Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ





Содержание

1. Исходные данные для проектирования

2. Компоновка каркаса здания

3. Определение нагрузок для расчета рамы

3.1. Определение собственного веса кровли и конструкций покрытия

3.2. Определение снеговой нагрузки

3.3. Определение ветровой нагрузки

4. Статический расчет рамы, определение расчетных усилий в колоннах

4.1. Определение усилий в колоннах от собственного веса

4.2. Определение усилий в колоннах от снеговой нагрузки

4.3. Определение усилий в колоннах от ветра

4.4. Определение расчетных усилий в колонне

5. Расчет колонны

5.1. Подбор и проверка сечений стержня колонны

5.2. Конструирование и расчет базы колонны

5.3. Конструирование и расчет оголовка колонны

6. Проектирование стропильной фермы

6.1. Определение узловых нагрузок, действующих на ферму

6.2. Определение усилий в стержнях фермы

6.3. Подбор и проверка сечений стержней фермы

6.4. Расчет и конструирование узлов стропильных ферм

7. Список литературы


 

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Район (место) строительства – г. Южно-Сахалинск

Назначение проектируемого одноэтажного здания – крытый рынок

Длина проектируемого здания Взд = 90 м.

Пролет здания L = 30 м.

Отметка низа покрытия Н = 4,8 м.

Заглыбление верха фундаментов hфунд = 0,6 м.

Материал конструкций – сталь С245.


 

КОМПОНОВКА КАРКАСА ЗДАНИЯ

Компоновка конструктивной схемы заключается в размещении колонн и стен здания в плане, выборе схемы поперечной рамы, назначение генеральных размеров ферм и колонн, размещении связей между колоннами и по шатру здания.

Размещение колонн здания в плане определяется размерами L и B.

L – пролет, расстояние между разбивочными осями в поперечном направлении; по заданию L = 30 м.



B – шаг колонн, расстояние между разбивочными осями в продольном направлении. Принимается в зависимости от длины здания Взд. Если длина здания кратна 6 м, то шаг колонн В принимается равным 6 м. Если длина здания кратна 12 м, то шаг колонн В принимается равным 6 м или 12 м. Т.к. длина здания Взд задана равной 90 м (кратно 6 м), то шаг колонн принимаем равным В = 6 м.

Оси всех колонн совмещаются с разбивочными осями, за исключением крайних колонн, середины которых смещаются с разбивочной оси внутрь здания на 500 мм. Стены здания примыкают к колоннам.

Для проектируемого здания наиболее целесообразна схема поперечной рамы с жестким креплением колонн к фундаментам и шарнирным сопряжениям их с ригелями.

Ригели рам принимаются в виде ферм с параллельными поясами. Высота ферм по обушкам поясных уголков принимается в зависимости от пролета. Для пролета L = 30 м высота фермы hф принимается равной 3,15 м. Уклон ферм в 1,5% обеспечивает наружный отвод воды. Схема стропильной фермы указана на рис.2.1.

 

 

Рис. 2.1. Схема стропильной фермы.

 

Высота колонны определяется отметкой опирания нижнего пояса ферм (отметкой низа покрытия) и заглублением ее ниже уровня чистого пола (до верха фундамента).

Компоновка конструктивной схемы каркаса здания заканчивается расстановкой системы связей между колоннами и по покрытию здания.


 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАГРУЗОК ДЛЯ РАСЧЕТА РАМЫ.

На конструкции каркаса здания воздействуют нагрузки от собственного веса кровли и самих конструкций, снеговая и ветровая нагрузки. В соответствии с СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия» нагрузка от собственного веса относится к постоянным нагрузкам, а от снега и ветра - к кратковременным. Коэффициент надежности по назначению здания принимается равным 1.

Определение собственного веса кровли и конструкций покрытия.

Для определения собственного веса кровли и конструкций покрытия сначала найдем нагрузку на 1 м2 кровли, а затем определим линейную погонную нагрузку на раму. Определение нагрузок произведем в табличной форме (табл. 3.1). Толщина утеплителя принимается в зависимости от района строительства; для Южно-Сахинска принимаем толщину утеплителя 150 мм.

