Курсовая работа по технологии конструкционных материалов на тему Расчет и конструирование основных несущих конструкций многоэтажного здания

Исходные данные

Шаги колонн: L=16,5 м; l=7,0 м
Длина здания: D=21 м
Высота этажей: H1=8,1 м; H2=4,8 м
Количество этажей: n=2
Состав перекрытия:
Керамическая плитка t1=10 мм; γ=20 кН/м3
Цементная стяжка t2=40 мм; γ=18 кН/м3
Настил стальной висячий t3=110 мм; γ=25 кН/м3
Временная нагрузка: pn=8 кН/м2; γf=1,3
Состав покрытия:
Гидроизоляция «Бикрост» (2 слоя);
Цементная стяжка t4=30 мм; γ=18 кН/м3
Утеплитель t5=110 мм; γ=4 кН/м3
Цементная стяжка t6=50 мм; γ=18 кН/м3
Пароизоляция «Бикрост»;
Железобетонная плита t7=180 мм; γ=25 кН/м3
Район строительства: г. Астрахань (Sg=0,40 кПа);
Материал конструкций: сталь С255.
 
1. Сбор нагрузок
1.1. Компоновка перекрытия

Нормальная балочная сетка (НБК) (рис. 1) состоит из колонн, на которые опираются сварные двутавровые главные балки, по которым, в свою очередь, устанавливаются прокатные балки настила. По балкам настила укладывается стальной настил.

Рисунок 1 – Балочная клетка

Шаг балок настила a=0,6…1,6 м, при этом балка настила неставится в середине её пролёта.
Шаг балок настила выбран a=1,65 мa=1,65м. Количество шагов:
n=L/a=16,51,65=10 (четное)
Балки размещены с отступом на полшага от оси.


Рисунок 2 – Расчетная схема нагрузок балки настила


1.2. Определение нагрузки на перекрытие и кровлю

Таблица 1 – Расчёт постоянной нагрузки (таблица 1):
№ Наименование Нормативная, кН/м² γ_f Расчётная, кН/м²
1 Керамическая плитка 0,2 1,2 0,24
2 Цементная стяжка 0,54 1,3 0,702
3 Ж/б плита 4,5 1,1 4,95
Итого gn=5,24 g=5,892
Расчётная временная нагрузка:
p=pn⋅γf=8⋅1,3=10,4 кН/м2
Таблица 2 – Расчёт постоянной нагрузки (таблица 2):
№ Наименование Нормативная, кН/м² γ_f Расчётная, кН/м²
1 Гидроизоляция 0,036 1,3 0,0468
2 Цементная стяжка 0,36 1,3 0,468
3 Утеплитель 0,44 1,2 0,528
4 Цементная стяжка 0,36 1,3 0,468
5 Пароизоляция 0,018 1,3 0,0234
6 Ж/б плита 5,0 1,1 5,5
7 Металлоконструкции 0,5 1,05 0,525
Итого gn=6,714 g=7,559
Снеговая нагрузка:
S=Sg⋅γf=0,40⋅1,4=0,56 кПа


1.3. Определение погонной нагрузки на балку настила

Нормативная нагрузка:
qn=(gn+pn)⋅a+qб=(5,24+8)⋅1,65+0,6=22,5 кН/м
где:
gn=5,24 кН/м2— постоянная нормативная нагрузка;
pn=8 кН/м2— временная нормативная нагрузка;
a=1,65 м — шаг балок;
qб=0,6 кН/м — предварительный вес балки.
Расчетная нагрузка:
q=(g+p)⋅a+qб⋅γf=(5,892+10,4)⋅1,65+0,6⋅1,3=27,51 кН/мм
где:
g=5,892 кН/м2, p=10,4 кН/м2 — расчетные нагрузки;
γf=1,05 — коэффициент для собственного веса балки.


1.4. Определение погонной нагрузки на главную балку

Нормативная нагрузка:
qn=(gn+pn)⋅l⋅α=(5,24+8)⋅7⋅1,04=96,3 кН/м
где:
l=7 м — шаг главных балок;
α=1,04 — коэффициент учета собственного веса балки.
Расчетная нагрузка:
q=(g+p)⋅l⋅α=(5,892+10,4)⋅7⋅1,04=118,5 кН/м





1.5. Определение нагрузки на среднюю колонну

F=(g+p)⋅l⋅L⋅(n-1)⋅α=(5,892+10,4)⋅7⋅16,5⋅1⋅1,05=1976,8кН
где:
n=2 — количество этажей, поэтому (n−1)=1;
α=1,05 — коэффициент учета веса колонн и связей.