Расчетно-конструктивный раздел проекта цеха рафинированного молочного сахара

Страницы работы

Содержание работы

РАЗДЕЛ 2

Расчетно-конструктивный

Ф.И.О

Подпись

Дата

ДП-07-270103.01-09-РК

Разработ.

Денежкин

Консульт.

Голованова

Руковод.

Голованова

Цех рафинированного молочного сахара

стадия

лист

листов

У

1

15

ЯГК СТ 1-41

Рецензент

                                                    

                                                    

Содержание

лист  

   1.  Исходные данные . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  3

   2.  Сбор нагрузки на 1 м покрытия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  5

   3.  Сбор нагрузки на 1 м перекрытия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .    6

   4.  Расчет столбчатого фундамента . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  7

      4.1  Сбор нагрузки на фундамент . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .    7

      4.2  Определение размеров подошвы фундамента . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .    8

      4.3  Расчет фундамента на прочность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

   5.  Расчет ригеля . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  12

      5.1 Сбор нагрузки на 1 погонный метр ригеля . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  12

      5.2  Статический расчет ригеля . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  12

      5.3 Конструктивный расчет ригеля . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

 6.  Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

ДП-07-270103.01-09-РК

лист

2

2. Сбор нагрузки на 1 м покрытия

                                                                                                      табл.1

№ п/п

Вид нагрузки

Подсчет

Нормативная нагрузка,

кН/м2

γf

Расчетная нагрузка,

кН/м2

I

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

II

Постоянная:

2 слоя экофлекса

=0.008 м, =14 кН/м3

мин.-ватные плиты Руфбаттс В

=0.04 м, =1.8 кН/м3

мин.-ватные плиты Руфбаттс Н

=0.07 м, =1.2 кН/м3

 

слой экофлекса ЭПП

=0.0035 м, =14 кН/м3

керамзитовый гравий

=0.27 м, =6 кН/м3

слой экофлекса ЭПП

=0.0035 м, =14 кН/м3

ж/б плита покрытия

P = 2600 кг, а=5.65м, b=1.49м

0.008 · 14

0.04 · 1.8

0.07 · 1.2

0.0035 · 14

0.27 · 6

0.0035 · 14

0.1

0.07

0.08

0.05

1.62

0.05

3.09

1.2

1.2

1.2

1.2

1.3

1.2

1.1

0.12

0.09

0.1

0.06

2.11

0.06

3.4

Итого постоянная нагрузка

gn = 5.06

g = 5.94

Временная: снеговая г.Углич

Sn = S*µ*0.7

Sn = 1.68

S = 2.4

Полная нормативная нагрузка

qn = gn + Sn

qn = 6.74

Полная расчетная нагрузка

q = g + S

q = 8.34

Примечание:

   • для постоянных нагрузок коэффициент надежности по нагрузке γf       

         определяется по таблице 1 [1];

   • г. Углич находиться в IV снеговом районе ( [1] карта №1 и табл. №4 );

     коэффициент перехода от снеговой нагрузки на 1 м2 земли к нагрузке

     на покрытие (µ) - определяется по приложению 3* [1];

           • состав покрытия смотри рисунок 1.

ДП-07-270103.01-09-РК

лист

5

3. Сбор нагрузки на 1 м перекрытия

                                                                                                табл.2

№ п/п

Вид нагрузки

Подсчет

Нормативная нагрузка,

кН/м2

γf

Расчетная нагрузка,

кН/м2

I

1.

2.

3.

4.

5.

II

Постоянная:

керамическая плитка

=0.013 м, =27 кН/м3

прослойка и заполнение швов из ц.-п. раствора М150

=0.015 м, =20 кН/м3

стяжка из ц.-п. раствора М150

=0.04 м, =20 кН/м3

древесноволокнистая изоляционная плита

=0.025 м, =1.5 кН/м3

ж/б плита покрытия

P = 2600 кг, а=5.65м, b=1.49м

0.013 · 27

0.015 · 20

0.04 · 20

0.025 · 1.5

0.35

0.3

0.8

0.038

3.09

1.2

1.3

1.3

1.2

1.1

0.385

0.39

1.04

0.045

3.4

Итого постоянная нагрузка

gn = 4.58

g = 5.26

Временная: пром. цех

Un = 1.5

1.3

U = 1.95

Полная нормативная нагрузка

qn = gn + Un

qn = 6.08

Полная расчетная нагрузка

q = g + U

q = 7.21

Примечание:

   • для постоянных нагрузок коэффициент надежности по нагрузке γf       

         определяется по таблице 1 [1];

   • для временной нагрузки γf   см. п. 3.7 [1];

     • состав покрытия смотри рисунок 2.

