Состав и порядок выполнения курсового проекта

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

 

 

к выполнению курсового проекта №2 по дисциплине

“Железобетонные и каменные конструкции”

 

(для студентов специальности 7.092101 – Промышленное и гражданское строительство - дневной формы обучения)

 

 

УТВЕРЖДЕНО

на заседании кафедры

“Железобетонные конструкции”

“_19_” января 2006г.

 

Макеевка - ДонНАСА -2006

 

 

УДК.624.012.4

Методические указания к выполнению курсового проекта №2 по дисциплине «Железобетонные и каменные конструкции» (для студентов специальности 7.092101 - ПГС) /Сост.: Т.Н. Виноградова, О.Э. Брыжатый. - Макеевка, ДонНАСА, 2006г. – 44 с.

 

Приведены алгоритмы расчета сечений основных железобетонных конструкций одноэтажного промышленного здания с крановыми нагрузками, указания по составлению пояснительной записки и оформлению графической части курсового проекта, список рекомендуемой литературы.

Проект должен быть выполнен в соответствии с действующими нормами проектирования железобетонных конструкций СНиП 2.03.01-84. Исходные данные для проектирования приведены в индивидуальном задании на курсовой проект.

 

Составители: Т.Н. Виноградова

О.Э. Брыжатый

 

Рецензент: В.И. Корсун

СОСТАВ И ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

 

1.1. Курсовой проект включает следующие этапы:

а) выбор конструктивного решения поперечной рамы здания на основе технико - экономического сравнения двух вариантов шага рам - 6 и 12 м;

б) статический расчет поперечной рамы цеха;

в) расчет и конструирование несущих железобетонных конструкций каркаса;

г) составление расчетно - пояснительной записки;

д) разработка рабочих чертежей рассчитанных конструкций: преднапряженной плиты покрытия, преднапряженной стропильной конструкции, колонны, фундамента под колонну.

 

Объем пояснительной записки - 45 ¸50 с.

Объем графической части - четыре листа формата А2.

 

 

1.2. Рекомендуемая последовательность выполнения проекта:

- компоновка поперечной рамы и технико - экономическое сравнение вариантов шага рам 6 и 12 м;

- статический расчет поперечной рамы;

- расчет и конструирование колонны крайнего ряда кранового пролета;

- расчет и конструирование фундамента под колонну крайнего ряда;

- расчет и конструирование плиты покрытия;

- расчет и конструирование стропильной конструкции.

 

Методические указания составлены в форме алгоритмов расчета сечений основных несущих железобетонных конструкций. Расчеты приведены в виде таблиц, в которых слева - алгоритм расчета, справа - пояснения к алгоритму со ссылками на расчетные схемы и литературу, приведенную в конце методических указаний.

По статическому расчету конструкций, в том числе и расчету рамы, приведены лишь общие рекомендации со ссылками на примеры в учебной литературе.

Конструирование рассчитанных несущих элементов здания следует выполнять в соответствии с рекомендациями [5, 6], а также пользуясь раздаточным материалом к проекту (копии графической части, эскизы рабочих чертежей), предоставляемым кафедрой.

КОМПОНОВКА ПОПЕРЕЧНОЙ РАМЫ И ТЕХНИКО - ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ ВАРИАНТОВ КОНСТРУКТИВНОГО РЕШЕНИЯ ЗДАНИЯ

2.1. Компоновка поперечной рамы промздания

 

Компоновка рамы одноэтажного промздания выполняется согласно алгоритму, приведенному в табл. 2.1. При этом необходимо выполнить компоновку рамы по рис. 2.1 для двух значений шага поперечных рам: 6 м и 12 м.

 

 

Рисунок 2.1. Схема поперечной рамы:

Lц	– пролет цеха;
Lкр	– пролет крана;
А	– габарит крана (см. [4, 12]);
О.П.К.	– отметка подкрановой консоли;
hкр.	– высота кранового рельса (см. [4, 12]);
а	– привязка разбивочной оси к наружной грани колонны;
«- 0.15»	– отметка верхнего обреза фундамента;
hп.б.	– высота подкрановой балки;
Q	– грузоподъемность крана;
l=750мм	- привязка оси подкрановой балки к разбивочной оси ряда колонн.

