Курсовая работа: Проектирование промышленного здания механического цеха
- В поперечном направлении устойчивость здания обеспечивается жесткостью заделанных в фундамент колонн и жестким диском покрытия.
- В продольном направлении - дополнительно стальными связями:
- крестовые связи - в осях А/6-7, Б/6-7, В/6-7, Д/6-7;
- портальные - в осях Г/5-9.
4. Конструктивные решения здания
По выбору материала каркас здания является смешанным. Конструкция здания состоит из поперечных рам, образованных жестко заделанными в фундаменте колоннами и шарнирно опирающимися на колонны фермами. В продольном направлении рамы образованы подкрановыми балками, подстропильными фермами, жестким диском покрытия.
4.1 Фундаменты и фундаментные балки
Под сборные железобетонные колонны устраивают фундаменты стаканного типа. Монолитный фундамент состоит из подколонника со стаканом для заделки колонн и ступенчатой плитной части. Все размеры монолитных фундаментов унифицированы. Фундаменты подбираются в зависимости от размеров колонн, количество ступеней фундамента (глубина заложения фундамента) зависит от глубины промерзания грунта: d=f(Hпр ),
где, Hпр – глубина промерзания грунта
Для г. Калуга глубина промерзания грунта – 1,4м.
d ≥ Hпр × mt ,
где, mt = 0,4 – коэффициент теплового влияния для отапливаемого здания.
d = 1,4 × 0,4 = 0,56м
Рассчитанная глубина заложения фундамента мала и не может обеспечить требуемую устойчивость зданию, поэтому конструктивно принимаем 2,1м.
Обрез фундамента располагается на отметке – 0,150 м.
Фундаментные балки выполнены из железобетона. Толщина стены равна 270 мм, а шаг колонн 6 м, поэтому фундаментные балки будут иметь тавровое сечение. Фундаментные балки опираются на бетонные столбики сечением 300×600 мм, устанавливаемые в пределах подколонников. Фундаментные балки укладывают под наружной стеной. В проемах ворот их не укладывают. Номинальная длина фундаментных балок соответствует шагу колонн, а ширина верхней полки – толщине стены.
Таблица 4.1Спецификация фундаментных балок
| Условное обозна-чение | Марка балки |
Шаг колонн, м |
Длина балки, мм | Масса балки, кг | Кол-во |
| ФБ1 | Серия 1.415-1 ФБ6-49 | 6 | 4300 | 800 | 6 |
| ФБ2 | Серия 1.415-1 ФБ6-47 | 6 | 4750 | 800 | 9 |
| ФБ3 | Серия 1.415-1 ФБ6-46 | 6 | 5050 | 900 | 9 |
| ФБ4 | Серия 1.415-1 ФБ6-48 | 6 | 4450 | 800 | 4 |
4.2 Колонны
В зависимости от технологического процесса и состояния внутренней среды в цехе колонны крайнего и среднего ряда первого пролёта приняты двухветвевые железобетонные. В зданиях с высотой до 18м с опорными кранами грузоподъемностью 10-50т подкрановая часть колонн двухветвевая (серия КЭ-01-52). Для второго и третьего пролётов – колонны сплошного сечнения. Ветви связаны горизонтальными распорками через интервал 1,5–3м. Колонны армируются сварными или вязанными каркасами и формируются из бетона марки 300-400. Закладные элементы имеются во всех колоннах в местах опирания стропильных конструкций и подкрановых балок, в крайних колоннах на уровне швов стеновых панелей. Для соединения с фундаментом колонна заводится в стакан фундамента дна глубину до 1,2м. В этих пределах для связи с бетоном замоноличивания ствол колонны снабжается горизонтальными бороздками. В двухветвевых колоннах нижняя распорка высотой 0,2м, заводимая в стакан, имеет отверстие 0,2×0,2м, используемые при бетонировании стыка.
Закладные элементы в местах опирания подкрановых балок и стропильных конструкций состоят из стального листа с пропущенными сквозь него анкерными болтами. Бетон под ним усиливается косвенным армированием сетками.
Фахверк представляет собой вспомогательный каркас, располагаемый между колоннами основного каркаса. Он воспринимает массу стенового заполнения и ветровую нагрузку и передает их на элементы основного каркаса. Конструкция фахверка состоит из колонн и элементов, обеспечивающих их устойчивость.
Фахверковые колонны опираются по низу шарнирно на фундаменты, а по верху на устанавливаемые в торцах здания горизонтальные ветровые балки и фермы. Оголовки фахверковых колонн располагаются на одном уровне с оголовками основных колонн. В пределах высоты стропильной фермы фахверковые колонны наращиваются сварными двутаврами с площадью сечения 26,8см², а также двумя швеллерами, образующими замкнутое прямоугольное сечение. Колонны торцевого фахверка продолжаются на всю высоту торцовых стен с конструкциями покрытия. База стальных фахверков располагают на уровне подстилающего слоя конструкций пола.
Таблица 4.2 Спецификация колонн
| Марка | Обозначение | Наименование | Количество | Масса, кг |
| К1 | Серия КЭ-01-52 | 26 | ||
| К2 | Серия 1.423-3 | 26 | ||
| К3 | Серия 1.423-3 | 7 | ||
| КФ1 | Серия 1.427.1-3 | 3КФ141-1 | 6 | |
| КФ2 | Серия 1.427.1-3 | 2КФ105-1 | 8 |
4.3 Подкрановые балки
Железобетонные подкрановые балки - таврового сечения с утолщенной на опорах вертикальной стенкой высотой 1000, 1400мм. Они армируются сварными каркасами, а по нижнему поясу - упрочненными вытяжкой стержнями периодического профиля. Балки формуются из бетона марки 300-500.