Одноэтажное каркасное производственное здание (стр. 1 из 3)
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:
"Одноэтажное каркасное производственное здание"
Краснодар 2008
Реферат
Данная курсовая работа дает представление об основах проектирования железобетонных конструкций зданий, возводимых в сейсмических районах. В ходе выполнения курсовой работы, студент самостоятельно приобретает навыки определения сейсмических нагрузок на здания и сооружения с последующей оценкой сейсмостойкости, подбора материала, компонки сечения.
Представленная пояснительная записка к курсовой работе на тему:
"Одноэтажное каркасное производственное здание" имеет в объеме 16 листов. В ней представлены расчеты сейсмостойкости конструктивного решения несущих конструкций проектируемого.
Пояснительная записка иллюстрирована необходимыми пояснениями и рисунками, а также схемами ко всем расчетам. В ней также отражены антисейсмические мероприятия.
К пояснительной записке прилагается графическая часть - 1 лист формата А1.
Содержание
Введение
1. Компоновка конструктивного решения здания
2. Определение сейсмичности строительной площадки и сбор нагрузок
2.1 Определение сейсмичности строительной площадки
2.2 Сбор нагрузок
3. Определение периода собственных колебаний и форм колебаний
4. Усилия в сечениях элементов рамы от сейсмической нагрузки
5. Проверка прочности колонн с учетом сейсмических нагрузок
5.1 Подбор площади сечения арматуры колонн
5.2 Проверка прочности сечений, наклонных к продольной оси колонн
6. Проверка общей устойчивости здания
7. Антисейсмические мероприятия
Список литературы
Введение
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
Одноэтажное здание из сборного железобетона.
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.
Под колонны проектируем отдельные фундаменты стаканного типа
Размеры здания в плане 9x24м
Сетка колонн 6х9м
Высота этажа - 4500мм
Рассчитываемой несущей конструкцией является сборные железобетонные конструкции рамы
Колонны - сечение 500х500мм
В качестве ригеля принимаем сегментную безраскосную ферму пролетом 9м, плиты - ребристые 3x6м
Высота от отметки 0.000 м до низа стропильной конструкции - 5.0 м.
Покрытие совмещенное по сборным ребристым плитам 3 x 6 м.
Кровля - плоско-совмещенная с покрытием рубероидным ковром.
Ограждающие конструкции - стеновые панели из легкого бетона
Рисунок 1.1 - План здания
Рисунок 1.2 - Разрез здания
2. Определение сейсмичности строительной площадки и сбор нагрузок
2.1 Определение сейсмичности строительной площадки
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. Красножар составляет 9 баллов (Карта В - массовое строительство. 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 II категории грунта по сейсмическим свойствам, грунтами которой являются: скальные грунты выветрелые и сильновыветрелые, в том числе вечномерзлые, кроме отнесенных к I категории; крупнообломочные грунты, за исключением отнесенных к I категории; 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; вечномерзлые нескальные грунты пластичномерзлые или сыпучемерзлые, а также твердомерзлые при температуре выше минус 2 °С при строительстве и эксплуатации по принципу I
Сейсмичность площадки строительства при наличии грунтов II категории равна сейсмичности района и 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) .
2.2 Сбор нагрузок
Сбор нагрузок производим на 1 м2 покрытия здания и перекрытия.
Вес фермы учитывается при определении ярусной нагрузки на стр.9.
Конструктивное решение пола принимаем одинаковым для всех этажей.
Сбор нагрузок производим в табличной форме и представлен в таблице 2.1
Таблица 2.1 Нагрузка на 1м2 покрытия
| Вид нагрузки | Нормативная нагрузка, Н/м2 | Коэффициент надёжности по нагрузке | Расчётная нагрузка, Н/м2 |
| Постоянная: | |||
| Собственный вес ребристой плиты 3x6 м | 2000 | 1,1 | 2200 |
| Пароизоляция 1 слой пергамина | 50 | 1,3 | 65 |
| Утеплитель - керамзитобетон δ=80мм (ρ=800кг/м3) | 640 | 1,3 | 832 |
| Цементно-песчаная стяжка δ=20мм | 300 | 1,3 | 390 |
| 4 слоя рубероида на мастике | 200 | 1,3 | 260 |
| слой гравия δ=10мм | 300 | 1,3 | 390 |
| Итого | 3490 | 4137 | |
| Временная | |||
| Снеговая | 630 | 900 |
3. Определение периода собственных колебаний и форм колебаний
Для грунтов II категорий по сейсмическим свойствам:
при Тi£ 0,1 с bi = 1 + 1,5Тi
при 0,1 с < Тi< 0,4 с bi = 2,5 (1)
приТi³ 0,4 с bi = 2,5 (0,4/ Тi) 0,5
Во всех случаях значения bi должны приниматься не менее 0,8.
Расчетную схему здания представляем в виде вертикального консольного стержня с сосредоточенной горизонтальной нагрузкой, приложенной к его верху.
Рисунок 1.1 - Расчетная схема здания
Для расчета принимаем одну раму и сбор нагрузок осуществляем для грузовой площади с шириной 6 м. Определим ярусные нагрузки на уровне покрытия, затем произведем их суммирование. От веса покрытия без учета фермы (с учетом коэффициентов сочетаний: 0,9; 0,8 и 0,5):
где 9 м - ширина здания, 6 м - шаг колонн;
от веса фермы (масса фермы сегментной безраскосной длиной 9м принята равной 4т в соответствии с [1]):
от веса наружных стеновых панелей для всей высоты этажа:
;от веса колонн длиной, равной половине высоты этажа:
;Итого G =969,68кН. Для определения периода собственных колебаний и форм колебаний необходимо вычислить жесткость конструкций. Для конструкций зданий в данном районе применён легкий бетон класса В30 с использованием мелкого плотного заполнителя с начальным модулем упругости Еb=32500МПа. Приняты колонны сечением 400х400мм, тогда
Для панелей наружных стен
Перемещение колонны и двух наружных стен от единичной силы
