Проектирование одноэтажного каркасного здания из лёгких конструкций ст. Северская (стр. 1 из 3)
Федеральное агентство по образованию
Кафедра строительных конструкций и гидротехнических сооружений
Курсовая работа
по дисциплине «Сейсмостойкость зданий и сооружений »
на тему: «Проектирование одноэтажного каркасного здания из лёгких конструкций ст. Северская»
2008
Реферат
Данная курсовая работа дает представление об основах проектирования сейсмостойких сил лёгких стальных конструкций. В ходе выполнения курсовой работы, студент самостоятельно приобретает навыки определения сейсмических нагрузок на здания и сооружения с последующей оценкой сейсмостойкости, подбирать материал, компоновать сечения в целях его экономичности и рациональности.
Представленная пояснительная записка к курсовой работе на тему: «Проектирование одноэтажного каркасного здания из лёгких конструкций в ст.Северской» имеет в объеме 13 листов.
В ней представлены расчеты сейсмостойкости конструктивного решения несущих конструкций проектируемого здания – стального каркаса.
Пояснительная записка иллюстрирована необходимыми пояснениями и рисунками, а также схемами ко всем расчетам. В ней также отражены антисейсмические мероприятия.
Ил. 8. Табл.8. Библиогр. 12.
К пояснительной записке прилагается графическая часть – 1 лист формата А1.
Содержание
Введение
1. Компоновка конструктивного решения здания
2. Определение сейсмичности строительной площадки и сбор нагрузок
2.1 Сбор нагрузок
2.2 Расчет каркаса в поперечном направлении
3. Расчет каркаса в продольном направлении
4. Определение сейсмических нагрузок с учетом кручения здания в плане
5. Антисейсмические мероприятия
Литература
В связи с увеличением частоты природных катаклизмов, а именно землетрясений возникла проблема сейсмоустойчивости зданий и сооружений, построенных без учета сейсмических воздействий, что в случае данных природных катастроф наносит материальный ущерб. Принимая во внимание всё это в районах подверженных сейсмическим воздействиям силой 7 и более баллов, возникла необходимость возведения зданий и сооружений, способных выдерживать сейсмические воздействия.
При разработке проектов зданий и сооружений выбор конструктивных решений производят исходя из технико-экономической целесообразности их применения в конкретных условиях строительства с учетом максимального снижения материалоемкости, трудоемкости и стоимости строительства, достигаемых за счет внедрения эффективных строительных материалов и конструкций, снижения массы конструкций и т.п. Принятые конструктивные схемы должны обеспечивать необходимую прочность, устойчивость; элементы сборных конструкций должны отвечать условиям механизированного изготовления на специальных предприятиях.
При проектировании гражданских зданий необходимо стремиться к наиболее простой форме в плане и избегать перепадов высот. При проектировании часто выбирают объемно-планировочные и конструктивные решения, так как они обеспечивают максимальную унификацию и сокращение числа типоразмеров и марок конструкций.
1. Компоновка конструктивного решения здания
Здание имеет полный металлокаркас;
Здание проектируется каркасное.
Размеры здания в плане 24х60м;
Сетка колонн 24х6м;
Фундаменты – отдельные железобетонные
Покрытие – стальной проф лист, утеплитель, трехслойные панели покрытия;
Несущие конструкции покрытия стальные фермы пролетом 24 м;
Стальные прогоны при шаге ферм 6м-швелер №16
Ограждающие трехслойные панели покрытия опираются на стальные прогоны с шагом 3м;
Сечение стальных колонн двутавр №50
По периметру здания цокольная стеновая панель из керамзитобетона толщиной 300мм и высотой 1,2м,опирающаяся на фундаментную балку;
между поверхностями стен и конструкциями каркаса должен предусматриваться зазор не менее 20мм;
В межферменном пространстве покрытия размещают различные трубопроводы, осветительную арматуру и др. По продольным стенам предусмотрено ленточное остекление от отметки +1,2 до +3,6 метра. Торцевые стены без остекления.
