.

5. Плиты покрытий марки:

Рис. 5.

ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ.

Исходные данные:

Район строительства — г. Гомель;

Назначение здания — промышленное;

Температура внутреннего воздуха — С (для промышленных зданий);

Нормативное сопротивление теплопередаче для ограждающих конструкций покрытия: м2С/Вт.

Рис. 6.

Таблица 1.

Сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, определяем по формуле:

где — коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции, Вт/(м2· °С),;

— коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции для зимних условий, Вт/(м2· °С);

— термические сопротивления многослойной ограждающей конструкции с последовательно расположенными однородными слоями, определяемое по формуле:

.

.

где — термическое сопротивление отдельных слоев конструкции перекрытия,, определяемое по формуле.

Расчётное сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции составляет:

.

.

Принимаем толщину слоя утеплителя д = 75 мм.

Определяем расчетное сопротивление ограждающей конструкции и сравниваем его с нормативным значением:

> 2,0 .

Условие выполняется, что соответствует требованиям СНБ 2.04.01−97.

Толщина стены будет равна:

ст =1 +2 + 3+4= 0,02+0,25+0,075 +0,12 =0,465 (м).

РАСЧЕТ ПЛИТЫ.

Задание:

Произвести расчёт продольного ребра ребристой плиты покрытия по предельному состоянию I-ой группы. Определить площадь сечения продольной арматуры. Сконструировать каркас продольного ребра (поперечные стержни подобрать из условия технологии сварки).

Решение:

Исходные данные: (из задания на курсовое проектирование) Армирование продольных ребер — арматура класса S500.

Применяемый бетон — C25/30.

Здание возводится в г. Гомель. Согласно СНиП 2.01.07−85 «Нагрузки и воздействия» — I Б снеговой район (по таблице 4, S0 = 0,8 кПа).

Расчётные данные:

Для бетона C25/30: = 1,5 (табл. 1.1); =25 МПа (табл. 1.1 [1]);

=30 МПа (табл. П. 1.1 [1]); = 16,7МПа (табл. П. 1.1[1]);

Для арматуры S500: =450 МПа (табл.1.2 [1]); Es = 200 000 МПа (табл. 1.2 [1]);

Номинальные размеры в плане — 6×3м.

ГЕОМЕТРИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ.

Вначале на основе размеров типовых панелей (стр. 44 [методические указания]) задаёмся размерами плиты покрытия (рис.2).

Сечение изгибаемых однопролётных панелей рассчитываем как для тавровых сечений. Т.к. ребристая плита имеет сложное сечение, то в расчётах мы принимаем эквивалентное тавровое сечение, которое получаем суммированием средних толщин всех рёбер и принятием ширины и толщины полки по её конструктивному габариту (рис. 1, 2).

Рис. 7 — Поперечное сечение ребристой панели.

Определение нагрузок.

На плиту покрытия действует постоянная нагрузка (от собственного веса панели и веса кровли (рулонной — по заданию)) и временная от снега.

Подсчёт нагрузок от собственного веса покрытия и снега сведён в табл.2.1.

Таблица 2.

Примечание: коэффициент надежности определяется в соответствии с табл. 2.7.

Расчёт продольных рёбер по прочности (предельное состояние первой группы).

Крупнопанельную плиту рассматриваем как свободно лежащую на двух опорах балку П-образного поперечного сечения, которое приводится к тавровому сечению с полкой в сжатой зоне.

При опирании панели на стропильную конструкцию поверху расчётный пролёт определяем по формуле:, где b — ширина поперечного сечения несущей стропильной конструкции.

Расчётная схема панели — простая балка с расчётным пролётом =5.9 м и равномерно распределённой нагрузкой.

Максимальный изгибающий момент:

.

где — номинальная ширина панели, = 3 м;

— полная расчётная нагрузка Согласно П. 7.1.2.7 СНБ, вводимая в расчёт ширина свеса полки в каждую сторону от ребра не должна превышать 1/6 пролёта элемента и не более при наличии поперечных ребер.

Получаем тавровое сечение со следующими размерами:

Рис. 8 — Расчетное поперечное сечение Для установления расчетного случая таврового сечения определяем, где проходит граница сжатой зоны. Предварительно проверяем условие, считая, что граница проходит в полке, т. е. .

.

