Многоэтажное транспортное здание

 

Министерство образования Республики Беларусь

БЕЛОРУССКИЙ  НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ  УНИВЕРСИТЕТ

ФАКУЛЬТЕТ ТРАНСПОРТНЫХ КОММУНИКАЦИЙ

Кафедра «Мосты и тоннели»

 

 

 

 

 

 

 

Курсовой  проект

по дисциплине «Строительные  конструкции»

на тему: «Многоэтажное  транспортное здание»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                              Выполнил:

ст. группы 114360

                                                                                                Прокопчик Е.А.

                                                                                    Руководитель:  

                                                                                     Нестеренко В.В.                                       

 

 

Минск – 2012

 

Содержание

 

 Введение …………………………………………………………………   3

1.Объемно-планировочные решение здания…………………………...    4                                    

2.Расчет и конструирование стальной балки настила…………………    7

3. Расчет и конструирование составной  главной стальной балки…….    10

4. Расчет и конструирование стальной колонны и ее базы……………    21

4.1 Расчет и конструирование центрально сжатой колонны………….     21

4.2 Расчет и конструирование  базы колонны………………………….      24

4.3 Конструкция и расчет оголовка  колонны…………………………..     34

5. Расчет деревянной  арки……………………………………………….     36

Заключение……………………………………………………………….      43

Список используемой литературы………………………………………     44

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Гараж (от франц. garage, - поместить под прикрытие, убрать), здание или комплекс зданий и сооружений для хранения, технического обслуживания и текущего ремонта подвижного состава автомобильного транспорта. Гараж как новый тип архитектурного сооружения появились в 1-й половине 20 века, с началом массового производства автомобилей. Гаражи строятся для грузовых, легковых и специализированных автомобилей (санитарных, пожарных и др.), автобусов и для смешанного парка, включая мотоциклы и мотороллеры. Характер гаражного строительства, а также оборудование  определяются следующими особенностями: организацией в государственном масштабе автотранспорта общего пользования для грузовых и пассажирских перевозок; концентрацией автотранспорта в крупных автотранспортных предприятиях, позволяющей специализировать их по характеру выполняемой транспортной работы и механизировать процессы технического обслуживания автомобилей; системой планово-предупредительного технического обслуживания и ремонта автомобилей.

Различают гаражи-стоянки, предназначенные  для хранения автомобилей и выполнения несложных операций по ежедневному  обслуживанию (ЕО), например осмотр, заправка и мойка, и  комплексные, в которых  дополнительно осуществляются профилактические и ремонтные операции по техническому обслуживанию (ТО-1 и ТО-2) и текущему ремонту автомобилей (включая замену некоторых узлов и агрегатов). Такие комплексные гаражи  состоят в основном из трёх производственных зон: хранения, технического обслуживания и ремонта.

По расположению относительно поверхности  земли различают гаражи наземные, полуподземные и подземные. Нередко  встречаются комбинированные решения, когда один или несколько этажей гаража размещаются ниже уровня земли, а остальные возводятся над землёй. Для грузовых автомобилей и автобусов  гаражи, как правило, возводятся одноэтажными. Объёмно-пространственные решения большинства типов близки к зданиям промышленной архитектуры, использующей большепролётные и без опорные (или с малым числом опор) перекрытия. В многоэтажных гаражах для перемещения автомобилей по вертикали используют прямые или криволинейные рампы, полурампы (когда одна часть гаража смещается по отношению к другой на половину высоты этажа), наклонные полы в сочетании с различными видами рамп или без них, а также механические подъёмники, лифты различных типов (лифты-шахты, лифты непрерывного действия, подъёмники карусельного типа и др.). Наряду с отапливаемыми многоэтажными гаражами в районах с тёплым, сухим климатом часто строятся так называемые гаражные этажерки - неотапливаемые, без ограждающих стен. Рампы, характер ограждающих стен (барьеры, решётчатые ограждения, ленточное остекление и др.) придают зданиям гаражей характерный архитектурный облик.

Вместимость гаража колеблется в значительных пределах - от одноместных боксов или  блоков-боксов до многоэтажных сооружений, рассчитанных на 300, 1000 и более автомобилей. К гаражам малой вместимости  относятся сооружения до 50 мест, средней  вместимости от 50 до 300 мест, большой  вместимости - более 300 мест. Скопление  в городах большого количества автомобилей  делает строительство и плановое размещение гаражей частью общих  архитектурных и градостроительных  проблем.

Курсовой проект выполнен согласно заданию, выданному кафедрой «Мосты и тоннели» 28.09.2012

В данном курсовом проекте необходимо запроектировать многоэтажное транспортное здание. Когда говорят о многоэтажных транспортных гаражах, имеют в виду узкоспециализированные сооружения, предназначенные  для вмещения в минимальном объеме как можно большего числа автомобилей. Пользователи гаражей делятся на две группы: нуждающиеся в кратковременном  или длительном хранении автомобилей.

Определяющими показателями при выборе типа гаража являются: длина, конфигурация и рельеф земельного участка; возможность  размещения въездов и выездов  и накопительных площадок; требуемая  вместимость; назначение, т.е. функции  гаража по удовлетворению требований клиентов кратковременного и длительного  хранения; экологические показатели, уровень рентабельности, рассчитанный на основе ожидаемой стоимости строительства, оборудование, ремонта и эксплуатации; способ возведения сооружения.

 

 

 

 

 

 

 

1.Объемно-планировочное  решение здания.

 

Все объемно-планировочное  решения многоэтажного транспортного  здания продиктованы одной целью - максимальным сокращением стоимости и сроков строительства.