ДП-07-270103.01-09-РК

лист

6

4. Расчет столбчатого фундамента

Расчет состоит из двух основных частей:

1. Определение размеров подошвы фундамента.

Он производится от полной нормативной нагрузки от здания, собранной на уровне обреза фундамента.

2. Расчет фундамента на прочность.

Этот расчет выполняется от полной расчетной нагрузки от здания.

4.1 Сбор нагрузки на фундамент

Нагрузка собирается на обрезе фундамента -0.50 м.

Грузовая площадь, с которой передается нагрузка с покрытия и перекрытия на фундамент, Агр = 6 х 6 = 36 м2.

Полная нормативная нагрузка:

N(γf=1) = Nnпокр + Nnпер + Nnкол + Nnриг

Nnпокр = qnпокр · Агр = 6.74 · 36 = 242.64 кН/м

Nnпер = qnпер · Агр = 6.08 · 36 = 218.88 кН/м

Nnкол = Pкол · mкол = 38.8 · 1 = 38.8 кН/м

Nnриг = Pриг · mриг = 25.5 · 2 = 51 кН/м

Итого:

N(γf=1) = 242.64 + 218.88 + 38.8 + 51 = 551.32 кН/м

Полная расчетная нагрузка:

N(γf>1) = Nпокр + Nпер + Nкол + Nриг

Nпокр = qпокр · Агр = 8.34 · 36 = 300.24 кН/м

Nпер = qпер · Агр = 7.21 · 36 = 259.56 кН/м

Nкол = qкол · 1.1 = 38.8 · 1.1 = 42.65 кН/м

Nриг = qриг · 1.1 = 51 · 1.1 = 56.1 кН/м

Итого:

N(γf>1) = 300.24 + 259.56 + 42.65 + 56.1 = 658.55 кН/м

    Проверка:

N(γf=1) · γfсред = N(γf>1)

γfсред = 1.2 (усредненный коэффициент надежности по нагрузке)

551.32 · 1.2 = 661.58 кН/м

658.55 кН/м ≈ 661.58 кН/м (верно)

ДП-07-270103.01-09-РК

лист

7

4.2 Определение размеров подошвы фундамента

Глубина заложения подошвы фундамента по среднюю колонну (колонну среднего ряда) определяется конструктивно. Она не зависит от расчетной глубины промерзания. Обрез фундамента на отметке -0.5 м; hf=1.05 м.

                                   

Отметка подошвы:

FL = 0.5 + hf = 0.5 + 1.05 = 1.55 м

Глубина заложения:

d = FL - DL = 1.55 - 0.2 = 1.35 м

Грунт - супесь, определяем характеристики по [3].

R0 = 225 кПа   прил. 3 табл 2 - условное расчетное давление на грунт основания

Cn = 12 кПа     прил. 1 табл. 1 - удельное сцепление

φn = 22.5º        прил. 1 табл. 1 - угол внутреннего трения

γс1 = 1.2         табл. 3

γс2 = 1.1         табл. 3

Mν = 0.65       табл. 4

Mс = 6.14        табл. 4

Mq = 3.55       табл. 4

К = 1.1

К2 = 1

γmt = 20 кН/м3 - усредненный удельный вес фундамента и грунта на его уступах

Определяем предварительные размеры подошвы фундамента:

Аfпред. =  =  = 2.84 м2

ДП-07-270103.01-09-РК

лист

8

bпред. =  =  = 1.68 м, принимаем bпред. = 1.8 м по серии 1.020-1/83 в.1-1

Определяем расчетное давление на грунт основания: здание без подвала

R =  · [ Mν · k2 · b · γ + Mq · d1 · γ + Mс · Cn ] =  · [ 0.65 · 1 · 1.8 · 17 +

    + 3.55 · 1.58 · 17 + 6.14 · 12 ] = 226.71 кПа

d1 = hs + hsf  = 1.442 + 0.108  = 1.58 м

Уточняем размеры подошвы фундамента:

Аfтр. =  =  = 2.83 м2

bтр. =  =  = 1.67 м, принимаем b = 1.8 м

По серии 1.020-1/83 в.1-1 принимаю фундамент 2Ф18.11-1.