 

Таблица 2.1 - Компоновка поперечной рамы

№ п/п	Алгоритм	Пояснения, справки
1	2	3
1.	Назначить шаг поперечных рам S.	Принимать последовательно два значения S: 6 и 12 м. Для каждого из этих значений S выполнить компоновку рамы по п.2¸6 табл. 2.1.
2.	Назначить высоту подкрановой балки hп.б.	При длине подкрановой балки Lп.б. = 6 м прини­мать высоту hп.б. =1000 мм; при Lп.б. =12 м - hп.б. =1200 мм.
3.	Определить высоту надкрановой Нв и подкрановой Нн частей колонны, полную высоту Н1, Н.	См. схему поперечника здания, рис. 2.1. А - габарит крана по высоте; принимать по ГОСТ [8, 12].
4.	Назначить привязку " а " разбивочной оси ряда колонн.	Величину " а " назначать из следующих рекомендаций: 1. «Нулевая привязка» " а " = 0 (т.е. совмещение разбивочной оси с наружной гранью колонны) применяется: а) в зданиях без мостовых кранов; б) в зданиях с мостовыми ручными кранами; в) в зданиях с мостовыми электрическими кранами при Q £ 30 т; при шаге колонны 6 м и высоте от пола до низа несущих конструкций Н1 £ 16.2 м. 2. Привязка " а " = 250 мм – при кранах Q > 30 т или при шаге колонн 12 м, при Н1 >16.2 м.
5.	Назначить высоту сечения надкрановой части колонны hв.	При этом следует учитывать, что ригель должен опираться непосредственно на торец колонны без устройства специальных консолей. Поэтому при привязке " а "= 0 для крайних колонн рамы принимать hв= 380 мм; при привязке " а "=250мм hв= 600мм (чтобы обеспечить необходимый зазор до торца крана с ³ 60 мм – см. рис. 2.1.)
6.	Определить необходимые размеры сечения hн и b для подкрановой части колонны, исходя из требований достаточной ее жесткости:	Окончательно размеры hн и b принимать равными ближайшим унифицированным размерам типовых колонн [4, табл. 6.21]. При этом учесть, что колонны могут быть со сплошной и двухветвевой подкрановой частью. Колонны сплошного сечения принимать в зданиях пролетом до 24 м с кранами Q £ 30 т при высоте Н1 £ 10.8 м, а также при hн £ 900 мм. При большем значении одного из этих параметров экономичнее применять двухветвевые колонны, у которых hн =1¸1.9 м [4, табл.6.21]. При назначении размера hн обратить внимание на то, чтобы ось подкрановой балки проходила в пределах подкрановой части колонны (либо ветви при двухветвевых колоннах).

2.2. Технико-экономическое сравнение вариантов

Целью технико-экономического сравнения вариантов является выбор наиболее экономичного конструктивного решения каркаса здания в зависимости от шага рам, а именно: при шаге рам 6 м либо 12 м. После назначения размеров железобетонных элементов рамы по табл. 2.1 следует подобрать марки типовых железобетонных конструкций по [6] для шага рам 6 м и 12 м и выписать соответствующий им расход бетона и арматуры.

В качестве стропильной конструкции рекомендуется принимать двускатные балки при пролете здания 12 м, сегментные фермы - при пролете 24 м, арки с затяжкой - при пролетах 30¸36 м. При пролете 18 м возможно применение двускатной балки либо сегментной фермы. В курсовом проекте при сравнении вариантов необходимо рассмотреть оба варианта стропильной конструкции пролетом 18 м и выбрать наиболее экономичный из них по расходу бетона и арматуры.

Выбор наиболее экономичного варианта рекомендуется производить по расходу материалов на секцию здания длиной 60 м. Результаты сравнения должны быть приведены в табл. 2.2.