2. Определение сейсмичности строительной площадки и сбор нагрузок
Требуется рассчитать конструкции здания, при его привязке к площадке строительства.
Согласно СНиП II-7-81* (Строительство в сейсмических районах) в разделе Общее сейсмическое районирование территории Российской Федерации ОСР-97” (Список населенных пунктов) по карте ОСР-97-В-5% сейсмичность района ст. составляет 8 баллов (Карта В - объекты повышенной ответственности и особо ответственные объекты. Решение о выборе карты при проектировании конкретного объекта принимается заказчиком по представлению генерального проектировщика, за исключением случаев, оговоренных в других нормативных документах).
Определение сейсмичности площадки строительства производим на основании сейсмического микрорайонирования для III категории групп по сейсмическим свойствам. Сейсмичность площадки строительства при сейсмичности района 8 баллов, составляет 9 баллов.
Рис.1- План здания
Рис.2-Поперечный разрез здания
2.1 Сбор нагрузок
Сбор нагрузок производим на 1 м2 покрытия здания.
Сбор нагрузок производим в табличной форме и представлен в таблице 2.1.
Таблица 1- Нагрузка на 1м2 покрытия
| Вид нагрузки | Нормативная нагрузка, Н/м2 | Коэффициент надёжности по нагрузке | Коэффициент сочетания | Вычисление | Расчётная нагрузка, Н/м2 |
| снеговая | 0,9 | 1,4 | 0,5 | 0,9*1,4*0,5*24*60 | 907,2 |
| кровли | 0,75 | 1,2 | 0,9 | 0,75*1,2*0,9*24*60 | 1166,4 |
| профилированного настила | 0,15 | 1,05 | 0,9 | 0,15*1,05*0,9*24*60 | 204,12 |
| прогонов | 0,1 | 1,05 | 0,9 | 0,1*1,05*0,9*24*60 | 136,08 |
| утеплитель | 0,1 | 1,2 | 0,9 | 24*60*0,1*1,2*0,9 | 155,52 |
| конструкции покрытия | 0,4 | 1,05 | 0,9 | 0,4*1,05*0,9*24*60 | 544,32 |
| От участков стен выше верха колонн | 2,65 | 1,1 | 0,9 | 2,65*1,1*0,9*2,1*(24+60)*2 | 925,57 |
| От ¼ веса | 4039,21 | ||||
| колонн | 11,34 | 1,05 | 0,9 | 0,25*11,34*1,05*0,9*22 | 58,93 |
| фахверковых стоек | 9,4 | 1,05 | 0,9 | 0,25*0,4*1,05*0,9*6 | 0,58 |
| связей между колоннами | 0,04 | 1,05 | 0,9 | 0,25*0,04*24*60*1,05*0,9 | 13,61 |
| Участков стен расположенных в пределах высоты колонн | 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 |
| Итого | 4903,32 |
2.2 Расчет каркаса в поперечном направлении
Для определения периода собственных колебаний и форм колебаний необходимо вычислить динамические характеристики одноэтажной рамы поперечника здания.
Предварительно принимаем сечение колонны исходя из гибкости
гибкость двутавра N50 
гибкость двутавра N40Принимаем колонны сечением: i=20,3 см, А =143см2,
Двутавр: 
. Жесткость одной колонны: 
Жесткость сечения самонесущей стены (или ее элемента) определяется без учета трещин и принимается равной 0,8E0Ic,
Перемещение колонн:
Жесткость каркаса здания:
Жесткость рамы здания:
Рис.3-Продольный разрез здания со стальным каркасом и его расчетная схема
Определим вертикальную нагрузку от собственного веса конструкций и снега.
Q = 4903 кН. Вертикальную нагрузку принимаем сосредоточенной в уровне верха колонн. Определяем период собственных колебаний каркаса:
Определяем коэффициент динамичности для каркаса здания:
Для грунтов III категории
т.к при 
Устанавливаем следующие значения:
Каркасные здания, стеновое заполнение которых оказывает влияния на их деформативность 
Определяем расчетные величины сейсмических нагрузок, действующих на поперечные рамы каркаса:
