ЖБК. Шутов_КП_2. Пояснительная записка к курсовому проекту Одноэтажное промышленное здание с мостовыми кранами

• Название: Пояснительная записка к курсовому проекту Одноэтажное промышленное здание с мостовыми кранами
• Дата: 26.10.2022
• Размер: 326.19 Kb.
• Имя файла: Шутов_КП_2.docx
• Тип: Пояснительная записка; #755095

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ТЮМЕНСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
СТРОИТЕЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ

Кафедра строительных конструкций


Пояснительная записка к курсовому проекту:

«Одноэтажное промышленное здание с мостовыми кранами»

Разработал:

Студент ПГСб-19-7

Шутов М.И.

Проверил:

Наумкина Ю.В

Тюмень, 2022 г

Содержание

1.1.Общее описание здания 3

1.2. Размеры крайней колонны 5

2. Сбор нагрузок на поперечную раму 6

2.1. Постоянные нагрузки 6

2.2. Снеговая нагрузка 8

2.3. Ветровая нагрузка 9

2.4. Крановая нагрузка 13

1.1.Общее описание здания

Одноэтажное двухпролетное промышленное здание имеет размер в плане 5472 м (ширинадлина) и пролет величиной 27 м. Шаг крайних колонн составляет 6 м. Промышленное здание имеет полный каркас. Тип каркаса – рамно-связевый, состоящий из ряда продольных и поперечных плоских рам. Здание отапливаемое, длина одного температурного отсека составляет 72 м. Промышленное здание оснащено опорно-мостовыми кранами.

Фундамент промышленного здания – столбчатый монолитный. Фундаментные балки имеют размеры 6000300300 мм, в крайних пролетах - 5500300300 мм. Колонны – сборные железобетонные двухветвевые. Колонны крайнего ряда имеют размеры в плане для надкрановой части - 380500 мм, для подкрановой части - 5001000 мм. Колонны крайнего ряда имеют привязку 0 мм к продольным осям здания.

В качестве стропильной конструкции применяется двухшарнирная арка с предварительно напряженными затяжками пролетом 30 м с шагом 6 м. Для уменьшения провисания затяжки предусматриваются подвески, через которые передают на арку нагрузки от подвесного потолка и подвесных кранов. На двухшарнирные арки с предварительно напряженными затяжками опираются ребристые плиты покрытия размером 6 х 3,0 м.

Связи – вертикальные крестовые по колоннам, устанавливаемые в подкрановой части в середине температурного отсека.

В качестве стенового ограждения принимаем стеновые сэндвич-панели.

Подкрановые балки – сборные железобетонные таврового сечения, размерами 60005501000 мм.

Высота кранового рельса 120 мм. Отметка низа стропильной конструкции 14,4 м. Привязка кранового оборудования – 750 мм для среднего режима работы крана.

Принят мостовой кран грузоподъемностью 32/5 т. Режим работы крана – 5К. L_кр=28,5 м, В_кр=6,3 м, H_кр=2,75 м
Рисунок 1- Схема расположения элементов каркаса


Рисунок 2- Разрез 1-1

1.2. Размеры крайней колонны

Высота колонны для расчетной схемы будет зависеть от отметки низа стропильной конструкции, грузоподъемности крана и от высоты подкрановой балки.

Высота подкрановой части крайней колонны:

(1)

где, Н_нстр – отметка низа стропильной конструкции, мм

h_кр – высота крана, мм;

Для мостового крана грузоподъемностью 30 т h_кр=2750 мм;

h_кр.р – высота кранового рельса, мм, h_кр.р =120 мм;

h_пб – высота подкрановой балки, мм;

При шаге колонн 6 м h_пб =1000 мм;



Высота надкрановой части крайней колонны:

(2)

Полная высота крайней колонны:

(3)

Поперечное сечение колонн принимаем по справочнику Шерешевского.



Рисунок 3 - Поперечные сечения колонн крайнего ряда

2. Сбор нагрузок на поперечную раму

2.1. Постоянные нагрузки

1. 
   Нагрузка от собственного веса покрытия:
   

Таблица 1- Сбор нагрузок на 1 м² покрытия

Вид нагрузки	Нормативное значение нагрузки, кг/м2	Коэффициент надежности по назначению , табл. 1 [2]	Расчетное значение нагрузки, кг/м2
Постоянная нагрузка
Гидроизоляционный ковер 3 слоя рубероида на битумной мастике	15	1,3	19,5
Цементно-песчаная стяжка  =20мм; =1800кг/м3	36	1,3	46,8
Утеплитель: керамзит =150мм; =600 кг/м3	90	1,2	108
Пароизоляция: 1 слой рубероида на битумной мастике	5	1,3	6,5
Вес плиты покрытия = 2500 кг/м3 ;h=300 мм	750	1,1	825
Итого	896		1005,8

1. Нагрузка от покрытия на крайнюю колонну:

(4)

2. Нагрузка от собственного веса стропильных и подстропильных конструкций:

(5)

3. Нагрузка от собственного веса стеновых панелей и оконных витражей в надкрановой части:

Остекление в стальных переплетах двойное q^н=35 кгс/м²

Панели сэндвич толщиной 250 мм, q^н=12 кгс/м²

(6)

4. Нагрузка от собственного веса колонны в надкрановой части:

Крайней колонны:

(7)

5. Нагрузка от веса подкрановой балки и кранового рельса:

m_П.Б.=4,2 т (для шага колонн =6 м, высота = 1 м)

m_кр.р.=46,1 кг∙м.п., для 6 м m_кр.р.=276,6 кг

(8)

6. Нагрузка от собственного веса стеновых панелей и оконных витражей в подкрановой части:

(9)

7. Нагрузка от собственного веса колонны в подкрановой части за вычетом отверстий:

(10)

Вид нагружения	F1,2,S	F3	F4	F5
e, мм	-	600	310	250

Рисунок 4- Эксцентриситеты для постоянной нагрузки

2.2. Снеговая нагрузка

Город Оренбург относится к IV снеговому району

Нормативное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия следует определять по формуле

(11)

где   - коэффициент, учитывающий снос снега с покрытий зданий под действием ветра или иных факторов;

  - термический коэффициент, ;

   - коэффициент формы, учитывающий переход от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, покрытие здания плоское малоуклонное, поэтому схема снеговой нагрузки - равномерно распределенная, с коэффициентом μ=1;

- нормативное значение веса снегового покрова на 1 м  горизонтальной поверхности земли, =1,25 кН/м² (Приложение К, [2])

Для пологих (с уклонами до 12% или  0,05) покрытий однопролетных и многопролетных зданий, проектируемых на местности типов А или В и имеющих характерный размер в плане   не более 100 м, а также для покрытий высотных зданий допускается учитывать коэффициент сноса снега:

(6)

где    - принимается в зависимости от типа местности A или B ( тип местности В, ;

   - характерный размер покрытия, принимаемый не более 100 м;

b - наименьший размер покрытия в плане,b=30 м;

 l - наибольший размер покрытия в плане, l=72 м.







Снеговая нагрузка на крайнюю колонну:

2.3. Ветровая нагрузка

По приложению Е, карте 2 СП 20.13330.2016 определяем, что город Оренбург относится к III ветровому району.

Нормативное значение основной ветровой нагрузки   следует определять как сумму средней   и пульсационной   составляющих:

(7)

Нормативное значение средней составляющей основной ветровой нагрузки   в зависимости от эквивалентной высоты  над поверхностью земли следует определять по формуле:

(8)

где   - нормативное значение ветрового давления,  =0,38 кПа (табл.11.1, [2]) ;

  - коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления для высоты   ( тип местности В, );

 с - аэродинамический коэффициент  с =0,8-наветренная сторона,

с =-0,5 -подветренная сторона (табл В.2,[2]).

Тип местности В.

Нормативное значение пульсационной составляющей основной ветровой нагрузки   на эквивалентной высоте   необходимо определять следующим образом:

(9)

где    - определяется в соответствии с 11.1.3, [2] ;

 - коэффициент пульсации давления ветра, для эквивалентной высоты   (см. 11.1.5, [2]);

  - коэффициент пространственной корреляции пульсаций давления ветра (см. 11.1.11, [2]).

Определяем коэффициенты k(z_e) и 𝜁(z_e) по таб. 11.2, таб. 11.4 [2] с помощью интерполяции:

Высота ze, м	k(ze)	𝜁(ze)
5	0,5	1,22
7,5	0,575	1,14
10,3	0,656	1,06
14,4	0,738	0,998
16,8	0,786	0,965
18,65	0,823	0,94

Определяем коэффициент пространственной корреляции пульсаций давления ветра по таб. 11.6 [2] с помощью интерполяции:

𝜌	χ	𝜈
72	5	0,648
	7,5	0,648
	10,3	0,647
	14,4	0,639
	16,8	0,634
	18,6	0,631

Определяем нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки w_mв зависимости от эквивалентной высоты z_e:

Наветренная сторона:













Подветренная сторона:













Определяем нормативное значение пульсационной составляющей основной ветровой нагрузки w_pв зависимости от эквивалентной высоты z_e:

Наветренная сторона:













Подветренная сторона:













Определяем нормативное значение основной ветровой нагрузки w:

Наветренная сторона:













Подветренная сторона:













Заменяем ветровую неравномерно-распределенную нагрузку эквивалентной равномерно-распределенной. Найдем эквивалентный момент, действующий в заделке:

(10)

Найдём эквивалентную равномерно-распределённую нагрузку:

Наветренная сторона:

(11)

Подветренная сторона:

(12)

Ветровую неравномерно-распределенную нагрузку, действующую выше отметки низа стропильной конструкции, заменим эквивалентной сосредоточенной силой, приложенной в уровне ригеля рамы:

Наветренная сторона:

(13)

Подветренная сторона:



Полная эквивалентная сосредоточенная сила, действующая на плиту покрытия с наветренной стороны равна:

2.4. Крановая нагрузка

Рисунок 5 – Мостовой опорный кран
Масса крана грузоподъемностью Q=32/5 т пролетом Lк=28,5 (по справочным данным) равна , масса тележки крана , нормативное значение максимальной вертикальной нагрузки от колес крана



Рисунок 6 – Размеры базы крана грузоподъемностью Q=32/5 т

Максимальное (минимальное) крановое усилие:

(14)

где P_max - наибольшее нормативное давление одного колеса для крана заданной грузоподъемности и пролета.

- ордината линии влияния (рисунок 7);

- коэффициент надежности для крановых нагрузок =1,2;

- коэффициент сочетаний: = 0,85 - для групп режимов работы кранов 1K- 6K;



Рисунок 7 – К определению давлений на колонну от колес двух кранов



Минимальное нормативное давление на одно колесо:

(15)

где - грузоподъемность крана;

- общий вес крана.





Нормативная величина горизонтальной крановой нагрузки:

(16)

где – г/п крана

– вес тележки

n₀ – число колес в одном створе

Расчетная величина горизонтальной крановой нагрузки на крайнюю колонну при одновременном поперечном торможении двух сближенных кранов:

(17)

Рисунок 8 – Временные нагрузки на поперечную раму