Проверяем среднее давление под подошвой фундамента:

P ≤ R, P =  =  = 201.16 кПа

Nf = Af · H · γmt = 3.24 · 1.55 · 20 = 100.44 кН

201.16 < 226.71 кПа, следовательно, размеры подошвы фундамента определены

правильно.

4.3 Расчет фундамента на прочность

Производится от полной расчетной нагрузки N(γf>1) = 658.55 кН/м.

Задаемся характеристиками материалов:

Бетон B35, Rbt = 1.3 МПа   табл. 5.2 [4]

γb2 = 0.9   табл. п. 5.1.10 [4]

Рабочая арматура А400, RS = 35.5 МПа  табл. 5.8 [4]

Рабочую высоту фундамента определяем из условия его прочности на продавливание, которое происходит по поверхности пирамиды, боковые грани которой начинаются у граней колонны и идут под углом 45°. При этом предполагается жесткая заделка колонны в стакан фундамента. Принятая высота фундамента в соответствии с типовым решением должна быть не менее требуемой из условия расчета на продавливание:

ДП-07-270103.01-09-РК

лист

9

h0min = - +  , где hK  = bK = 40 см - размеры сечения колонны

PS =  =  = 203.26 кН/м2, где PS - реактивный отпор грунта

h0min = - +  = 0.131 м

а = защ.сл. +  = 35 +  = 40 мм = 4 см

hfmin = h0min + a = 13.1 + 4 = 14.1 см

По серии 1.020 высота фундамента hf = 105 см, следовательно, прочность на продавливание обеспечена.

Расчетная схема фундамента - консоль, жестко защемленная у грани колонны, загруженная равномерно распределенной нагрузкой в виде отпора грунта.

ДП-07-270103.01-09-РК

лист

10

                             

Расчет арматуры нижней сетки производится по изгибающему моменту в

каждом сечении:

M I = 0.125 · PS · (b - hK)2 · l = 0.125 · 203.26 · (1.8 - 0.4)2 · 1.8 = 89.64 кН·м

M II = 0.125 · PS · (b - h)2 · l = 0.125 · 203.26 · (1.8 - 0.94)2 · 1.8 = 33.84 кН·м

Требуемую площадь арматуры определяем по каждому из расчетных сечений, при этом размеры сечений:

Сечение I: hf  = 105 см; h0 = hf - a = 105 - 4 = 101 см, ширина сечения b = 180 см; 

Сечение II: h= 60 см; h01 = h1 - a = 60 - 4 = 56 см, ширина сечения b = 180 см.

Требуемая площадь поперечного сечения рабочей арматуры одного направления по сечению I:

АsIтр =  =  = 2.78 см2

по сечению II:

АsIтр =  =  = 1.9 см2

Арматуру подбираем по наибольшему из полученных значений АsIтр = 2.78 см2.

Шаг рабочих стержней может быть 100, 150, 200 мм. Минимальный диаметр 10 мм. Исходя из этого определяем количество стержней одного направления (n) и диаметр одного стержня АsI, а затем по сортаменту его диаметр:

примем S = 200 мм, тогда n =  + 1 = 9.75 = 10 шт.

АsIтр =  =  = 0.278 см2

принимаем по сортаменту Æ10А400 с АsIфакт. = 0.758 см2 > АsIтр = 0.281 см2.

Таким образом, площадь сечения всех стержней одного направления будет равна:

Аsфакт. = АsIфакт. · n = 0.758 · 10 = 7.58 см2.

Проверяем процент армирования:

μ % =  =  = 0.042 %

Аsтр =  =  = 18.18 см2

Принимаем Æ16А400 с Аsфакт. = 20.11 см2           Пересчитываем параметр a:

μ % =  =  = 0.11 %       а=защ.сл.+ =35+ = 43 мм = 4.5 см

0.1%<0.11%<3%, процент армирования удовлетворительный, арматура подобрана правильно.

ДП-07-270103.01-09-РК

лист

11

5. Расчет ригеля

5.1 Сбор нагрузки на 1 погонный метр ригеля

Полная расчетная нагрузка на ригель:

q = qпокр.· Агр. + qс.в.р. = 8.34 · 6 + 5 = 55.04 кН/м

qпокр. = 8.34 кН/м - полная расчетная нагрузка на покрытие (табл. 1)

Агр =  b · 1 = 6 · 1 = 6 м2 - грузовая площадь

qс.в.р. =  · γf = · 1.1 = 5 кН/м - собственный вес ригеля

5.2 Статический расчет ригеля

Определяем расчетный пролет:

l0 = lриг - (  +  ) = 5560 - 2 ·  = 5430 мм

l0 - расчетный пролет

bоп = 130 мм - ширина опирания ригеля на консоль колонны

                             

ДП-07-270103.01-09-РК

лист

12

Расчетная схема ригеля по серии 1.020 - балка, лежащая на двух опорах,

загруженная равномерно-распределенной нагрузкой.

Mmax =   =  = 202.86 кН·м

Qmax =   =  = 149.44 кН

5.3 Конструктивный расчет ригеля

Расчетные характеристики материалов:

для А600 RS = 52 кН/см2 табл. 5.8 [4]

для В40 Rb · γb1 = 2.2 · 0.9 = 1.98 кН/см2 табл. 5.2 [4]

для А400 RSW = 35.5 кН/см2 табл. 5.8 [4]

Расчетное сечение:

Приводим фактическое сечение ригеля к удобному для расчета - тавровому с полкой в растянутой зоне. Так как бетон плохо работает на растяжение, то за расчетное сечение принимаем - прямоугольное шириной 300 мм, высотой 450 мм.

         

Расчет продольной рабочей арматуры:

а = защ.сл. +  = 20 +  = 30 мм = 3 см

h0 = h - a = 450 - 30 = 420 мм = 42 см - рабочая высота сечения

αm =  =  = 0.194

αm < αr = 0.338, следовательно, одиночное армирование

по αm определяем по таблице коэффициент η = 0.892

ДП-07-270103.01-09-РК

лист

13

Определяем требуемую площадь арматуры:

Аsтр =  =  = 9.47 см2

=1.1, если    

<0.6, следовательно, =1,1

Аsфакт - по сортаменту 5Æ16A600 =10.05см2

Определяем процент армирования:

μ % =  =  = 0.8 %

0,1% < 0,8% < 3%  процент армирования удовлетворительный

Пересчитываем параметры а, h0:

а = 20 + 16/2 = 28 мм » 3 см     

h0 = 450 - 30 = 420 мм = 42 см

Подбор поперечной рабочей арматуры:

Расчет производиться в программе “Armpol”.

Расчетная поперечная сила: 149440 (Н)

Расчетная равномерная нагрузка: 55,04 (Н/мм)

Расчетное сопротивление бетона растяжению: 1,4 (МПа)

Расчетное сопротивление поперечной арматуры: 355 (МПа)

Коэффициент условия работы бетона: 0,9

Площадь поперечного сечения стержней сварки: 101 (кв.мм)

Прочность бетона на сжатие: 22 (МПа)

Начальный модуль упругости бетона: 24000 (МПа)

Начальный модуль упругости продольной арматуры: 200000 (МПа)

Нормативное сопряжение растяжению продольной арматуры: 520 (МПа)

Площадь поперечного сечения: 1005 (кв.мм)

Ширина сечения: 300 (мм)

Высота сечения: 450 (мм)

Значение параметра а: 30 (мм)

Ширина полки: 300 (мм)

Толщина полки: 450 (мм)

Коэффициенты, учитывающие вид бетона: Fi_b2: 2; Fi_b3: 0,6; Fi_b4: 1,5.

Результат:

Шаг равен 150. Прочность наклонного сечения обеспечена.

Прочность по сжатой наклонной полосе достаточна.

ДП-07-270103.01-09-РК

лист

14

6. Список литературы

1.  СНиП 2.01.07-85* Нагрузки воздействия / Минстрой России - М.: 1996 г.

2.  СНиП 2.03.01-84* Бетонные и железобетонные конструкции / Госстрой СССР -

    М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1985 г.

3.  СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений.

4.  СП 52-101-2003 Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного

    напряжения арматуры, 2003 г.

5.  Строительные конструкции. Т.2. Железобетонные конструкции. Учебник для

    техникумов / Т. Н. Цай - М.: Стройиздат, 1985 г.

6.  Мандриков А. П. Примеры расчета железобетонных конструкций. Учебное пособие

    для техникумов - М.: Стройиздат, 1989 г.

7.  Методическое пособие по выполнению РГР по строительным конструкциям.

    Меленцова Т. Б., 2006 г.

ДП-07-270103.01-09-РК

лист

15

Похожие материалы

Информация о работе