Расчетно-конструктивный раздел. Дипломный проект “Ремонтный ангар 24х46х10м”

 

 

 

 

 

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Грунтовые условия

Инженерно-геологические изыскания на площадке строительства выполненные ООО «Проектно-изыскательский институт «Промтранспроект» заказ № 2139 по состоянию на 2004г. Для обоснования проектирования здания ремонтного ангар 24х46х10м составлено, по материалам изысканий прошлых лет, хранящихся в архиве.

В геоморфологическом отношении участок приурочен к ледниковой возвышенности. Рельеф площадки спокойный с понижением к северу. В геологическом строении принимают участие ледниковые и покровные отложения, перекрытые современными почвенно-растительным слоем. Всего на площадке выделены 5ИГЭ.

Грунтовые воды в районе работ имеют повсеместное-распространение, максимальные уровни приходятся на апрель-ноябрь и составляют 1.0м ; минимальные уровни отмечаются в феврале и марте на гл. 2.5-3,0м .наиболее характерный уровень -2,5м , сезонные и многолетние колебания составляют 2,5-3,0м. Подземные воды по химсоставу не обладают агрессивной способностью по отношению к бетону марки W4 по водонепроницаемости. По водородному показателю грунтовые воды являются среднеагрессивными по отношению к металлическим конструкциям в со­ответствии со СНиП 2. 03 . 11 -85 (табл.№26) -Защита строительных конструкций от коррозии

Из физико-геологических процессов и явлений на площадке развито морозное пучение грунтов. Глинистые грунты в зоне сезонного промерзания относятся к сильнопучинистым при промерзании в соответствии с таблицей Б.27 ГОСТ 25100-95 Нормативная глубина сезонного промерзания грунтов рассчитана по формуле 2 СНиП 2.02.01-83 /3/ с учетом п.1.125 и составляет 1.5 м для суглинков.

При назначении характеристик деформационных и прочностных свойств использованы результаты опытных работ (штампы и статическое зондирование) с учётом изменений нормативных требований , а также результаты лабораторных испытаний . Основанием фундаментов могут служить все выделенные ИГЭ , кроме ИГЭ 1.

: В основании фундаментов залегают грунты — суглинок светло-коричневый тонко слоистая, с линзами супеси и песка, с редкими включениями гравия до 1% размером до 1-2 мм.

Степень агрессивного воздействия грунтовых вод на железобетонным конструкции — слабоагрессивная, на металлические конструкции — от среднеагрессивной до сильноагрессивной.

Паспорт здания

Паспорт здания

Таблица 1

Характеристика здания	По типовому проекту
Производственное здание
Типовой проект	№ 128-10-АС
Кол-во этажей	1 – для поизводственной части, 3- для административно-бытовых
Кровля	Панели ООО «Электрощит» -150мм
Водосток	Неорганизованный наружний
Лестничные клетки	По металлическим косоурам
Наружные стены	Сэндвич-панели заводской готовности
Фасад	Сэндвич-панели заводской готовности
Перекрытия	Железобетонные сборные
Внутренние стены	—
Перегородки	Внутренние-120 из кирпича
Двери	Деревянные
Окна	Из алюминиевых профилей
Подвал	Отсутствует
Полы	Бетон (для производственных помещений) линолеум, плиточные и т.д.
Горячее водоснабжение	Центральное
Отопление	Центральное
Холодный водопровод	Хозяйственно-питьевой от наружной сети
Канализация	Центральная
Вентиляция	Естественная через каналы в межферменном пространстве, принудительная
Электроснабжение	От внешней сети
Устройство связи	Телефонный ввод

Климатические условия района

Город Вологда расположен в географическом районе – 1, климатическом районе – 11В и характеризуется следующими показателями:

— температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки: минус 32⁰С;

— температура наружного воздуха наиболее холодных суток: минус 39⁰С;

— продолжительность зимнего периода – 6 месяцев;

— нормативное давление ветра для 1 ветрового района: 23 кгс/м2;

— вес снегового покрова для 1V снегового района: 168 кгс/м2;

— нормативная глубина промерзания грунтов: 1,6м;

— преобладающие ветры: северо – западные;

— в основании фундамента залегают грунты: суглинки текучепластичные с растительными остатками;

— агрессивность грунтовых вод: к бетону – средне и слабоагрессивные;

— к арматуре – слабоагрессивные;

— к металлическим конструкциям – от среднеагрессивной до сильноагрессивной.