— условие соблюдается, следовательно, нейтральная ось проходит в пределах полки, т. е. xeff < .

Рис. 9 — Определение расчетного случая таврового сечения фундамент балка ребро сечение Вычисляем коэффициент как для элемента прямоугольного сечения шириной.

.

По таблице 3.6 находим .

Требуемая площадь продольной арматуры (S500,450 МПа по заданию) Количество арматурных стержней n = 2, по сортаменту (табл.1.3) принимаем 216=4,02 см², что больше требуемой. Арматуру располагаем по одному стержню в каждом ребре.

Поперечную арматуру принимаем из условий технологии сварки по табл.3.7. При продольной арматуре 16 S500 принимаем поперечную арматуру — 5 S240; Шаг поперечных стержней устанавливаем в соответствии с требованиями п. 3.3.2. На опорных участках (длиной? l =1500). В средней части шаг поперечных стержней на опорных частях 180 мм.

РАСЧЕТ ФУНДАМЕНТА.

Задание:

Определить площадь подошвы фундамента под колонну. Рассчитать необходимое сечение продольной арматуры в подошве фундамента в продольном и поперечном сечениях и разработать рабочий чертёж фундамента.

Решение:

Расчетные характеристики материалов:

для бетона класса С20/25: = 1,5 (табл. 1.1 [1]); = 20 МПа (табл. .1.1 [1]); = 25 МПа (табл. .1.1 [1]); = 13,3 МПа (табл. .1.1 [1]);

для арматуры S400: 365 МПа (табл. 1.2 [1]);

Определение нагрузок.

Требуемая площадь фундамента:

.

где R0 — условное расчетное сопротивление основания R0 = 0,24МПа (по заданию);

— средний удельный вес материала фундамента и грунта на его уступах,.

=20 кН/м3 ;

H1 — глубина заложения фундамента H1 =2.55 м.

Согласно номенклатуре фундаментов типа ФA принимаем фундамент с размерами подошвы 2.4×1.8м Площадь фундамента, число ступеней — 2.

Рис. 10 — Геометрические размеры принятого фундамента.

h1=300 мм — высота 1-ой ступени.

Толщина защитного слоя бетона принимаем 80 мм, т.к. под фундаментом нет подготовки.

d1 = 300 — 80 =220 — рабочая высота нижней ступени фундамента.

Если условно принять распределение реактивного давления грунта на подошву фундамента от нагрузок равномерным, то полное давление на грунт:

При подсчете арматуры для фундамента за расчетный принимаем изгибающий момент Мsd1 по сечению 1 — 1 (рис. 2.5), как для консоли с защемленным концом.

Требуемое кол-во арматуры в одном направлении:

По табл. 2 принимаем арматуру 4 S400 c шагом 330 мм. В другом направлении принимаем аналогичную арматуру — 4 S400 c шагом 350 мм.

1. Волик А. Р. Методические указания для выполнения расчетов строительных конструкций по курсовому проекту по дисциплине «Архитектура и строительные конструкции».

2. Зайцев Ю. В., Хохлова Л. П., Шубин Л. Ф. Основы архитектуры и строительные конструкции: Учебник для вузов/ под ред. Ю. В. Зайцева. — М.: Высш.шк., 1989. — 391 с.

3. Шерешевский И. А. Конструирование промышленных зданий и сооружений: Учебн. пособие для студентов строит. специальностей вузов. — 3-е изд., перераб. т доп. — Л.: Стройиздат, ленингр. отд-ние, 1979. — 168 с.

4. Справочник проектировщика. Под ред. Г. И. Бердичевского. — М. Стройиздат, 1974.

5. СНиП 2.01.07−86 Нагрузки и воздействия./ Госстрой СССР. — М.: ЦИТП Госстроя СССР. 1986. — 36 с.

6. СНБ 5.03.01−02 Бетонные и железобетонные конструкции. — Мн.: Минстройархитектуры. 2003. — 139 с.

7. Железобетонные конструкции. Основы теории, расчета и конструирования // Учебное пособие для студентов строительных специальностей. Под ред. Проф. Т. М. Пецольда и проф. В. В. Тура. — Брест, БГТУ, 2003; 380 с.

8. Байков В. Н., Сигалов Э. Е. Железобетонные конструкции: Общий курс. 5-е изд. — М.: Стройиздат, 1991. — 767 с.