 

Металлические конструкции широко применяют при  возведении различных зданий и сооружений. Благодаря значительной прочности  и плотности металла, эффективности соединений элементов, высокой степени индустриализации изготовления и монтажа, возможности сборки и разборки элементов металлические   конструкции характеризуются сравнительно малым собственным весом, обладают газо- и водонепроницаемостью, обеспечивают скоростной монтаж зданий и сооружений и ускоряют   ввод их  в эксплуатацию.   Основной   недостаток стальных конструкций — подверженность коррозии — устраняется их окраской, покрытием полимерными материалами или смолами, оцинкованием и другими методами защиты. Поэтому экономически выгодным решением будет строительство транспортного здания на основе металлических конструкций.

Мое здание имеет 4 этажа, т.е. оно является среднеэтажным. Среднеэтажные  здания обладают большими преимуществами по сравнению с малоэтажными.

В настоящее время происходит увеличение доли многоэтажного и среднеэтажного  строительства, что объясняется: значительной концентрацией в городах различных отраслей промышленности и торговли при дефиците свободных территорий и высокой стоимости освоения участков; увеличением доли реконструируемых предприятий; возрастанием доли эксплуатационных расходов в общей стоимости здания в связи с переходом к искусственным средствам регулирования внутренней среды и возможностью сокращения их в 1,5 раза при переходе от одноэтажного к многоэтажному строительству.

Мое здание практически не имеет несущих  и ограждающих стен. Перила и ограждения сделаны из железобетона метровой высоты.

Гараж оснащен  рампой, которая служит для передвижения транспортных средств на ниже и вышележащие  этажи. Радиус рампы более 6 метров, а уклон менее 15 градусов, что обеспечивает плавное и удобное движение по ней.

Покрытие  выполняется следующим образом: железобетонная плита покрывается  асфальтобетонным полом.

 Основной   недостаток стальных конструкций  — подверженность коррозии. Поэтому  колонны здания окрашиваются, покрываются  полимерными материалами или смолами или оцинковываются.

Перспективный вид модели гаража приведен на листе 1 графического материала.

  Металлическая балочная клетка  имеет вид: 

 

9200

9200

18400

6800

6800

 

6800

6800

6800

6800

6800

54400

 

A

Б

В

1

2

3

4

5

6

7

8

 

9

6800

 

 

 

      

                                     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.1. Компоновка конструктивной схемы междуэтажного перекрытия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Расчет металлической балки настила

 

№п/п	Вид нагрузки	Нормативное значение, кН/м2	γf	Расчетное значение, кН/м2
1	2	3	4	5
Постоянная
1	От массы пола	0,84	1,35	1,134
2	От массы плиты(δ=0,120м , р=2500 кг/м3)	3,0	1,35	4,05
Итого:				g= 5,184
Временная
3	Полезная	20,00	1,5	30,00
Всего:				35,184

 

Несмотря  на неразрывность конструкций, при  подсчете нагрузок они рассматриваются  как разрезные. Нагрузки на второстепенную балку принимаются от полосы шириной, равной расстоянию между осями второстепенных балок.

q=77,441 кН/м

Рис. 2 Расчётная схема балки настила и эпюра моментов М:

   6800

Mmax=447,611 кНм

Расчетная погонная нагрузка на вспомогательную балку c учетом коэффициента надежности по назначению задания 0,95:

кН/м

где  a- расстояние между осями второстепенных балок;

qс.в. – собственный вес балки;

ᵞf  - коэффициент безопасности по нагрузке для собственного веса балки.

Максимальный  изгибающий момент:

Момент сопротивления  равен:

где - коэффициент условий работы(СниП 2-23-81);

- расчетное сопротивление стали  С245(СниП 2-23-81).

По сортаменту принимаем двутавр №55, имеющий W_х =2035,0 см³,

Iх=55962 см⁴ , масса одного метра 92.60 кг/м.

Проверяем высоту балки из условия жесткости по формуле

где: f=l/202.2 =0,0336 метра

       E=206000 МПа

В нашем случае h=0.55 метра > h_min=0.28 метра.

Расчетная погонная нагрузка на балку при  =0,926кН/м;

 

              кНм

Напряжения

 МПа < 240 МПа

Сечение считается  подобранным удовлетворительно , если недонапряжение  составляет 7…10%.В нашем случае недонапряжение =16,25%.Оставляем сечение балки без изменения .

Фактический относительный прогиб балки будет  равен 

,

где = кН/м.

Условие выполняется.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Расчет металлической главной балки

Главная     балка     воспринимает     сосредоточенную     нагрузку     от     четырех  второстепенных балок, расположенных с шагом 1,8 метра.

Расчетная сосредоточенная  нагрузка на главную балку будет  равна

    где q_с.в.— собственный вес главной балки, предварительно принимаемый 2,0 кН/м (по опыту проектирования)

Рис. 3 Схема  загружения главной балки.

2300

 

9200

 

Максимальный  изгибающий момент в середине пролета  балки 

 

Требуемый момент сопротивления

см³

где g_с = 1,1 - коэффициент условий работы;

      R_y=240 МПа – расчетное сопротивление стали.

Проектируем главную сварную балку

Высоту балки  назначаем с учетом выполнения условий: h_w³h_min, h_w£h_crt, h_w»h_opt

где h_w –высота стенки балки

Минимальная высота сечения балки из условия  жесткости

метра

где: f=l/208,9=9.2/208,9 =0,044 метра

       E=206000 МПа

Оптимальная высота балки при минимальных  затратах металла