Проектування одноповерхового каркасного будинку з легких конструкцій ст Сіверська

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.


Нажми чтобы узнать.
скачати

Федеральне агентство з освіти

Кафедра будівельних конструкцій і гідротехнічних споруд

Курсова робота

з дисципліни «Сейсмостійкість будівель і споруд»

на тему: «Проектування одноповерхового каркасного будинку з легких конструкцій ст. Сіверська »

2008

Реферат

Ця курсова робота дає уявлення про основи проектування сейсмостійких сил легких сталевих конструкцій. У ході виконання курсової роботи, студент самостійно набуває навиків визначення сейсмічних навантажень на будівлі та споруди з подальшою оцінкою сейсмостійкості, підбирати матеріал, компонувати перетину з метою його економічності і раціональності.

Представлена ​​пояснювальна записка до курсової роботи на тему: «Проектування одноповерхового каркасного будинку з легких конструкцій в ст.Северской» має в обсязі 13 аркушів.

У ній представлені розрахунки сейсмостійкості конструктивного рішення несучих конструкцій проектованої будівлі - сталевого каркаса.

Пояснювальна записка ілюстрована необхідними поясненнями і малюнками, а також схемами до всіх розрахунками. У ній також відображені антисейсмічні заходи.

Іл. 8. Табл.8. Бібліогр. 12.

До пояснювальної записки додається графічна частина - 1 аркуш формату А1.

Зміст

Введення

1. Компонування конструктивного вирішення будинку

2. Визначення сейсмічності будівельного майданчика та збір навантажень

2.1 Збір навантажень

2.2 Розрахунок каркаса в поперечному напрямку

3. Розрахунок каркаса в подовжньому напрямку

4. Визначення сейсмічних навантажень з урахуванням кручення будівлі в плані

5. Антисейсмічні заходи

Література

Введення

У зв'язку зі збільшенням частоти природних катаклізмів, а саме землетрусів виникла проблема сейсмостійкості будівель і споруд, побудованих без урахування сейсмічного впливу, що у разі даних природних катастроф завдає матеріальної шкоди. Беручи до уваги все це в районах схильних сейсмічним впливам силою 7 і більше балів, виникла необхідність зведення будівель і споруд, здатних витримувати сейсмічні дії.

При розробці проектів будівель і споруд вибір конструктивних рішень виробляють з техніко-економічної доцільності їх застосування в конкретних умовах будівництва з урахуванням максимального зниження матеріаломісткості, трудомісткості і вартості будівництва, що досягаються за рахунок впровадження ефективних будівельних матеріалів і конструкцій, зниження маси конструкцій і т.п . Прийняті конструктивні схеми повинні забезпечувати необхідну міцність, стійкість; елементи збірних конструкцій повинні відповідати умовам механізованого виготовлення на спеціальних підприємствах.

При проектуванні цивільних будівель необхідно прагнути до найбільш простій формі в плані і уникати перепадів висот. При проектуванні часто вибирають об'ємно-планувальні та конструктивні рішення, так як вони забезпечують максимальну уніфікацію і скорочення числа типорозмірів і марок конструкцій.

1. Компонування конструктивного вирішення будинку

Будівля має повний металокаркас;

Будівля проектується каркасне.

Розміри будівлі в плані 24х60м;

Сітка колон 24х6м;

Фундаменти - окремі залізобетонні

Покриття - сталевий проф лист, утеплювач, тришарові панелі покриття;

Несучі конструкції покриття сталеві ферми прольотом 24 м;

Сталеві прогони при кроці ферм 6м-швелер № 16

Огороджувальні тришарові панелі покриття спираються на сталеві прогони з кроком 3м;

Перетин сталевих колон двотавр № 50

По периметру будівлі цокольна стінова панель з керамзитобетону товщиною 300мм і висотою 1,2 м, яка спирається на фундаментну балку;

між поверхнями стін і конструкціями каркаса повинен передбачатися проміжок не менше 20 мм;

У межферменном просторі покриття розміщують різні трубопроводи, освітлювальну арматуру і ін По поздовжніх стін передбачено стрічкове скління від відмітки +1,2 до +3,6 метра. Торцеві стіни без скління.

