Строительство и архитектура \ Специальные вопросы расчета и конструирование строительных конструкций

Строительство в сейсмических районах (здание трёхэтажное промышленное, сейсмичность – 8 баллов)

Страницы работы

34 страницы (Word-файл)

Скачать файл

Фрагмент текста работы

Федеральное агентство образования Российской Федерации

Сибирский государственный индустриальный университет

Кафедра инженерных конструкций

Пояснительная записка

к курсовому проекту по дисциплине

«Специальные вопросы проектирования конструкций зданий»

на тему:«Строительство в сейсмических районах»

Выполнил: ст. гр. СПУ-032

Руководитель: . Э. И

г. Новокузнецк. 2006г

Задание

на разработку курсового проекта по дисциплине «Специальные вопросы проектирования конструкций зданий»

по теме «Строительство в сейсмических районах».

Задание выдано

Студенту группы – СПУ-032 . А. А

Исходные данные

1. Здание многоэтажное промышленное

2. Размеры здания в плане ( в осях) – 18х60 м

3. Пролеты здания 4,5х9х4,5 м

4. Шаг колонн – 6 м

5. Высота этажа – 6 м

6. Кол-во этажей – 3 м

7. Тип плиты перекрытия – ребристая

8. Колонны сборные 400х400, класс бетона В20

9. Ригели сборные 300х800, класс бетона В20

10. Временная нормативная нагрузка на перекрытие: длительно-действующая – 5 кН/м²

Кратковременная - 5 кН\м²

11. Расчетное сопротивление грунта – 150 кН/м²

12. Категория грунта по сейсмическим свойствам – III

13. Нормативное промерзание грунта – 2м

14. Характеристика района строительства – ветровой район – I

- снеговой район – II

- сейсмичность – 8 баллов

Содержание.

Стр.

1. Исходные данные……………………………………………..…………………………4

2. План и разрезы здания…………………………………………………………………..5

3. Расчет рамы

3.1 Постоянные нагрузки………………………………………………………………..7

3.2 Временные нагрузки…………………………………………………………………9

3.3 Особые нагрузки…………………………………………………………………….12

4. Результаты расчета

4.1 Расчетные сочетания усилий………………………..……………………………...13

4.2 Формы собственных колебаний……………………………………………………21

4.3 Периоды и частоты колебаний……………………………………………………..22

4.4 Протокол выполнения расчета…………….……………………………………….22

5. Расчет железобетонного ригеля и колонны

5.1 Исходные данные…………………………………………….……………………..28

5.2 Результаты расчета………………………………………………………………….29

5.3 Армирование колонны……………………………………………………………...31

5.4 Армирования ригеля………………………………………………………………...32

6. Приложение 1. к расчету рамы…………………………………………………………33

Литература………………………………………………………………………………..56

1. Исходные данные

Здание трехпролетное, отапливаемое. В плане представляет собой прямоугольник.

Длина здания 60м. Здание поделено на два блока разделенные антисейсмическим швом.

Пролеты здания 4.5х9х4.5, шаг колонн В = 6 м.

Для восприятия сейсмических воздействий в уровне перекрытий и покрытий запроектирован монолитный антисейсмический ригель, высотой 400мм, класс бетона В20, на всю длину блока здания.
Ширина антисейсмического шва согласно п. 3.5 СНиП II-7-81* должна быть 30мм при высоте здания до 5м, при большей высоте здания шов необходимо увеличить на 20мм на каждые последующие 5м, таким образом при высоте здания 18.6м ширина шва составит – 30+(3*20)=90мм.
Наружное ограждение навесные стеновые панели толщиной 300 мм. Верхняя отметка стенового ограждения 18,6 м. При строительстве в сейсмических районах стеновые панели необходимо выполнить следующие условия:

- горизонтальные антисейсмические швы между панелями. Отметки горизонтальных А.Ш следующие - +2,700, +8,700, +14,700.Нагрузка от веса нижнего участка стенового ограждения до отметки +2,700 м передается непосредственно на фундамент; нагрузка от участка стенового ограждения выше отметки +2.700 м передается на колонну на отметке +2.700 м, +8,700, +14,700.

- зазор между панелями и колоннами дожжен быть не менее 40мм. Соединение подвижное.

· «Привязка» крайних колонн к продольным разбивочным осям в соответствии с [4, табл. 1.1] принимается равной 0 мм.

· Фундаменты – монолитные, свайные под ж.б колонны согласно п.3.29 СниП II-7-81*. Глубина заложения подошвы фундамента при промерзании грунта 2м принимаем – 2.2м от уровня земли. Отметка низа подошвы фундамента от уровня чистого пола - -2.350м.

2. План и разрезы здания

Рис. 2.1

Рис. 2.2

Рис.2.3

3. Расчет поперечной рамы

3.1. Постоянные нагрузки

Конструкция перекрытия здания принимается по данным таблицы 3.1.

Таблица 3.1.

Сбор постоянной нагрузки на 1 м² перекрытия

Нагрузка

Нормативная нагрузка, kН/м²

Коэффициент надежности по нагрузке

Расчетная нагрузка, Н/м²

1.Линолеум

18 кН/м³*0,004=0,072

2.Прослойка – мастика , 14*0,003=0,041

3.Шлакобетон , 12*0,06=0,72

4.Стяжка – цем. пес. Раствор , 18*0,03=0,54

5. Железобетонные плиты перекрытия

25*0,105=2,63

0,072

0,041

0,72

0.54

2,63

1,2

1,3

1,1

0.086

0.05

0.94

0,7

2,89

Итого:

4,0

4,7

Определим погонную нагрузку на ригель перекрытия:

Конструкция покрытия здания принимается по данным таблицы 3.2.

Таблица 3.2.

Сбор постоянной нагрузки на 1 м² покрытия

Нагрузка

Нормативная нагрузка, kН/м²

Коэффициент надежности по нагрузке

Расчетная нагрузка, Н/м²

1.Рубероид с посыпкой 0,03 кН\м²

2.Трехслойный рубероидный ковер

0,09 кН/м²

3.Стяжка – цем. пес. Раствор , 18*0,02=0,36

4. Керамзит

60*0,1=0,6

5.минераловатные плиты , 20*0,3=0,6

6. Пароизоляция – 1слой рубероида

0,02 кН/м²

7. Железобетонные плиты перекрытия

25*0,105=2,63

0,3

0,09

0,36

0,6

0,02

2,63

1,2

1,3

1,2

1,1

0.04

0.108

0,47

0,72

0,024

2,89

Итого:

4,33

4,97

Определим погонную нагрузку на ригель покрытия:

Определим вес несущих конструкций:

Собственный вес колонны на погонный метр

Собственный вес ригеля пролетом 4.5м и 9.0м.

Вес ригеля приведем к погонной нагрузке

Нагрузка от веса стеновых панелей и остекления, расположенных выше отметки +2,700м

Собирается в местах расположения А.Ш, на отм. +2,700; +8,700; +14,700.

На отм. +2,700; +8,700

где вес 1 м² стеновых панелей; суммарная высота полос стеновых панелей выше отм. +2,700 м и до отм. +8,700 см. приложение 1;

вес 1 м² остекления;

суммарная высота полос остекления выше отм. АШ.

На отм. +14,700

Продольные усилия в крайней колонне приложены с эксцентриситетами е (рис. 3.2), величина которых определяется с учетом следующих допущений:

давление стеновых панелей и остекления N_ст приложено на расстоянии, равном половине толщины панели от наружной грани колонны плюс 40мм зазор.

Рис. 3.1. К расчету крайней колонны

Изгибающие моменты (положительными считаются моменты, направленные по ходу часовой стрелки):

3.2. Временные нагрузки

Эксплуатационные нагрузки на перекрытие:

Длительнодействующие – 5 кН/м²

Определим погонную нагрузку на ригель перекрытия:

Кратковременные – 5 кН/м²

Определим погонную нагрузку на ригель перекрытия:

Снеговая нагрузка

В соответствии с заданием снеговой район - II

S_о =0,7 кН/м².

Ветровая нагрузка

Ветровые значения нагрузок определены с помощью программы Вест, версия 2.1.0.71

ВЕТЕР

Исходные данные
Ветровой район	I
Нормативное значение ветрового давления	0,23 kN/м²
Тип местности	B - городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 м
Тип сооружения	Вертикальные и отклоняющиеся от вертикальных не более чем на 15° поверхности

Рис. 3.2

Параметры
Поверхность		Наветренная поверхность
Коэффициент надежности по нагрузке γ_f		1,4

H	18,6		м

Рис. 3.3

Высота (м)	Нормативное значение (kN/м² )	Расчетное значение (kN/м² )
0	0,09	0,13
5,25	0,09	0,13
11,25	0,12	0,17
18,6	0,15	0,21

Полученные значения приводим к погонной нагрузке, для этого значения умножаем на B – шаг колонн -6м: 0,13*6=0,78кН/м; 0,17*6=0,96 кН/м; 0,21*6=1,26 кН/м

Высотные отметки определены в соответствии с расчетной схемой рамы.

Рис. 3.4

Параметры
Поверхность		Подветренная поверхность
Коэффициент надежности по нагрузке γ_f		1,4

H	18,6		м

Рис. 3.5

Высота (м)	Нормативное значение (kN/м² )	Расчетное значение (kN/м² )
0	0,07	0,09
5,25	0,07	0,1
11,25	0,09	0,13
18,6	0,11	0,16

Полученные значения приводим к погонной нагрузке, для этого значения умножаем на B – шаг колонн -6м: 0,09*6=0,54кН/м; 0,1*6=0,0,6кН/м; 0,13*6=0,78 кН/м; 0,16*6=0,96 кН/м

Высотные отметки определены в соответствии с расчетной схемой рамы.

3.3. Особые нагрузки

Грунт – III категории

Сейсмичность района строительства – 9 баллов, см СНиП