Расчет и проектирование железобетонной колонны крайнего ряда и фундаментальной балки одноэтажного промышленного здания

 

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное  учреждение

высшего профессионального образования

«Кузбасский Государственный технический университет»

 

 

Кафедра строительных конструкций

 

 

 

Пояснительная записка к курсовому  проекту на тему

 

 «Расчет и проектирование  железобетонной колонны крайнего  ряда и фундаментальной балки

одноэтажного промышленного  здания»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                               Выполнил: ст-т гр. СК-051

                                                                                             Рихтер Э.В.

 

                                                                       Проверил: Тесля В.А.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кемерово, 2009

Содержание

1. Сравнение вариантов...............................................................................................2
2. Расчет и конструирование железобетонной колонны крайнего ряда

1. Сбор нагрузок на элементы рамы каркаса.......................................................3

1.1. Постоянная нагрузка..................................................................................3

1.2. Снеговая нагрузка......................................................................................4

1.3. Ветровая нагрузка .....................................................................................5

1.4. Крановая нагрузка......................................................................................5

2. Расчетные эпюры усилий N₉ Q и М .................................................................6

3. Расчетные сочетания усилий.............................................................................8

4. Расчет надкрановой части колонны................................................................10

5. Расчет подкрановой части колонны................................................................12

6. Поперечное армирование в виде хомутов......................................................15

7. Расчет консоли колонны..................................................................................16

Ш. Расчет и конструирование фундаментной балки…………………………….... 20

   1. Расчет фундаментной балки по первой группе предельного состояния….20

            1.1. Определение усилий M_тах и  Q_max, действующих на фундаментную балку в эксплуатационный период………………………………………………………………..20

             1.2. Характеристика кирпичной кладки………………………………………….21

             1.3. Определение усилий M_max и Q_max, действующих на фундаментную балку в период возведения кирпичных стен…………………………………………………….22

            1.4. Определение расчетных усилий М_тaх и Q_max……………………………….22

           1.5. Расчёт нормальных сечений фундаментной балки на изгиб…………..23

           1.6. Расчёт наклонных сечений фундаментной  балки на действие поперечной  силы……………………………………………………………………...23

        2. Расчёт фундаментной  балки по второй группе предельного  состояния….24

            2.1. Расчёт по образованию трещин…………………………………………24

            2.2. Расчёт по раскрытию трещин……………………………………………25

Список литературы……………………………………………………………………27

 

 

 

 

      

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Сравнение вариантов

№ п/п	Наименование	Серия, марка изделия	Всего по варианту количество	Расход материала на единицу		Расход по варианту		Примеча ния
				бетон, м3	сталь, кг	бетон, м3	сталь, кг
		Вариант №1 шаг колонн 6 метров
1	Железобетонная колонна крайнего ряда	КП 1-10	18	3,22	291	57.96	5238
2	Стропильная ферма L=24м	ФБ24II-3	9	4,4	644	39,6	5796
3	Железобетонные плиты покрытия		64	1,07	74	68,48	4736
4	Железобетонные подкрановые балки 6м		16	1,88	365	30,08	5840
			Итого:			192,12    21610
		Вариант	№2 шаг колонн 12 метров
1	Железобетонная колонна крайнего ряда	КП 1-10	10	4,62	470	46,2	4700
2	Стропильная ферма	ФБ24II-3	5	6	936	30	4680
3	Железобетонная подкрановая балка 12м		8	4,37	860	34,96	6880
4	Железобетонные плиты покрытия		32	2,28	177	72,96	5664
			Итого:			184,12    21924

 

Итого по первому варианту – удельный вес бетона 0,167 м³

                                                                            стали 18,76 кг

 

Итого по второму варианту – удельный вес бетона 0,160 м³

                                                                            стали 19,03 кг

Для дальнейшего расчета принимаем  первый вариант с шагом несущих  конструкций 6м.

 

 

 

 

 

2. Расчет и конструирование железобетонной колонны крайнего ряда

1. Сбор нагрузок на элементы рамы каркаса

 

1. Постоянная нагрузка

Таблица сбора нагрузок от веса кровли

Состав покрытия	Нормативная, кН/м2	Расчетная при  кН/м2	Расчетная при  , кН/м2
1. Слой гравия, втопленного в дегтевую мастику	0,16	0,152	0,196
2. Три слоя толь-кожи на дегтевой мастике	0,10	0,095	0,114
3. Асфальтовая стяжка t=20мм	0,36	0,342	0,410
4. Утеплитель из пенобетона  t=150мм, при	0,75	0,712	0,860
5. Обмазочная пароизоляция	0,05	0,048	0,058
6. Ж/бетонный плиты перекрытия для IV климатического района размером 3х6 м	1,56	1,485	1,634
Итого:		2,85	3,274

 

 

 

Значение веса покрытия (в том  числе вес фермы 108кН)

Значение веса надкрановой части колонны

Значение веса подкрановой части  колонны

 

2. Снеговая нагрузка (снеговой район IV)

Снеговая нагрузка:

- коэффициент перехода от  веса снегового покрова земли  к снеговой нагрузке на покрытие,

- нормативное значение веса  снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли,

а – шаг рам,

L – пролет здания,

- коэффициент надежности по  нагрузке,

- коэффициент надежности по  назначению

в том числе длительного действия

 

3. Нагрузка от мостовых кранов

Расчетное усилие передаваемое на колонну колесами крана:

- коэффициент сочетания,

- коэффициент надежности по нагрузке,

- коэффициент динамичности,

- ордината линии влияния,

 

Временная длительного действия

k = 0,5 для кранов с режимом работы 4-6К

 

4. Вес подкрановой балки и путей

- вес подкрановой балки,

- вес подкрановых путей

 

5. Сила горизонтального торможения

- вес тележки,

- грузоподъемность крана

 

6. Ветровая нагрузка (II ветровой район)

 

 

Расчетная линейная ветровая нагрузка:

- нормативное значение ветрового  давления.

- коэффициент, учитывающий изменение  ветрового давления по высоте.

коэффициенты  для 5м – 0,5;

для 10м – 0,65;        

20м – 0,85.

- аэродинамический коэффициент,  зависящий от расположения и  конфигурации поверхности. Для  вертикальных стен  с наветренной стороны и с подветренной,

- коэффициент надежности по нагрузке,

- коэффициент надежности по  назначению

,

_тогда

Сосредоточенная сила

 

 

 

 

 

 

 

Для удобства все полученные расчеты  сведем в таблицу

№ п/п	Наименование нагрузки		Обозначение	Характер действия			Примечания
				Постоянная нагрузка, кН	Временная нагрузка
					полная	в т.ч. длительного действия
1	2		3	4	5	6	7
	Вес покрытия		Рс	292,2	-	-
1	Вес подкрановой части колонны		Рн	57,41	-	-
	Вес надкрановой части колонны		Рв	14,8	-	-
2	Вес подкрановой балки  и подкрановых путей		Рсв	50,76	-	-
3	Вес снегового покрова		Psn	-	143,64	71,82
4	Ветровая - напор			-	1,28	-
	- отсос			-	0,8	-
5	Ветровая сосредоточенная		W	-	8,84	-
6	Вертикальная крановая		Dmax	-	359,64	103,76
			Dmin		81,55	23,53
7	Горизонтальная крановая от поперечного торможения		Н	-	10,96	-