Таблица 3.1

№ п/п Состав покрытия (нагрузка) Нормативная нагрузка, кН/м2 Коэфф. надежности по нагрузке Расчетная нагрузка, кН/м2
Защитный слой с втопленным гравием (h = 20мм). 0,40 1,3 0,52
Гидроизоляция из 3-х слоев рубероида 0,16 1,3 0,21
Утеплитель пенопласт γ = 50 кг/м3 (h = 150 мм) 0,07 1,2 0,08
Каркас стальной панели 0,20 1,05 0,21
Стропильная ферма 0,15 1,05 0,16
Связи по фермам 0,05 1,05 0,05
  ИТОГО: gн = 1,03 - gр = 1,23

 

Расчетная линейная нагрузка от собственного веса кровли и конструкций покрытия определяется по формуле

q = g · B,

где В – шаг стропильных ферм; В = 6 м;

g – нагрузка от собственного веса кровли и конструкций покрытия на 1 м2 кровли (смотри табл. 3.1.); g = кН/м2.

q = 1,23 · 6 = 7,38 кН/м.


СТАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ РАМЫ,

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ УСИЛИЙ В КОЛОННАХ

Расчет рамы производится отдельно на нагрузки от собственного веса, снега и ветра. Отдельно для каждого вида нагружения определяют моменты, продольные и поперечные силы, возникающие в стойках.

 

РАСЧЕТ КОЛОННЫ

Колонны здания принимаем сплошностенчатыми из 3-х листов (рис. 5.1). Все металлические конструкции выполняем из стали марки С235. проектирование колонны заключается в подборе и проверке несущей способности сечения стержня колонны, конструировании и расчете базы и оголовка.

Рис. 5.1. Сечение колонны.

Расчет траверсы

Если торец не фрезерован, высота траверсы определяется из условий работы на срез сварных швов крепления траверсы к стенкам колонны. Усилие, приходящееся на один шов, определяется по формуле:

где Amp – площадь, с которой собирается реактивное давление фундамента на один шов траверсы (заштрихованная область на рис. 5.3);

- максимальное напряжение в бетоне фундамента;

Высота траверсы принимается по требуемой длине шва lw, которую можно определить по формуле:

где Nmp – расчетное усилие, приходящееся на шов; Nmp = 473,34 кН;

βf – коэффициент глубины проплавления шва, определяемый по табл. 20 «Нормативных и справочных материалов». Для полуавтоматической сварки при катете шва до 8 мм βf = 0,9;

Kf – катет углового шва; Kf = 0,8 см;

Rwf – расчетное сопротивление углового шва, определяемое по табл. 19 «Нормативных и справочных материалов». Для сварки электродами Э-42

Rwf = 18 кН/см2;

При этом требуемая длина шва должна удовлетворять условию lw≤85·βf ·Kf. Данное условие соблюдается. Требуемая высота траверсы принимается на 1,0 см больше, чем требуемая длина шва, но при этом окончательная высота траверсы должна быть не менее 40,0 см.

Т.к. lw + 1,0 см = 36,52 + 1,0 = 37,52 см < 40,0 см, то принимаем высоту траверсы hmp = 40,0 см.


Расчет анкерных болтов.

Расчет анкерных болтов ведется на наиболее выгодную для них комбинацию усилий (Nmin и Mcoom принимаются по табл. 3.2).

При расчете анкерных болтов принимаем, что сила Z, стремящаяся оторвать базу колонны от фундамента, полностью воспринимается анкерными болтами. Величина этой силы определяется растянутой зоной эпюры напряжений (рис. 5.4) и вычисляется по формуле:

где – расчетный момент для анкерных болтов;

– расчетное усилие для анкерных болтов; ;

Рис. 5.4. Схема для определения усилий в анкерных болтах.

– расстояние от центра тяжести сжатой зоны эпюры напряжений до оси колонны; расстояние определяется геометрически по формуле:

где Lпл – длина плиты базы колонны; Lпл = 49,0 см;

с – расстояние от края опорной плиты до нулевого значения эпюра давлений, определяемое геометрически по формуле:

где и - соответственно максимальные значения напряжений в бетоне фундамента при действии расчетных усилий для анкерных болтов, определяемые по формулам:

где Апл – площадь плиты; Апл = 1 372 см2;

Wпл – момент сопротивления опорной плиты; Wпл = 11 205 см3;

y – расстояние от центра тяжести сжатой зоны напряжений до оси анкерных болтов, расположенных со стороны растянутой зоны; расстояние y определяется по формуле:

Требуемая площадь анкерных болтов с одной стороны плиты определяется по формуле:

где Rbt – расчетное сопротивление анкерных болтов, принимаемое

Rbt = 18,5 кН/см2;

Определив требуемую площадь анкерных болтов, по табл. 4.5 «Методических указаний» подбираем анкерный болт необходимого диаметра. Для принимаем один анкерный болт М48 с площадью Abn = 14,72 см2. С противопожарной стороны плиты также принимаем один анкерный болт М48.