К выполнению следующих разделов проекта переходят только после выбора наиболее экономичного варианта и утверждения принятого решения консультантом.

В случае, если шаг рам указан в задании на проект, сравнение вариантов должно быть выполнено также, однако для дальнейшей разработки в проекте следует принять шаг, указанный в задании, независимо от результатов сравнения.

 

Таблица 2.2 - Таблица сравнения вариантов конструктивного решения поперечной рамы

№ п/п

Элемент рамы

Шаг рам 6 м

Шаг рам 12 м

Марка элемента

Количество элементов на ячейку плана*

Расход

Марка элемента

Количество элементов на ячейку плана*

Расход

бетона, м^3

стали, т

бетона, м^3

стали, т

На один элемент

На ячейку

На один элемент

На ячейку

На один элемент

На ячейку

На один элемент

На ячейку

1.

Плиты покры­тия

2.

Стропильные конструкции

3.

Колонны

4.

Подкрановые балки

Итого на ячейку:

-

-

-

-

-

-

-

-

* - за ячейку плана в обоих вариантах следует принимать одинаковую часть плана, например, L_ц ´12 м, где L_ц - пролет цеха.

 

УКАЗАНИЯ ПО ОФОРМЛЕНИЮ ГРАФИЧЕСКОЙ ЧАСТИ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

 

В курсовом проекте студент должен выполнить рабочие чертежи всех рассчитанных несущих конструкций промздания.

Рабочий чертеж каждого железобетонного элемента должен включать: опалубочный чертеж с размещением и маркировкой закладных деталей и обозначением всех размеров элемента; схем армирования с указанием марок всех арматурных изделий (каркасов, сеток); рабочие чертежи всех арматурных каркасов, сеток и закладных деталей; спецификации; ведомость расхода стали и примечания в виде указаний по изготовлению конструкций. Следует иметь ввиду, что для стандартных рулонных или плоских арматурных сеток (используемых, например, для армирования полки плиты покрытия) рабочий чертеж не разрабатывается, а на схемах армирования плиты лишь указывают стандартную марку сетки по ГОСТу.

Сборочный чертеж (в составе опалубочного чертежа и схем армирования) железобетонной конструкции вычерчивается на отдельном листе, а на втором листе – рабочие чертежи арматурных изделий и закладных деталей. При этом ведомость расхода стали располагается на сборочном чертеже.

Примеры оформления рабочих чертежей железобетонных конструкций приведены на стендах кафедры.

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПОДГОТОВКИ К ЗАЩИТЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА №2

ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ И КАМЕННЫЕ КОНСТРУКЦИИ»

