Введение 5
Глава 1. Теоретическая часть 7
1.1 Типы каркасов одноэтажных промышленных зданий 7
1.2 Продольные элементы каркасов одноэтажных промышленных
зданий 8
1.3. Фундаменты, колонны под колонны одноэтажных и многоэтажных
промышленных зданий 11
1.4. Несущие конструкции покрытий одноэтажных промышленных зданий. 12
1.5. Каркасы многоэтажных промышленных зданий 14
1.6. Полы в промышленных зданиях 16
1.7. Перегородки и другие конструктивные элементы 19
1.8. Анализ программных комплексов, позволяющих проводить моделирование при помощи конечных элементов несущего каркаса здания 21
Глава 2. Исследовательская часть.
2.1 Общие данные 26
2.1.2 Анализ местоположения объекта исследования 26
2.1.3 Описание генерального плана 26
2.1.4 Технология производства 27
2.2 Объемно-планировочные решения 28
2.2.3 Объемно-планировочные показатели 29
2.3 Конструктивно-планировочные решения 30
2.3.1 Конструктивно-планировочные решения для первого варианта 31
2.3.2 Конструктивно-планировочные решения для второго варианта 31
2.4 Теплотехнический расчет ограждающих конструкций 32
2.4.1 Расчет требуемого сопротивления теплопередачи наружных стен здания 32
2.4.2 Расчет требуемого сопротивления теплопередачи покрытия здания.33
2.5 Расчет, выполненный проектно-вычислительным комплексом «SCAD» 35
2.5.1 Общие данные 35
2.5.2 Расчет металлических прогонов, выполненный проектно-вычислительным комплексом «SCAD» 37
2.5.3 Расчет металлической фермы, выполненный проектно-вычислительным комплексом «SCAD» 48
2.5.4 Расчет железобетонных колонн, выполненный проектно-вычислительным комплексом «SCAD» 55
2.5.5 Расчет консоли, выполненный проектно-вычислительным комплексом «SCAD» 61
2.5.6 Расчет узла ферм, выполненный проектно-вычислительным комплексом «SCAD» 62
3. Вариативная часть 66
3.1 Общие данные 66
3.2. Протокол выполнения расчета 73
3.3 Результаты расчета 75
3.4 Расчет опорного узла 90
Заключение 93
Список используемых источников
Каркасы промышленных зданий монтируют в основном из сборных железобетонных конструкций, стали и реже из монолитного железобетона, древесины и пластмасс.
Выбирая материал, надо учитывать размеры пролетов и шаг колонн, высоту зданий, величину и характер действующих на каркас нагрузок, параметры воздушной среды производства, наличие агрессивных факторов, требования огнестойкости, долговечности и технико-экономические предпосылки.
Несущий каркас чаще всего выполняют целиком из железобетона или стали и смешанным. Устройство железобетонного каркаса в сравнении со стальным дает возможность экономить до 60% стали. Элементы каркаса подвергаются силовым и несиловым влияниям. Силовые воздействия возникают от постоянных и временных нагрузок. В связи с этим элементы каркаса должны отвечать требованиям прочности и устойчивости.
Под воздействием несиловых влияний и внутренней среды в виде положительных и отрицательных температур, тепловых ударов, жидкой и парообразной влаги, воздуха и содержащихся в воздухе химических веществ элементы каркаса должны отвечать требованиям долговечности.
Одноэтажные промышленные здания с типовыми унифицированными конструкциями с укрупненной сеткой колонн могут иметь конструктивные схемы с применением подстропильных конструкций или без них. При выборе каркаса из стальных элементов надо учитывать величину пролетов, режим работы кранов, величину нагрузок от кранов и покрытия и другие факторы. Стальные конструкции элементов каркаса применяют главным образом в цехах заводов, в которых используют краны тяжелого и непрерывного режима работы. При этом надо широко применять легкие конструкции массового изготовления.
Надо отметить, что в настоящее время металлоконструкции получили широкое применение в строительстве офисных зданий, торговых и производственных площадей, складских помещении и др. строений. Без применения металлических колонн, балок перекрытий и стропильных ферм невозможно строительство высотных зданий и сооружений. Но все же, как правило, металлические каркасы применяют для строительства зданий небольшой высоты.
Размеры металлических колонн и балок перекрытий выбираются уже на стадии проектирования вместе с расчетом фундамента. Широкое распространение балок и колонн определяется простотой конструкции изготовления и надежностью в работе.
Цель работы:
Целью магистерской диссертации является вариантное проектирование завода перегородок в г. Елабуга.
Задачи:
- Рассчитать здание в двух типах каркаса: смешанном, состоящим из металлических ферм, металлических прогонов и колонн из сборного железобетона и железобетонном.
