Ж/б каркасное 3-этажное здание торгового центра в г. Лабинске (стр. 1 из 5)
Федеральное агентство по образованию
ГОУВПО Кубанский государственный технологический университет
Кафедра строительных конструкций и гидротехнических сооружений
Курсовая работа
по дисциплине «Конструкции сейсмостойких зданий и сооружений»
на тему: «Ж/б каркасное 3-хэтажное здание торгового центра в г. Лабинске»
Краснодар 2008г.
Реферат
Данная курсовая работа дает представление об основах проектирования сейсмостойких сил железобетонных конструкций. В ходе выполнения курсовой работы, студент самостоятельно приобретает навыки определения сейсмических нагрузок на здания и сооружения с последующей оценкой сейсмостойкости, подбирать материал, компоновать сечения в целях его экономичности и рациональности.
Представленная пояснительная записка к курсовой работе на тему:
«Ж/б каркасное 3-хэтажное здание торгового центра в г. Лабинске» имеет в объеме 32 листов. В ней представлены расчеты сейсмостойкости конструктивного решения несущих конструкций проектируемого здания – железобетонного каркаса.
Пояснительная записка иллюстрирована необходимыми пояснениями и рисунками, а также схемами ко всем расчетам. В ней также отражены антисейсмические мероприятия.
Ил. 8. Табл.8. Библиогр. 12.
К пояснительной записке прилагается графическая часть – 1 лист
Содержание
Введение
1. Компоновка конструктивного решения здания
2. Определение сейсмичности строительной площадки и сбор нагрузок
2.1 Сбор нагрузок
3 Определение периода собственных колебаний и форм колебаний
3.1 Период собственных колебаний
3.2 Формы собственных колебаний здания
3.3 Оценка влияния продольных сил в сечении колонн на динамические характеристики каркаса
3.4 Усилия в сечениях элементов рамы от сейсмической нагрузки
4 Определение сейсмических нагрузок и усилий от них
5 Определение усилий в несущих конструкциях от эксплуатационных нагрузок
6 Проверка общей устойчивости здания и прочности отдельных конструкций с учетом сейсмических нагрузок
6.1 Подбор площади сечения арматуры средней колонны 1-го этажа
6.2 Проверка прочности сечений, наклонных к продольной оси колонн
7 Антисейсмические мероприятия
Список литературы
В связи с увеличением частоты природных катаклизмов, а именно землетрясений возникла проблема сейсмоустойчивости зданий и сооружений, построенных без учета сейсмических воздействий, что в случае данных природных катастроф наносит материальный ущерб. Принимая во внимание всё это в районах подверженных сейсмическим воздействиям силой 7 и более баллов, возникла необходимость возведения зданий и сооружений, способных выдерживать сейсмические воздействия.
При разработке проектов зданий и сооружений выбор конструктивных решений производят исходя из технико-экономической целесообразности их применения в конкретных условиях строительства с учетом максимального снижения материалоемкости, трудоемкости и стоимости строительства, достигаемых за счет внедрения эффективных строительных материалов и конструкций, снижения массы конструкций и т.п. Принятые конструктивные схемы должны обеспечивать необходимую прочность, устойчивость; элементы сборных конструкций должны отвечать условиям механизированного изготовления на специальных предприятиях.
При проектировании гражданских зданий необходимо стремиться к наиболее простой форме в плане и избегать перепадов высот. При проектировании часто выбирают объемно-планировочные и конструктивные решения, так как они обеспечивают максимальную унификацию и сокращение числа типоразмеров и марок конструкций.
Увеличение объема капитального строительства при одновременном расширении области применения бетона и железобетона требует всемерного облегчения конструкций и, следовательно, постоянного совершенствования методов их расчета и конструирования
1 Компоновка конструктивного решения здания
По рекомендациям п.1.2 [10] приняты: симметричная конструктивная схема (см. рис. 1.1) с равномерным распределением жесткостей конструкций и масс; конструкции из легкого бетона на пористых заполнителях, обеспечивающие наименьшие значения сейсмических сил; условия работы конструкций с целесообразным перераспределением усилий вследствие использования неупругих деформаций бетона и арматуры при сохранении общей устойчивости здания. Участки колонн, примыкающие к жестким узлам рамы, армируют замкнутой поперечной арматурой, устанавливаемой по расчету, но не реже, чем через 100 мм. Под колонны проектируем сплошную фундаментную плиту.
Здание проектируется каркасное.
Размеры здания:
- ширина – 36,0м;
- длина – 36,0м;
Несущим является железобетонный каркас.
Фундаменты – сплошная монолитная фундаментная плита;
Перекрытия – монолитные железобетонные плиты толщиной 100мм;
Колонны – сечение 400х400мм, высотой 3000мм;
Ригеля – главная балка: - высота 750мм;
- ширина 300 мм.
– второстепенная балка: - высота 300 мм;
- ширина 200мм.
Сетка колонн 9х9м;
Ограждающие конструкции - самонесущие кирпичные стены;
Перемычки – сборные железобетонные.
Перегородки – кирпичные.
Кровля - плоско-совмещенная с покрытием рубероидным ковром.
Лестницы – из сборных железобетонных маршей и площадок.
2 Определение сейсмичности строительной площадки и сбор нагрузок
Требуется рассчитать конструкции жилого здания, при его привязке к площадке строительства. Согласно СНиП II-7-81* (Строительство в сейсмических районах) в разделе Общее сейсмическое районирование территории Российской Федерации ОСР-97” (Список населенных пунктов) по карте ОСР-97-В-5% сейсмичность района г. Лабинск составляет 8 баллов (Карта В - объекты повышенной ответственности и особо ответственные объекты. Решение о выборе карты при проектировании конкретного объекта принимается заказчиком по представлению генерального проектировщика, за исключением случаев, оговоренных в других нормативных документах).
Определение сейсмичности площадки строительства производим на основании сейсмического микрорайонирования для III категории групп по сейсмическим свойствам, грунты которых являются: пески гравелистые, крупные и средней крупности плотные и средней плотности маловлажные и влажные; пески мелкие и пылеватые плотные и средней плотности маловлажные; глинистые грунты с показателем консистенции IL 
0,5 при коэффициенте пористости е < 0,9 для глин и суглинков и е < 0,7 - для супесей. Сейсмичность площадки строительства при сейсмичности района 8 баллов, составляет 9 баллов. Согласно выше перечисленному значения коэффициента динамичности bi в зависимости от расчетного периода собственных колебаний Тi здания или сооружения по i-му тону при определении сейсмических нагрузок следует принимать по формулам (1).
Для грунтов III категорий по сейсмическим свойствам
при Тi£ 0,1 с bi = 1 + 1,5Тi
при 0,1 с < Тi< 0,8 с bi = 2,5 (1)
при Тi³ 0,8 с bi = 2,5 (0,8/ Тi)0,5
Во всех случаях значения bi должны приниматься не менее 0,8.
2.1 Сбор нагрузок
Сбор нагрузок производим на 1 м2 покрытия здания и перекрытия.
Конструктивное решение пола принимаем одинаковым для всех этажей.
Сбор нагрузок производим в табличной форме и представлен в таблице 2.1;2.2
Таблица 2.1 Нагрузка на 1м2 покрытия
| Вид нагрузки | Нормативная нагрузка, Н/м2 | Коэффициент надёжности по нагрузке | Расчётная нагрузка, Н/м2 |
| Постоянная: | |||
| Собственный вес плиты δ=100мм(ρ=2500кг/м3) | 2500 | 1,1 | 2750 |
| Пароизоляция 1 слой пергамина | 0,05 | 1,3 | 0,065 |
| Утеплитель- керамзитобетон δ=80мм (ρ=800кг/м3) | 640 | 1,3 | 832 |
| Цементно-песчаная стяжка δ=20мм | 360 | 1,3 | 390 |
| 4 слоя рубероида на мастике | 0,2 | 1,3 | 0,26 |
| слой гравия δ=10мм | 0,2 | 1,3 | 0,26 |
| Итого | 3500 | 3973 | |
| Временная |
Таблица 2.2 Нагрузка на 1м2 перекрытия
| Вид нагрузки | Нормативная нагрузка, Н/м2 | Коэффициент надёжности по нагрузке | Расчётная нагрузка, Н/м2 |
| Постоянная нагрузка: | |||
| Собственный вес плиты δ=100мм(ρ=2500кг/м3) | 2500 | 1,1 | 2750 |
| Собственный вес Цементно-песчаного раствора δ=20мм (ρ=1800кг/м3) | 360 | 1,3 | 390 |
| Собственный вескерамических плиток, δ=15мм (ρ=1800кг/м3) | 270 | 1,1 | 297 |
| Итого | 3130 | 3437 | |
| Временная нагрузка: | 4000 | 1,2 | 4800 |
| Кратковременная (30%)Длительная (70%) | 12002800 | 1,21,2 | 14403360 |
| Полная нагрузка:Постоянная и длительнаяКратковременная | 713059301200 | 823767971440 |
3.Определение периода собственных колебаний и форм колебаний
3.1 Для определения периода собственных колебаний и форм колебаний необходимо вычислить динамические характеристики пятиэтажной рамы поперечника здания
Принимаем колонны сечением 400х400мм, тогда
Ригель принимаем с размерами:
b=300мм; h=750мм;
тогда
Расчетная длина ригеля- 9200 мм; колонн - 3500 мм;
Для конструкций зданий в данном районе применён легкий бетон класса В25 с использованием мелкого плотного заполнителя, плотность бетона 1600кг/м3 и начальном модуле упругости Еb=16500МПа.