Расчет анкерной плитки.

Изгибающий момент в плитке при размещении болтов в середине пролета (рис. 5.5) определяется по формуле:

где bf – расстояние между траверсами (ширина полки колонны); bf = 20,0 см;

Требуемый момент сопротивления плитки определяется по формуле:

По сортаменту определяем требуемый номер швеллера, у которого 2 · Wxo ≥ Wmp. В качестве анкерной планки принимаем два швеллера 8 (Wобщ = 2 · 22,4 = 44,8 см3).

Рис. 5.5. Расчетная схема анкерной плитки.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. СП 20.13330.2011. Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85.

2. СНиП II-23-81*. Стальные конструкции. М.: Стройиздат, 1990.

3. Нормативные и справочные материалы по курсовому и дипломному проектированию металлических конструкций. М., МГСУ, 2005.

4. Металлические конструкции/При общей редакции Е. И. Беленя. М.: Стройиздат, 1976.

5. Металлические конструкции. Справочник проектировщика / Под редакцией Н. П. Мельникова. М.: Стройиздат, 1980.

Содержание

1. Исходные данные для проектирования

2. Компоновка каркаса здания

3. Определение нагрузок для расчета рамы

3.1. Определение собственного веса кровли и конструкций покрытия

3.2. Определение снеговой нагрузки

3.3. Определение ветровой нагрузки

4. Статический расчет рамы, определение расчетных усилий в колоннах

4.1. Определение усилий в колоннах от собственного веса

4.2. Определение усилий в колоннах от снеговой нагрузки

4.3. Определение усилий в колоннах от ветра

4.4. Определение расчетных усилий в колонне

5. Расчет колонны

5.1. Подбор и проверка сечений стержня колонны

5.2. Конструирование и расчет базы колонны

5.3. Конструирование и расчет оголовка колонны

6. Проектирование стропильной фермы

6.1. Определение узловых нагрузок, действующих на ферму

6.2. Определение усилий в стержнях фермы

6.3. Подбор и проверка сечений стержней фермы

6.4. Расчет и конструирование узлов стропильных ферм

7. Список литературы


 

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

Район (место) строительства – г. Южно-Сахалинск

Назначение проектируемого одноэтажного здания – крытый рынок

Длина проектируемого здания Взд = 90 м.

Пролет здания L = 30 м.

Отметка низа покрытия Н = 4,8 м.

Заглыбление верха фундаментов hфунд = 0,6 м.

Материал конструкций – сталь С245.


 

КОМПОНОВКА КАРКАСА ЗДАНИЯ

Компоновка конструктивной схемы заключается в размещении колонн и стен здания в плане, выборе схемы поперечной рамы, назначение генеральных размеров ферм и колонн, размещении связей между колоннами и по шатру здания.

Размещение колонн здания в плане определяется размерами L и B.

L – пролет, расстояние между разбивочными осями в поперечном направлении; по заданию L = 30 м.

B – шаг колонн, расстояние между разбивочными осями в продольном направлении. Принимается в зависимости от длины здания Взд. Если длина здания кратна 6 м, то шаг колонн В принимается равным 6 м. Если длина здания кратна 12 м, то шаг колонн В принимается равным 6 м или 12 м. Т.к. длина здания Взд задана равной 90 м (кратно 6 м), то шаг колонн принимаем равным В = 6 м.

Оси всех колонн совмещаются с разбивочными осями, за исключением крайних колонн, середины которых смещаются с разбивочной оси внутрь здания на 500 мм. Стены здания примыкают к колоннам.

Для проектируемого здания наиболее целесообразна схема поперечной рамы с жестким креплением колонн к фундаментам и шарнирным сопряжениям их с ригелями.

Ригели рам принимаются в виде ферм с параллельными поясами. Высота ферм по обушкам поясных уголков принимается в зависимости от пролета. Для пролета L = 30 м высота фермы hф принимается равной 3,15 м. Уклон ферм в 1,5% обеспечивает наружный отвод воды. Схема стропильной фермы указана на рис.2.1.

 

 

Рис. 2.1. Схема стропильной фермы.

 

Высота колонны определяется отметкой опирания нижнего пояса ферм (отметкой низа покрытия) и заглублением ее ниже уровня чистого пола (до верха фундамента).

Компоновка конструктивной схемы каркаса здания заканчивается расстановкой системы связей между колоннами и по покрытию здания.


 









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2019 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.