- Провести технико-экономическое сравнение 2х вариантов конструктивных схем.
Каркасы промышленных зданий монтируют в основном из сборных железобетонных конструкций, стали и реже из монолитного железобетона, древесины и пластмасс.
Выбирая материал, надо учитывать размеры пролетов и шаг колонн, высоту зданий, величину и характер действующих на каркас нагрузок, параметры воздушной среды производства, наличие агрессивных факторов, требования огнестойкости, долговечности и технико-экономические предпосылки.
Несущий каркас чаще всего выполняют целиком из железобетона или стали и смешанным. Устройство железобетонного каркаса в сравнении со стальным дает возможность экономить до 60% стали. Элементы каркаса подвергаются силовым и несиловым влияниям. Силовые воздействия возникают от постоянных и временных нагрузок. В связи с этим элементы каркаса должны отвечать требованиям прочности и устойчивости.
В результате выполненной работы было рассмотрено здание завода перегородок общей площадью 6700 м2 в г. Елабуга. Здание промышленного типа, каркасное.
Целью магистерской работы было:
- Рассчитать здание в двух типах каркаса: смешанном, состоящим из металлических ферм, металлических прогонов и колонн из сборного железобетона и железобетонном.
- Провести технико-экономическое сравнение 2х вариантов конструктивных схем.
Также были рассмотрены основные программные комплексы, позволяющие моделировать различные нагрузки и моделировать их для получения наиболее детальной информации о работе двух каркасов здания. Выбран программный
комплекс ПК Scad Office, позволяющий производить в своих компонентах расчеты и моделирования как стальные, так и железобетонные конструкции. Смешанный тип каркаса включает в себя:
Колонны:
1) производственного корпуса - прямоугольного сечения для зданий оборудованных мостовыми кранами высотой 9,4м, сечением 0,6х0,4м;
2) арматурного отделения - прямоугольного постоянного по высоте сечения 0,5х0,5м высотой 9,4м;
3) смесительного отделения - в нижних этажах - прямоугольного сечения 0,6х0,4м, после второй консоли - 0,4х0,4м высотой 11,25м, в верхнем этаже - прямоугольного сплошного по высоте сечения 0,4х0,4м высотой 3,8м.
Ферма металлическая из квадратных и прямоугольных труб длиной 18 м. в осях А-Ж, 4-31 высотой 1.84 м.
Прогоны металлические, пирог кровли многослойный в совокупности представляет из себя сендвич-панель.
Подкрановые балки производственного корпуса - стальные двутаврового сечения длиной 6м.
Железобетонный каркас здания включает в себя:
Колонны:
1) производственного корпуса - прямоугольного сечения для зданий оборудованных мостовыми кранами высотой 9,4м, сечением 0,6х0,4м;
2) арматурного отделения - прямоугольного постоянного по высоте сечения 0,5х0,5м высотой 9,4м;
3) смесительного отделения - в нижних этажах - прямоугольного сечения 0,6х0,4м, после второй консоли - 0,4х0,4м высотой 11,25м, в верхнем этаже - прямоугольного сплошного по высоте сечения 0,4х0,4м высотой 3,8м.
Плиты покрытия - ребристые 3х6м, укладываемые на фермы. Плиты перекрытий смесительного отделения длиной 6х1,5 м. укладываются на ригели междуэтажных перекрытий прямоугольного сечения 0,3х0,8 м длиной 5,5 м.
В производственном корпусе использованы балки покрытий двускатные железобетонные длиной 18 м. с пустотами, в арматурном отделении - 12 м. В арматурном отделении в балках предусмотрены металлические закладные детали для подвесного однобалочного крана. В смесительном отделении используются балки стропильные для плоской кровли длиной 12 м.
В ходе исследования выяснено, что оба вида каркаса являются наиболее эффективными, подходящими для производственного типа здания. У каждого есть свои достоинства и недостатки.
Преимущества железобетонного каркаса:
1) хорошие несущие данные;
2) большой эксплуатационный период;
3) надежность конструкций;
Недостаток заключается в большом весе конструкций.
Применение смешанного каркаса позволяет существенно снизить вес конструкций, применяя металлическую ферму и прогоны, заменяя железобетонную балку и плиты покрытия, облегчая кровлю. Минусом смешанного каркаса является более низкая коррозионная стойкость, но в 21 веке в связи с НТП применяя защитные средства, можно достигнуть достигнуть долгую и надежную эксплуатацию здания завода перегородок. Поэтому в результате работы отдаю предпочтение смешанному типу каркаса.
Цели магистерской работы были достигнуты.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