1.	Какой вид имеет статическая расчетная схема поперечной рамы проектируемого здания?
2.	Какие усилия возникают в расчетных сечениях колонны поперечной рамы?
3.	Как определить расчетные усилия в ветвях двухветвевой колонны после статического расчета рамы?
4.	По каким усилиям производится расчет арматуры в сечениях колонны поперечной рамы?
5.	Какие усилия возникают в промежуточной распорке двухветвевой колонны поперечной рамы?
6.	Какая арматура и по каким усилиям рассчитывается в распорке двухветвевой колонны?
7.	Какие усилия передаются на фундамент от колонны поперечной рамы?
8.	От чего зависят размеры подошвы фундамента под колонну, определяемые расчетом?
9.	Как определяется требуемая площадь арматуры для сеток, укладываемых у подошвы фундамента?
10.	По каким усилиям выполняется расчет армирования подколонника фундамента?
11.	Как располагается рабочая продольная арматура в сечениях подколонника фундамента?
12.	Как располагается рабочая поперечная арматура в сечениях подколонника фундамента?
13.	Из какого условия выполняется расчет рабочей высоты плитной части фундамента под колонну?
14.	Что такое «пирамида продавливания» в фундаменте под колонну? Как необходимо располагать контур (очертание) фундамента по отношению к «пирамиде продавлива­ния» и почему?
15.	Какова статическая расчетная схема принимается при расчете продольных ребер плиты покрытия и почему?
16.	Какова расчетная схема поперечного сечения принимается при расчете прочности нормальных и наклонных сечений плиты покрытия?
17.	Для каких целей применяется предварительное напряжение в плите покрытия?
18.	В каких местах по высоте сечения располагается напрягаемая арматура в плите покры­тия и почему?
19.	Чем воспринимается поперечная сила в сечениях?
20.	Как располагается поперечная арматура в сечениях ребристой плиты покрытия?
21.	Какова статическая расчетная схема принимается для поперечного ребра плиты покрытия?
22.	Какая арматура и по каким усилиям рассчитывается в поперечном ребре плиты покрытия?
23.	Какова статическая расчетная схема принимается при расчете полки ребристой плиты покрытия на местный изгиб?
24.	Как располагается рабочая продольная арматура в сетке, которой армируется полка плиты покрытия, и почему?
25.	Какие расчеты по второй группе предельных состояний выполнялись для ребристой плиты покрытия? В чем их суть (кратко)?
26.	Какова статическая расчетная схема плиты покрытия принимается при расчете ее на монтажные усилия?
27.	На действие каких воздействий (нагрузок) выполняется расчет плиты покрытия на монтажные усилия?
28.	Как определить требуемую площадь сечения монтажной петли для железобетонной конструкции заводского изготовления?
29.	Что такое контролируемое напряжение в напрягаемой арматуре scon, как определять его значение в соответствии с Нормами?
30.	Что такое передаточная прочность бетона Rbp? Каковы требования СНиП к величине Rbp?
31.	Какие схемы загружения приняты при статическом расчете стропильной конструкции?
32.	Какие усилия возникают в элементах стропильной фермы (верхнем поясе, нижнем поясе, раскосах, стойках)?
33.	Как рассчитывать прочность верхнего пояса стропильной фермы (назвать вид напря­жен­ного состояния, привести условие прочности)?
34.	Как рассчитывать прочность нижнего пояса стропильной фермы (назвать вид напря­жен­ного состояния, привести условие прочности)?
35.	Какие усилия возникают в опорном узле стропильной фермы?
36.	По какому усилию следует выполнять расчет поперечного армирования в опорном узле стропильной фермы?

ПРИЛОЖЕНИЕ 1.

 

 

Таблица І.1

ПРИМЕЧАНИЯ к расчетной схеме фермы: 1. В кружочках указаны номера узлов фермы. 2. На сечении фермы без скобок указаны размеры сечений поясов для шага рам 6 м; в скобках - для шага рам 12 м.	Элементы фермы	№ стержня	Усилия в стержнях фермы:
для схемы загружения 1	для схемы загруже­ния 2
1	2	3	4
Верхний пояс	1-2	-7,4325	-5.3269
2-3	-7,4376	-4.9794
3-4	-7,1266	-4.7712
4-5	-7,9596	-3.9798
5-6	-7,9596	-3.9798
6-7	-7,1266	-2.4582
7-8	-7,4376	-2.3554
8-9	-7,4325	-2.1055
Нижний пояс	1-10	6,5568	4.6993
10-11	8,1111	4,8794
11-12	8,1111	3.2316
12-9	6,5568	1.8575
Раскосы	2-10	0,6179	0,0628
4-10	-1,3575	-0,6179
4-11	-0,2406	-1,2288
6-11	-0,2406	0,9881
6-12	-1,3575	-1,1897
8-12	0,6179	0,5551
Стой­ки	3-10	0.6171	0,0826
5-11	0.3220	0,1610
7-12	0.6171	0,5344

 

