Проектирование прирельсового склада (стр. 1 из 5)
Конструкции из дерева и пластмасс относятся к классу легких строительных конструкций, применение которых в строительстве является одним из важных направлений на пути повышения эффективности и ускорения строительного производства.
Деревянные конструкции являются надежными, легкими и долговечными. На основе деревянных конструкций сооружают здания с покрытиями как малых, так и больших пролетов. Из цельных лесоматериалов строят небольшие жилые дома, общественные и производственные здания.
Древесина и конструкции на ее основе обладают большой стойкостью по отношению к агрессивным средам и поэтому во многих случаях целесообразно их применение в зданиях с агрессивными средами. Сравнительная легкость древесины с учетом ее достаточно большой прочности и жесткости позволяет перекрывать значительные пролеты.
Долговечность деревянных конструкций, защищенных от загнивания только конструктивными мерами, достигает сотен лет. В настоящее время помимо конструктивных мер для защиты деревянных конструкций не только от гниения и древоточцев, но одновременно и от возгорания применяют обработку химическими составами, что повышает надежность при многолетней эксплуатации.
Проекты, предназначенные к внедрению в строительство, должны полностью удовлетворять современным, функциональным и эстетическим требованиям и обеспечивать экономичность строительства, благодаря широкому применению прогрессивных объемно-планировочных и конструктивных решений, а также максимальному использованию типовых методов возведения зданий. Всем этим условиям отвечают проекты зданий, выполненные из деревянных конструкций.
Курсовая работа разработана с учетом современных требований государственных стандартов и нормативной документации.
1. Архитектурно-планировочное и конструктивное решение
Согласно схеме 2 задания на проектирование объектом проектирования служит прирельсовый склад. Склад предназначен для хранения и перевалки штучных грузов. Здание не отапливаемое. Торцевые стены глухие. Рампа железобетонная.
Район строительства – г. Красноярск. Пролет здания составляет 28м. Высота здания до низа несущих конструкций покрытия – 8,4м. Шаг несущих конструкций – 5м. Длина здания составляет 70м.
Применяемые материалы: древесина – лиственница, сталь – С235, клей – ФР-100, стеновое ограждение – сэндвич панели (внутренняя и наружная обшивка из оцинкованного профилированного листа), ограждающая конструкция покрытия – профилированный лист.
2. Технико-экономическое сравнение вариантов
При выборе варианта и типа конструкции следует учитывать назначение здания, тип кровли, объемно-планировочные параметры здания, величину нагрузок, условия эксплуатации, архитектурные и другие требования.
В качестве критерия сравнительной экономической эффективности рассматриваемых вариантов покрытия следует принимать минимум собственной массы и стоимости покрытия.
Длительному сравнению и анализу подвергаются 3 выбранных несущих конструкций, представленных ниже. Варианты сравниваются по ориентировочному расходу и стоимости материалов, определяемых по монтажной массе несущих конструкций. Собственная масса конструкций на 1 м2 горизонтальной проекции покрытия определяется по формуле:
qн - постоянная равномерно распределенная нормативная нагрузка, кгс/м2(кН/ м2)
pн - суммарная временная распределенная нормативная нагрузка, кгс/м2(кН/ м2)
l - пролет конструкции, м
k см - коэффициент нагрузки от собственной массы, зависящий от типа конструкции.
Расход древесины на конструкцию, м2/м2
γ = 800 –объемный вес лиственницы , кг/м3
Расход материала на конструкцию определяется по формуле:
k м - коэффициент расхода металла на конструкцию в процентах от монтажной массы.
Вариант 1
Клееная балка из прямолинейных элементов. Пролет 6…24м, k см = 4…6, k м = 0…1. Для пролета L=28м принимаем k см = 6, k м =1.
Вариант 2
Клееная двускатная балка. Пролет 6…24м, k см = 4…5, k м = 0…1. Для пролета L=28м принимаем k см = 5, k м =1.
Вариант 3
Клееная армированная балка. Пролет 12…24м, k см = 3,5…4,5, k м = 10…25. Для пролета L=28м принимаем k см = 4,5, k м =23.