2. Визначення сейсмічності будівельного майданчика та збір навантажень

Потрібно розрахувати конструкції будівлі, при його прив'язці до майданчика будівництва.

Згідно СНіП II -7-81 * (Будівництво в сейсмічних районах) у розділі Загальне сейсмічне районування території Російської Федерації ЗСР-97 "(Список населених пунктів) по карті ЗСР-97-В-5% сейсмічність району ст. складає 8 балів (Мапа В - об'єкти підвищеної відповідальності та особливо відповідальні об'єкти. Рішення щодо вибору карти при проектуванні конкретного об'єкта приймається замовником за поданням генерального проектувальника, за винятком випадків, наведених в інших нормативних документах).

Визначення сейсмічності майданчика будівництва виробляємо на підставі сейсмічного мікрорайонування для III категорії груп за сейсмічними властивостями. Сейсмічність майданчика будівництва при сейсмічності району 8 балів, становить 9 балів.


Рис.1 - План будівлі


Рис.2-Поперечний розріз будівлі

2.1 Збір навантажень

Збір навантажень виробляємо на 1 м 2 покриття будівлі.

Збір навантажень виробляємо в табличній формі і представлений у таблиці 2.1.

Таблиця 1 - Навантаження на 1 м 2 покриття

Вид навантаження

Нормативна навантаження, Н / м 2

Коефіцієнт надійності за навантаженням

Коефіцієнт поєднання

Обчислення

Розрахункове навантаження, Н / м 2

снігова

0,9

1,4

0,5

0,9 * 1,4 * 0,5 * 24 * 60

907,2

покрівлі

0,75

1,2

0,9

0,75 * 1,2 * 0,9 * 24 * 60

1166,4

профільованого настилу

0,15

1,05

0,9

0,15 * 1,05 * 0,9 * 24 * 60

204,12

прогонів

0,1

1,05

0,9

0,1 * 1,05 * 0,9 * 24 * 60

136,08

утеплювач

0,1

1,2

0,9

24 * 60 * 0,1 * 1,2 * 0,9

155,52

конструкції покриття

0,4

1,05

0,9

0,4 * 1,05 * 0,9 * 24 * 60

544,32

Від ділянок стін вище верху колон

2,65

1,1

0,9

2,65 * 1,1 * 0,9 * 2,1 * (24 +60) * 2

925,57

Від ¼ ваги





4039,21

колон

11,34

1,05

0,9

0,25 * 11,34 * 1,05 * 0,9 * 22

58,93

фахверкових стійок

9,4

1,05

0,9

0,25 * 0,4 * 1,05 * 0,9 * 6

0,58

зв'язків між колонами

0,04

1,05

0,9

0,25 * 0,04 * 24 * 60 * 1,05 * 0,9

13,61

Ділянок стін розташованих в межах висоти колон

2,65

1,1

0,9

0,25 * (2,65 * (1,8 +0,8) * (24 +60) * 2 +2,4 * 24 * 2 * 2,65 +2,4 * 60 * 2 * 0,35 ) * 0,9 * 1,1

790,26

Разом





4903,32

2.2 Розрахунок каркаса в поперечному напрямку

Для визначення періоду власних коливань і форм коливань необхідно обчислити динамічні характеристики одноповерхової рами поперечника будівлі.

Попередньо приймаємо перетин колони виходячи з гнучкості

гнучкість двутавра N 50

гнучкість двутавра N 40

Приймаються колони перерізом: i = 20,3 см, А = 143 см 2, Двутавр: . Жорсткість однієї колони:

Жорсткість перерізу самонесущей стіни (або її елементу) визначається без урахування тріщин і приймається рівною 0,8 E 0 I c,

Переміщення колон:

Жорсткість каркасу будівлі:

Жорсткість рами будівлі:

Рис.3-Поздовжній розріз будівлі зі сталевим каркасом і його розрахункова схема

Визначимо вертикальне навантаження від власної ваги конструкцій і снігу.