Таблица І.2

ПРИМЕЧАНИЯ к расчетной схеме фермы: 1. В кружочках указаны номера узлов фермы. 2. На сечении фермы без скобок указаны размеры сечений поясов для шага рам 6 м; в скобках - для шага рам 12 м.	Элементы фермы	№ стержня	Усилия в стержнях фермы:
для схемы загружения 1	для схемы загруже­ния 2
1	2	3	4
Верхний пояс	1-2	-5,4898	-3.8591
2-3	-5,4207	-3.4027
3-4	-5,2772	-3.3127
4-5	-5,2772	-1.9645
5-6	-5,4207	-2.0179
6-7	-5,4898	-1.6307
Ниж­ний­­ пояс	1-10	4,8875	3.4357
10-11	5,3346	2,6673
11-12	4,8875	1.4518
Раскосы	2-10	0,4155	-0,1504
4-10	-0,0976	0,8184
4-11	-0,0976	-0,9160
6-11	0,4155	0,5659
Стой­ки	3-9	-0.1243	0,4503
5-8	-0.1243	0,3259

 

Таблица І.3 - Расчетные сочетания усилий в стержнях стропильной фермы

Элементы фермы	№ стержня	Усилия в стержнях от нагрузок:
От постоян­ной нагруз­ки на покры­тии при F^пост= …(кН)	От снеговой нагруз­ки на покры­тии по схеме 1 при F^сн= …(кН)	От снеговой нагруз­ки на покры­тии по схеме 2 при F^сн= …(кН)	Невыгоднейшие (расчетные) усилия в стержнях фермы (кН)
1	2	3	4	5	6
Верхний пояс		Усилия рас­сч­иты­вать пу­тем умноже­ния уси­лий в графе 3табл. І.1 (либо І.2) прило­же­ния І на ве­ли­­­чи­ну узл­о­вой нагруз­ки F^пост.	Усилия рас­счи­ты­вать пу­тем умноже­ния уси­лий в графе 3 та­­бл. І.1 (либо І.2) приложения І на величину узл­­­о­вой нагрузки F^сн.	Усилия рас­считы­вать пу­тем умноже­ния усилий в графе 4 табл. І.1 (либо І.2)приложения І на величину узл­о­вой нагрузки F^сн.	Усилия рас­счи­ты­­вать пу­тем сложе­ния усилий в графе 1 данной таблицы с ус­и­ли­­­­ем графы 4или 5, чтобы полу­чить невы­год­нейшее расчет­ное усилие. При этом если два эти вариан­та дают усилия противополож­ных знаков, то они оба записы­ваются в строке для стержня, и оба используют­ся при расчете сечения элемен­та.
Ниж­ний­­ пояс		То же.	То же.	То же.	То же.
Раскосы		То же.	То же.	То же.	То же.
Стой­ки		То же.	То же.	То же.	То же.

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. СНиП 2.03.01-84. Бетонные и железобетонные конструкции. /Госстрой СССР: Введ. 01.0186.- М., 1985. – 79 с.

2. Залізобетонні конструкції: Підручник/ А.Я. Барашиков, Л.М. Буднікова, Л.В. Кузнєцов та ін. – К., Вища школа, 1995. – 591 с.

3. Байков В.Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции: Общий курс: Учеб. для вузов. – М., Стройиздат, 1991. – 767 с.

4. Проектирование железобетонных конструкций: Справочное пособие /Под ред. А.Б.Голышева. – К., Будівельник, 1990. – 544 с.

5. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов (без предварительного натяжения арматуры). – М., ЦНТП Госстроя СССР, 1989. – 192 с.

6. Справочник проектировщика: Типовые сборные железобетонные конструкции зданий и сооружений для промышленного строительства / Под ред. Г.И.Бердичевского. – М., Стройиздат, 1981. – 382 с.

7. Дрозд Я.И., Пастушков Г.П. Предварительно напряженные железобетонные конструкции. – Минск, Вышэйшая шк., 1985. – 286 с.

8. Мандриков А.П. Примеры расчета железобетонных конструкций: Учебн. Пособие для техникумов. – М., Стройиздат, 1989 – 506 с.

9. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия. / Госстрой СССР: Введ. 01.01.89. – М., Стройиздат, 1988. – 57 с.

10. СНиП 2.02.01-81. Основания зданий и сооружений /Госстрой СССР: Введ. 01.01.85. – М., 1983. – 83 с.

11. Бондаренко В.М., Судницын А.И., Назаренко В.Г. Расчет железобетонных и каменных конструкций: Учебн. пособие для строит. вузов / Под. ред. В.М. Бондаренко. – М., Высш. школа, 1988. – 304 с.

12. Железобетонные конструкции. Улицкий И.И., Ривкин С.А., Самолетов М.В. и др. – Киев, Будівельник, 1973. – 992 с.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

1. СОСТАВ И ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТА..................................... 3

2.1. Компоновка поперечной рамы промздания............................................................................. 4

2.2. Технико-экономическое сравнение вариантов........................................................................ 6

3. СТАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПОПЕРЕЧНОЙ РАМЫ................................................................. 6

4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОЛОННЫ ОДНОЭТАЖНОГО ПРОМЗДАНИЯ............................ 12

4.1. Общие рекомендации к расчету............................................................................................... 12

4.2. Расчет продольной арматуры колонны................................................................................... 12

4.3. Расчет распорки двухветвевой колонны................................................................................ 15

4.4. Расчет колонны из плоскости поперечной рамы................................................................... 16

5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВНЕЦЕНТРЕННО НАГРУЖЕННОГО ФУНДАМЕНТА ПОД КОЛОННУ 18

5.1. Определение размеров фундамента и армирования его плитной части............................. 18

5.2. Проектирование подколонника фундамента......................................................................... 22

6. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПЛИТЫ ПОКРЫТИЯ........................................................................ 24

6.1. Расчетпрочности продольных ребер плиты покрытия по нормальным сечениям............ 24

6.2. Расчет прочности наклонных сечений продольных ребер плиты....................................... 26

6.3. Расчет полки плиты на местный изгиб................................................................................... 29

6.4. Расчет плиты по образованию трещин, нормальных к продольной оси............................. 31

6.5. Расчет трещиностойкости плиты в стадии изготовления и транспортирования............... 32

6.6. Расчет прочности плиты в стадии изготовления и монтажа................................................ 33

6.7. Расчет ширины раскрытия трещин, нормальных к продольной оси плиты....................... 33

7. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СТРОПИЛЬНОЙ ФЕРМЫ.................................................................. 37

8. УКАЗАНИЯ ПО ОФОРМЛЕНИЮ ГРАФИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ПРОЕКТА....................... 40

9. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПОДГОТОВКИ К ЗАЩИТЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА.............41

ПРИЛОЖЕНИЕ 1................................................................................................................................43

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ......................................................................... 49

СОДЕРЖАНИЕ..................................................................................................................................... 50

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

 

 

к выполнению курсового проекта №2 по дисциплине

“Железобетонные и каменные конструкции”

 

(для студентов специальности 7.092101 – Промышленное и гражданское строительство - дневной формы обучения)

 

 

УТВЕРЖДЕНО

на заседании кафедры

“Железобетонные конструкции”

“_19_” января 2006г.

 

Макеевка - ДонНАСА -2006

 

 

УДК.624.012.4

Методические указания к выполнению курсового проекта №2 по дисциплине «Железобетонные и каменные конструкции» (для студентов специальности 7.092101 - ПГС) /Сост.: Т.Н. Виноградова, О.Э. Брыжатый. - Макеевка, ДонНАСА, 2006г. – 44 с.

 

Приведены алгоритмы расчета сечений основных железобетонных конструкций одноэтажного промышленного здания с крановыми нагрузками, указания по составлению пояснительной записки и оформлению графической части курсового проекта, список рекомендуемой литературы.

Проект должен быть выполнен в соответствии с действующими нормами проектирования железобетонных конструкций СНиП 2.03.01-84. Исходные данные для проектирования приведены в индивидуальном задании на курсовой проект.

 

Составители: Т.Н. Виноградова

О.Э. Брыжатый

 

Рецензент: В.И. Корсун

СОСТАВ И ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

 

1.1. Курсовой проект включает следующие этапы:

а) выбор конструктивного решения поперечной рамы здания на основе технико - экономического сравнения двух вариантов шага рам - 6 и 12 м;

б) статический расчет поперечной рамы цеха;

в) расчет и конструирование несущих железобетонных конструкций каркаса;

г) составление расчетно - пояснительной записки;

д) разработка рабочих чертежей рассчитанных конструкций: преднапряженной плиты покрытия, преднапряженной стропильной конструкции, колонны, фундамента под колонну.

 

Объем пояснительной записки - 45 ¸50 с.

Объем графической части - четыре листа формата А2.

 

 

1.2. Рекомендуемая последовательность выполнения проекта:

- компоновка поперечной рамы и технико - экономическое сравнение вариантов шага рам 6 и 12 м;

- статический расчет поперечной рамы;

- расчет и конструирование колонны крайнего ряда кранового пролета;

- расчет и конструирование фундамента под колонну крайнего ряда;

- расчет и конструирование плиты покрытия;

- расчет и конструирование стропильной конструкции.

 

Методические указания составлены в форме алгоритмов расчета сечений основных несущих железобетонных конструкций. Расчеты приведены в виде таблиц, в которых слева - алгоритм расчета, справа - пояснения к алгоритму со ссылками на расчетные схемы и литературу, приведенную в конце методических указаний.

По статическому расчету конструкций, в том числе и расчету рамы, приведены лишь общие рекомендации со ссылками на примеры в учебной литературе.

Конструирование рассчитанных несущих элементов здания следует выполнять в соответствии с рекомендациями [5, 6], а также пользуясь раздаточным материалом к проекту (копии графической части, эскизы рабочих чертежей), предоставляемым кафедрой.

КОМПОНОВКА ПОПЕРЕЧНОЙ РАМЫ И ТЕХНИКО - ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ ВАРИАНТОВ КОНСТРУКТИВНОГО РЕШЕНИЯ ЗДАНИЯ

2.1. Компоновка поперечной рамы промздания

 

Компоновка рамы одноэтажного промздания выполняется согласно алгоритму, приведенному в табл. 2.1. При этом необходимо выполнить компоновку рамы по рис. 2.1 для двух значений шага поперечных рам: 6 м и 12 м.

 

 

Рисунок 2.1. Схема поперечной рамы:

Lц	– пролет цеха;
Lкр	– пролет крана;
А	– габарит крана (см. [4, 12]);
О.П.К.	– отметка подкрановой консоли;
hкр.	– высота кранового рельса (см. [4, 12]);
а	– привязка разбивочной оси к наружной грани колонны;
«- 0.15»	– отметка верхнего обреза фундамента;
hп.б.	– высота подкрановой балки;
Q	– грузоподъемность крана;
l=750мм	- привязка оси подкрановой балки к разбивочной оси ряда колонн.

 

Таблица 2.1 - Компоновка поперечной рамы

№ п/п	Алгоритм	Пояснения, справки
1	2	3
1.	Назначить шаг поперечных рам S.	Принимать последовательно два значения S: 6 и 12 м. Для каждого из этих значений S выполнить компоновку рамы по п.2¸6 табл. 2.1.
2.	Назначить высоту подкрановой балки hп.б.	При длине подкрановой балки Lп.б. = 6 м прини­мать высоту hп.б. =1000 мм; при Lп.б. =12 м - hп.б. =1200 мм.
3.	Определить высоту надкрановой Нв и подкрановой Нн частей колонны, полную высоту Н1, Н.	См. схему поперечника здания, рис. 2.1. А - габарит крана по высоте; принимать по ГОСТ [8, 12].
4.	Назначить привязку " а " разбивочной оси ряда колонн.	Величину " а " назначать из следующих рекомендаций: 1. «Нулевая привязка» " а " = 0 (т.е. совмещение разбивочной оси с наружной гранью колонны) применяется: а) в зданиях без мостовых кранов; б) в зданиях с мостовыми ручными кранами; в) в зданиях с мостовыми электрическими кранами при Q £ 30 т; при шаге колонны 6 м и высоте от пола до низа несущих конструкций Н1 £ 16.2 м. 2. Привязка " а " = 250 мм – при кранах Q > 30 т или при шаге колонн 12 м, при Н1 >16.2 м.
5.	Назначить высоту сечения надкрановой части колонны hв.	При этом следует учитывать, что ригель должен опираться непосредственно на торец колонны без устройства специальных консолей. Поэтому при привязке " а "= 0 для крайних колонн рамы принимать hв= 380 мм; при привязке " а "=250мм hв= 600мм (чтобы обеспечить необходимый зазор до торца крана с ³ 60 мм – см. рис. 2.1.)
6.	Определить необходимые размеры сечения hн и b для подкрановой части колонны, исходя из требований достаточной ее жесткости:	Окончательно размеры hн и b принимать равными ближайшим унифицированным размерам типовых колонн [4, табл. 6.21]. При этом учесть, что колонны могут быть со сплошной и двухветвевой подкрановой частью. Колонны сплошного сечения принимать в зданиях пролетом до 24 м с кранами Q £ 30 т при высоте Н1 £ 10.8 м, а также при hн £ 900 мм. При большем значении одного из этих параметров экономичнее применять двухветвевые колонны, у которых hн =1¸1.9 м [4, табл.6.21]. При назначении размера hн обратить внимание на то, чтобы ось подкрановой балки проходила в пределах подкрановой части колонны (либо ветви при двухветвевых колоннах).

2.2. Технико-экономическое сравнение вариантов

Целью технико-экономического сравнения вариантов является выбор наиболее экономичного конструктивного решения каркаса здания в зависимости от шага рам, а именно: при шаге рам 6 м либо 12 м. После назначения размеров железобетонных элементов рамы по табл. 2.1 следует подобрать марки типовых железобетонных конструкций по [6] для шага рам 6 м и 12 м и выписать соответствующий им расход бетона и арматуры.

В качестве стропильной конструкции рекомендуется принимать двускатные балки при пролете здания 12 м, сегментные фермы - при пролете 24 м, арки с затяжкой - при пролетах 30¸36 м. При пролете 18 м возможно применение двускатной балки либо сегментной фермы. В курсовом проекте при сравнении вариантов необходимо рассмотреть оба варианта стропильной конструкции пролетом 18 м и выбрать наиболее экономичный из них по расходу бетона и арматуры.

Выбор наиболее экономичного варианта рекомендуется производить по расходу материалов на секцию здания длиной 60 м. Результаты сравнения должны быть приведены в табл. 2.2.

К выполнению следующих разделов проекта переходят только после выбора наиболее экономичного варианта и утверждения принятого решения консультантом.

В случае, если шаг рам указан в задании на проект, сравнение вариантов должно быть выполнено также, однако для дальнейшей разработки в проекте следует принять шаг, указанный в задании, независимо от результатов сравнения.

 

Таблица 2.2 - Таблица сравнения вариантов конструктивного решения поперечной рамы

№ п/п

Элемент рамы

Шаг рам 6 м

Шаг рам 12 м

Марка элемента

Количество элементов на ячейку плана*

Расход

Марка элемента

Количество элементов на ячейку плана*

Расход

бетона, м^3

стали, т

бетона, м^3

стали, т

На один элемент

На ячейку

На один элемент

На ячейку

На один элемент

На ячейку

На один элемент

На ячейку

1.

Плиты покры­тия

2.

Стропильные конструкции

3.

Колонны

4.

Подкрановые балки

Итого на ячейку:

-

-

-

-

-

-

-

-

* - за ячейку плана в обоих вариантах следует принимать одинаковую часть плана, например, L_ц ´12 м, где L_ц - пролет цеха.