2. Расчетно-конструктивный раздел

2.1. Расчет и конструирование стропильной фермы

2.1.1. Сбор нагрузок на ферму

Таблица 2.1

Нагрузка от собственного веса покрытия

Состав нагрузки	Нормативн. нагрузка gn, кН/м2	Коэфф. надежности по нагрузке γf	Коэфф. надежности по зданию γn	Расчетная нагрузка g, кН/м2
Кровля
1) Кровельная панель t=150мм	0,31	1,2	0,95	0,37
2) Прогон 2шв 200х80х4 c шагом a=2 м, р=11 кг/м g=11/2	0,06	1,05	0,95	0,063
3) Собств. вес фермы	0,3	1,05	0,95	0,32
4) Связи по покрытию	0,03	1,05	0,95	0,03
Всего	0,7			0,78

Определение снеговой нагрузки

Вариант 1, при μ =1 (СниП 2.01.07-85* прил. 3, схема. 1, профиль Б, вар. 1.)

Нагрузка на верхний пояс фермы

p_sn= g_snⁿ x μ xВ

p_sn=2,4x1x6x2=14,4 кН/м

Определение крановой нагрузки

Кроновую нагрузку принимаем по 1.426.2-6.1/91-03КМ

Нагрузка на узел фермы

Р_max=52,6 кН

Р_min=1,6 кН

Определение усилий в элементах фермы выполнено по программе SCADOffice Результаты расчета приведены в приложении 1

Геометрическая схема фермы

Рис. 2.1.

2.1.2. Определение расчетных длин стержней

Определение расчетных длин стержней:

Расчетные длины стержней фермы определяем по табл. 11 СНиП II-23-81* «Стальные конструкции» фермы раскрепленной по верхнуму поясу прогонами:

для верхнего пояса: l_efx = l; l_efу = 2l

для опорных раскосов: l_efx = l; l_efу = l

для прочих элементов фермы : l_efx = 0,8∙l; l_efу = l

для нижнего пояса: l_efx = l; l_efу = 12м

2.1.3. Расчет нижнего растянутого пояса

Т.к. ферма длинной 24м, то пояс выполняется из одного типа профиля, поэтому выбираем самый растянутый элемент в н.п (в узлах 16-17) и подбираем его сечение.

а) Определение требуемой площади сечения стержня:

где N = 807 кН — расчетное усилие в стержне

R_у = 340 МПа – расчетное сопротивление стали растяжению для стали марки С345

γ_с = 0,95 – коэффициент условия работы

γ_n = 0,95 – коэффициент надежности по нагрузке

А_тр=0,95*810/(340000*0,95)= 0,0021 м² = 21.0 см²

По требуемой площади и радиусам инерции подбираем замкнутый профиль:

принимаем сечение 140х5 мм: А = 21,1 см²; ;

в) Определяем гибкость:

; , где [λ] = 400 – предельная гибкость растянутых элементов по табл. 20* СНиП II-23-81*

г) Определяем прочность:

810*0,95/(21,1* 10^-4)=314 МПа < R_y × γ_c = 340 × 0,95 = 323 МПа

Условие выполнено.

2.1.4. Расчет верхнего сжатого пояса

а) Задаемся гибкостью:

[λ] = 180 – 60 × a – для сжатых поясов, опорных стоек и раскосов

где – коэффициент принимаемый не менее 0,5

φ = – коэффициент, принимаемый по табл. 72 СНиП II-23-81* «Стальные конструкции»

примем λ = 80, тогда φ = 0,686 для С345

б) Определение требуемой площади сечения стержня:

где N = -800,0 кН – расчетное усилие в стержне

R_у = 340 МПа – расчетное сопротивление стали растяжению

γ_с = 0,95 – коэффициент для верхнего пояса

γ_n = 0,95 — коэффициент надежности по нагрузке

А_тр=-800 кН*0,95/(0,686*340000*0,95) = 34,3 см²

в) Определяем требуемые радиусы инерции:

= 2,75 см ; = 2,75 см

г) По требуемой площади и радиусам инерции подбираем сечение:

принимаем сечение 160*80: А = 38,2 см²; ;

д) Определяем гибкость: ;

=> φ_х = 0,542; => φ_у = 0,370

0,95*800/(0,548*340000*0,95*38,2*10^-4)= 1,12

[λ]_х = 180 – 60 × 1,12 = 112,8

1,12

100,67>112.8. условие выполнено, примем профиль 160х8:

е) Недонапряжение:

Δ_У=8,0 %

Δ_Х=31 %

2.1.5. Расчет решетки

Расчет решетки выполнен в табличной форме. Определены недонапряжения элементов.

Таблица 2.2

Подбор сечений элементов фермы

Стержень	Положение	Усилие N,кН	Расчетные длины	Требуемые радиусы инерции	Требуемая площадь, А,см2	Сечение	Фактическая площадь, сm2	Фактические радиусы инерции	Гибкости	Напряжение, МПа	Недонапряжение, %	Rygс, МПа	Коэффициент f
lef,x, м	lef,y,м	ix,см	iy,см	ix,см	iy,см	lx	ly	[l]
1-2	верхний пояс	-286	200	200	2,1	2,1	10,69	160х8	38,2	6,24	6,24	32	32	150	90,37	72	323	0,829
2-3	-286	200	200	2,1	2,1	10,68	160х8	38,2	6,24	6,24	32	32	150	90,31	72	323	0,829
2-4	-606	200	200	2,1	2,1	22,63	160х8	38,2	6,24	6,24	32	32	144	191,4	40,8	323	0,829
4-5	-602	200	200	2,1	2,1	22,48	160х8	38,2	6,24	6,24	32	32	145	190,1	41,1	323	0,829
5-6	-800	200	200	2,1	2,1	29,88	160х8	38,2	6,24	6,24	32	32	133	252,6	21,8	323	0,829
6-7	-797	200	200	2,1	2,1	29,76	160х8	38,2	6,24	6,24	32	32	133	251,7	22,1	323	0,829
14-17	н.п	807	1200	1200	3	3	24,98	140х5	25,2	5,48	5,48	219	219	400	320,2	0,86	323
1-14	раскосы	-366	221	276	1,70	2,12	28,14	120х5	18	4,66	4,66	47	59	116	375,2	56,3	240	0,542
3-14	-39	108	135	0,72	0,90	2,04	80х4	9,6	3,07	3,07	35	44	180	51,1	78,7	240	0,795
4-14	-270	102	128	0,68	0,85	13,20	120х5	18	4,66	4,66	22	27	166	176,1	26,6	240	0,852
4-15	219	102	128	0,68	0,85	9,13	100х4	12	3,88	3,88	26	33	400	182,5	24	240
5-15	-39	102	128	0,68	0,85	2,04	80х4	9,6	3,07	3,07	33	42	180	51,1	78,7	240	0,795
6-15	-168	102	128	0,68	0,85	7,36	100х4	12	2,76	2,18	37	59	173	147,2	-38,7	240	0,951
6-16	117	213	266		0,665	4,88	100х4	12	2,76	2,18	77	122	400	97,5	59,4	240
7-16	-39	213	266		0,665	1,63	80х4	9,6	3,07	3,07	69	87	180	40,63	83,1	240	0,795
8-16	-57	213	266		0,665	2,38	80х4	9,6	3,07	3,07	69	87	180	59,38	75,3	240	0,795

2.2. Расчет фундамента

2.2.1. Сбор нагрузок на фундамент

Таблица 2.1

Сбор нагрузок

Вид нагрузки	Норматив-ное значение кН/м2	Коэффи-циент надеж-ностити γf	Коэффиц-иент по назначе-нию здания, γn	Расчетное значение кН/м2
	1	2	3	4	5
	Нагрузка на покрытие
	Постоянная
1	Кровля
2	1) Кровельная панель t=150мм	0,31	1,2	0,95	0,37
3	2) Прогон 2шв 200х80х4 c шагом a=2 м, р=11 кг/м g=11/2	0,06	1,05	0,95	0,063
4	3) Собств. вес фермы	0,3	1,05	0,95	0,32
5	4) Связи по покрытию	0,03	1,05	0,95	0,03
7	Временная
	Снеговая	1.579	1.6	0.95	2.40
8	Итого	2.130			3.023
	Нагрузка на перекрытие 2-го и 1-ого этажей
9	Пол из керамической плитки на цемент.растворе t=20мм р=18кH/м3 18*0,02=0,36	0.360	1.3	0.95	0.445
10	Железобетонн. плита приведеннной толщины t=0,11м р=25кН/м3	2.750	1.1	0.95	2.874
11	Железобетонный прогоны ПРГ60 (2шт) 2*15/(6*6)	0.833	1.10	0.95	0.871
	Перегородки	0.595	1.15	0.95	0.650
12	Временная	4.00	1.2	0.95	4.560
	Итого одного этажа	8.538			9.399
	Итого всех этажей	25.615			28.198
	Всего	27.744			31.220
Перейдем к сосредоточенной нагрузке (кН/м)
	qн=27.74*6*6=	998,64	q=	1123,92

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

https://verrsus.wordpress.com

http://verrsus-35rus.livejournal.com/

http://steel-c.livejournal.com/

http://verrsus.tk