Q = 4903 кН. Вертикальне навантаження приймаємо зосередженої на рівні верха колон. Визначаємо період власних коливань каркасу:

Визначаємо коефіцієнт динамічності для каркаса будівлі:

Для грунтів III категорії т.к при

Встановлюємо наступні значення:

Каркасні будівлі, стінове заповнення яких впливає на їх деформативність

Визначаємо розрахункові величини сейсмічних навантажень, що діють на поперечні рами каркасу:

- Значення сейсмічного навантаження для i-го тону власних коливань будівлі або споруди, що визначається у припущенні пружного деформування конструкцій за формулою:

а) на рівні верха колон рами, з урахуванням коефіцієнта 1,2:

тоді розрахункова сейсмічна навантаження дорівнює:

При сейсмічності майданчика 8 балів і більше при грунтах III категорії до значення S ik вводиться множник 0,7, що враховує нелінійне деформування грунтів при сейсмічних впливах. (СНиП II-7)

При спільній роботі каркаса сейсмічне навантаження на раму дорівнює:

При окремій роботі кожної навантаження дорівнює:

.

Так як ми розглядаємо окрему раму, то коефіцієнт :

б) по довжині колони - від власної ваги колони, з урахуванням коефіцієнта 1,2:

в) по довжині крайніх колон - від ділянок поздовжніх стін, розташованих в межах висоти колон, з урахуванням коефіцієнта 1,2:

на рами по осі 1 і 11:

на рами по осі 2 - 10:

г) у рівні розміщення опорних консолей навісних ділянок торцевої стіни, від власної ваги ділянки торцевої стіни:

опорні консолі на позначці 1,2 м:

опорні консолі на позначці 3,6 м:

3. Розрахунок каркаса в подовжньому напрямку

Визначимо жорсткість в'язевих панелей на рівні верху колон без урахування поздовжніх деформацій колон і розпірок (у запас міцності):

Для визначення періоду власних коливань і форм коливань необхідно обчислити динамічні характеристики одноповерхової рами поперечника будівлі. Приймаються колони перерізом: двотавр: ; Визначаємо переміщення колон від дії одиничних горизонтальних сил, прикладених на рівні верха колон.

Жорсткість однієї колони:

Жорсткість перерізу самонесущей стіни (або її елементу) визначається без урахування тріщин і приймається рівною 0,8 E 0 I c:

Переміщення окремої колони:

Жорсткість каркасу будівлі на рівні верху колон C визначається за формулою п - число колон (або рам) в каркасі будівлі (відсіку);

δ kk - переміщення окремої колони (або рами) на рівні її верху від дії горизонтальної одиничної сили, прикладеної в тому ж рівні.

Жорсткість каркасу будівлі:

Визначимо вертикальне навантаження від власної ваги конструкцій і снігу. Q = 4903 кН .. Вертикальне навантаження приймаємо зосередженої на рівні верха колон.

На одну раму доводиться навантаження:

Визначаємо період власних коливань каркаса в поперечному напрямку до будівлі:

Визначаємо коефіцієнт динамічності для каркаса будівлі:

β - коефіцієнт динамічності, що відповідає i-му тону власних коливань будівлі або споруди, що приймається відповідно до п. 2.6: Для грунтів II категорії за сейсмічними властивостями

При 0,1 е <Т <0,4 е;

а) на рівні верха колон рами, з урахуванням коефіцієнта 1,2:

тоді розрахункова сейсмічна навантаження дорівнює:

При сейсмічності майданчика 8 балів і більше при грунтах III категорії до значення S ik вводиться множник 0,7, що враховує нелінійне деформування грунтів при сейсмічних впливах. (СНиП II-7-81 Будівництво в сейсмічних районах. М., 2000)

Так як ми розглядаємо окрему раму, то коефіцієнт :

б) по довжині колони - від власної ваги колони, з урахуванням коефіцієнта 1,2:

4. Визначення сейсмічних навантажень з урахуванням кручення будівлі в плані


Рис.4-Поворот будівлі в плані

1 - Центр мас;

2 - Центр жорсткостей.