Кровля холодная из профилированных листов (q1n=10 кгc/м2).
Прогоны q2n=6,3 кг/м2.
Полная постоянная нагрузка составляет q1n+ q2n=10+6,3=16,3 кгc/м2.
Временная нормативная нагрузка (снеговая) для III снегового района составляет sn=126 кгc/м2.Определяем собственную массу несущих конструкций:
Вариант 1.
Вариант 2.
Вариант 3.
Определяем расход металла на конструкцию:
Вариант 1.
Вариант 2.
Вариант 3.
Определяем расход древесины на конструкцию:
Вариант 1.
Вариант 2.
Вариант 3.
Сравнение вариантов по расходу материалов и стоимости приведено в табл.1.
Таблица 1. Таблица сравнения вариантов
| Показатель | Единица измерения | Вариант | ||
| 1 | 2 | 3 | ||
| Собственная масса конструкций Расход металла Масса древесины Объем древесины Стоимость 1 м3 древесины Общая стоимость древесины Стоимость металла на 1 м2 покрытия Полная стоимость материалов конструкций на 1 м2 перекрываемой площади | кг/м2 % кг/м2 кг/м2 м3/м2 руб. руб. руб.за тонну руб. | 28,73 1 0,287 28,443 0,036 320 11,52 0,1 11,62 | 23,16 1 0,232 23 0,029 320 9,28 0.08 10,36 | 20,51 23 4,717 15,8 0,02 320 6,4 1,65 8,05 |
* - стоимость конструкций приведена в ценах 1991г.
По результатам сравнения вариантов наиболее выгодным является вариант 3, который и принимаем в качестве основного.
3. Расчет профнастила
Согласно ГОСТ 24045-94 по табличным значениям принимаем профнастил Н57-750-0,6 со следующими характеристиками: А = 6,6 см 2
При сжатых узких полках: При сжатых широких полках:
Ix = 46,2 cм 4 Ix = 46,2 cм 4
Wx,min = 12,0 cм 3 Wx,min = 13,8 cм 3
Масса 1 м 2 = 7,5 кг
Применяемая сталь С-235 с расчетным сопротивлением изгибу Ry=2250 кг/м2 и расчетным сопротивлением сдвигу Rs=1300 кг/м2.
Сбор нагрузок
1) Постоянная:
Нагрузки на 1м2 покрытия представлены в табл.2.
Таблица 2. Нагрузка на 1 м2 покрытия
| № п.п. | Вид нагрузки | Нормативная, кгс/м2 | Коэффициент надежности | Расчетная, кгc/м2 |
| 1 | 3 слоя рубероида на битумной мастике | 9 | 1,3 | 11,7 |
| 2 | Цементно-песчаная стяжка δ=40мм, ρ=1800 кг/м³ | 72 | 1,3 | 93,6 |
| 3 | Пенополистерол, δ=100мм, ρ=200 кг/м³ | 20 | 1,3 | 26 |
| 4 | Пароизоляция (один слой рубероида) | 3 | 1,3 | 3,9 |
| 5 | Вес профилированного настила | 9,3 | 1,05 | 9,76 |
| Итого: | 113,3 | 144,9 |
Нагрузка от покрытия:
2) Снеговая:
Расчетное значение снеговой нагрузки Sр = 180 кг/м2
Полная расчетная погонная нагрузка:
,где В=1м – условная ширина грузовой площади.
Расчетную схему принимаем в виде 2-х пролетной балки с пролетом равным 2,8м.
Расчет проводим по двум схемам нагружения.
1-ая схема (см. рис.1):
Постоянная + временная (снеговая)
.Рис.1. Первая расчетная схема.
Максимальный изгибающий момент над средней опорой равен:
Найдем максимальное напряжение при сжатых узких полках:
Условие прочности соблюдается.
Максимальная поперечная сила на опоре равна из расчета в ПК Лира 9.2: Qmax = 569 кг
Поперечная сила, приходящаяся на одну стенку гофра:
Где 12 – количество стенок гофров на условной ширине листа равной 1м. