Строительство и архитектура \ Металлические конструкции

Проектирование стального каркаса пятиэтажного здания в г. Березники, имеющего размеры в плане 27*42 м

Страницы работы

12 страниц (Word-файл)

Скачать файл

Содержание работы

1. Разработка конструктивной схемы здания

В качестве основной конструктивной схемы расположения ригелей в промышленном многоэтажном здании будем рассматривать схему с поперечным расположением ригелей (рис. 1).

В расчетно-графической работе размеры оконных проемов назначаем приблизительно: площадь оконных проемов принимается примерно равной 1/6 – 1/9 площади пола.

В нашем случае для пятиэтажного здания в г. Березники, имеющего размеры в плане 27х42м и сетку колонн 5,4х6м, между соседними цифровыми осями площадь пола будет равна м². Откуда площадь оконных проемов на одном фасаде м². Принимаем два окна шириной 1,8м и высотой 2,4м с суммарной площадью м².

Рисунок 1. Схема перекрытий с поперечным расположением ригелей

2. Сбор нагрузок, действующих на простенок

Соберем нагрузки, действующие на перекрытие.

Таблица 1.1 – Нагрузки на плиту перекрытия

Нагрузки	Нагрузки, кПа
Нагрузки	нормативные		расчётные
Постоянные
1 Пол	0,5	1,35	0,675
2 Плита перекрытия	2,0	1,15	2,3
И т о г о	2,5		2,975
Временные
3 Стационарное оборудование	1,5	1,3	1,95
4 Вес людей и материалов	3,5	1,2	4,2
И т о г о	5,0		6,15
Суммарные
5 Полные	7,5		9,125
6 В т.ч. длительные	6,0		4,925

По данным таблицы 1.1 определим погонную нагрузку на ригель – грузовая полоса равна 6м, получим:

кН/м

Кроме нагрузок приведённых в таблице 2.1, необходимо учесть нагрузку от собственного веса неразрезного ригеля. Сечение его достаточно точно можно определить по формулам:

, где M – расчетный изгибающий момент для свободно опертой балки без учета нагрузки от ее собственного веса, который можно определить по формуле:

кН∙м приняв расчетное сопротивление бетона f_cd=20 МПа, определим размеры сечения ригеля:

м м

Принимаем следующие размеры ригеля 450х200мм, откуда нагрузка от собственного веса ригеля будет равной:

кН/м

Нагрузки, действующие на ригель, сводим в таблицу 1.2.

Таблица 1.2 – Нагрузки на ригель

Нагрузки	Нагрузки, кН/м
Нагрузки	Нормативные		расчётные
Постоянные
1 Пол	3,0	1,35	4,05
2 Плита перекрытия	12,0	1,15	13,8
3 Ригель (b=20см; h=45см)	2,25	1,15	2,5875
И т о г о	17,25		20,4375
Временные
4 Стационарное оборудование	9,0	1,3	11,7
5 Вес людей и материалов	21,0	1,2	25,2
И т о г о	30,0		36,9
Суммарные
6 Полные	47,25		57,3375
7 В т.ч. длительные	26,25		32,1375

Рисунок 2. Поперечный разрез здания

По таблице 1.2 определим нагрузку, передаваемую ригелем одного этажа на простенок, для этого умножим погонную нагрузку на ригель на половину пролета ригеля:

кН

Кроме этого необходимо учесть нагрузку (передаваемую на простенок), действующую на покрытие. Нагрузку действующую на покрытие сведем в таблицу 1.3

Таблица 1.3 – Нагрузки на ригель, передаваемые с покрытия

Вид нагрузки	Нормативное значение, кН/м	Коэффициент надёжности по нагрузке γ_f	Расчётная нагрузка
Постоянные
1. Два слоя гравия на мастике	0,65·6=3,9	1,15	4,485
2. Гидроизоляционный ковёр	0,2·6=1,2	1,2	1,44
3. Цементная стяжка, δ=0,03м, γ=22 кН/м³	0,03·22·6=3,96	1,2	4,752
4. Плитный утеплитель, δ=0,1м γ=5 кН/м³	0,1·5·6=3	1,2	3,6
5. Пароизоляция	0,05·6=0,3	1,2	0,36
6. Железобетонная плита	2·6=12	1,15	13,8
7. Железобетонный ригель	2,25	1,15	2,5875
И т о г о	26,61		31,0245
Временные
8. Полная снеговая	2·6=12	1,5	18
9. В том числе длительная	2·0,6·6=7,2	1,5	10,8
Суммарные (округлено)
10. Полные	38,61		49,02
11. В том числе длительные (п.1-7, 9)	33,81		41,82

Вычислим нагрузку, передаваемую на простенок от покрытия:

кН

Также необходимо учесть нагрузку от собственного веса стены и остекления, для чего определим объем стены и площадь оконных проемов (рис.3)

Рисунок 3. Фасад здания

Площадь оконных проемов будет равна:

м², откуда нагрузка на простенок первого этажа, передаваемая остеклением, будет равна:

кН

Определим объем простенка, который необходимо разделить на парапет высота которого равна мм(толщина кладки 250мм) и сам простенок, высоту которого определим по разрезу (рис.2)мм

м³

Откуда нагрузка, передаваемая на простенок первого этажа, от веса вышерасположенной кирпичной кладки будет равна:

кН

3. Расчет прочности простенка

3.1 Проверка толщины стены из условия предельной гибкости

Отношение высоты стены (этажа) H_э к ее толщине h_red не должно быть больше предельной величины β, равной 22 (табл.3.2[4]) с учетом поправочного коэффициента.