Значення розрахункового ексцентриситету між центрами жорсткостей і ваги будинку приймаємо рівним 0,1 В, де В-розмір будівлі в плані у напрямку, перпендикулярному дії сили При розрахунку будинку в поперечному напрямку В = 60м; = 0,1 ∙ 60 = 6 м; Обчислимо кутову жорсткість будівлі:

Визначимо повну сейсмічне навантаження на раму каркасу з урахуванням повороту будівлі в плані:

рама по осі 1

рама по осі 2

рама по осі 3

рама по осі 4

рама по осі 5

рама по осі 6

рама по осі 7

рама по осі 8

рама по осі 9

рама по осі 10

5. Антисейсмічні заходи

З метою забезпечення просторової жорсткості каркаса, стійкості покриття в цілому і його елементів окремо необхідно передбачати систему зв'язків між несучими сталевими конструкціями покриттів (ферм) в площині їх верхніх і нижніх поясів і у вертикальних площинах.

Горизонтальні антисейсмічні шви в стінах повинні влаштовуватися на рівнях розташування опорних і стикових ригелів каркасу стін і верху цокольній частині стін.

Вертикальні антисейсмічні шви в місцях перетину стін здійснюють шляхом виготовлення спеціальних Г-образних тришарових панелей, в яких у місці антисейсмічному шва з металевих облицювальних листів виконуються компенсатор, а жорсткий утеплювач замінюється на еластичний.

У будинках зі сталевим каркасом з висотами більшими, ніж передбачено уніфікованими габаритними схемами, сполучення колон з ригелями покриття рекомендується виконувати у вигляді жорстких рамних вузлів з ​​метою обмеження деформацій від сейсмічних навантажень. У поздовжньому напрямку каркаси можуть проектуватися з тієї ж конструктивної схемою, як і в поперечному напрямку або за схемою з установкою сталевих зв'язків між стійками

З метою забезпечення просторової жорсткості каркаса, а також стійкості покриття в цілому і його елементів окремо необхідно передбачати систему зв'язків між несучими сталевими конструкціями покриття (фермами) в площині їх верхніх і нижніх поясів і у вертикальних площинах.

У покриттях із сталевого профільованого настилу система зв'язків у площині верхніх поясів кроквяних сталевих ферм складається з поперечних в'язевих ферм і розпірок, роль яких виконують прогони. Зв'язевим поперечні ферми встановлюються у двох крайніх (у торців і антисейсмічних швів будинку). Незалежно від розрахунку в будинках (відсіках) із кроквяними фермами з паралельними поясами з розрахунковою сейсмічністю 8 і 9 балів довжиною понад 60 м і 7 балів довжиною понад 96 м слід встановлювати не менше однієї проміжної в'язевий ферми, а в будинках (відсіках) із кроквяними фермами трикутного обрису з розрахунковою сейсмічністю 9 балів довжиною 60 м і більше рекомендується встановлювати не менше однієї проміжної в'язевий ферми.

Проміжні зв'язевим ферми повинні розташовуватися по довжині будівлі (відсіку) рівномірно

Список літератури

1. СНКК 22-301-2000. "Будівництво в сейсмічних районах Краснодарського краю"

2. СНКК 20-303-2002. "Навантаження і впливи. Вітрова і снігова навантаження. Краснодарський край "

3. СНиП 2.01.07-85 *. "Навантаження і впливи" Держбуд М., 1985.

4. СНКК 23-302-2000. Енергетична ефективність житлових і громадських будівель. Нормативи по теплозахисту будівель. Краснодарський край

5. СНиП 2.02.01-83 *. Підстави будівель і споруд. М., 1982.

6. СНіП II -7-81 *. Будівництво в сейсмічних районах. М., 2000.


Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Будівництво та архітектура | Курсова
82.3кб. | скачати


Схожі роботи:
Проектування одноповерхового житлового будинку
Проектування залізобетонних конструкцій багатоповерхового будинку
Промислові будівлі з легких металевих конструкцій
Архітектурні рішення одноповерхового будинку
Монтаж одноповерхового промислового будинку
Сталевий каркас одноповерхового промислового будинку
Каркас одноповерхового дерев`яного будинку
Визначення сейсмічних навантажень діючих на залізобетонний каркас одноповерхового будинку
Проектування і розрахунок фундаментів мілкого і глибокого закладення одноповерхового виробничого
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru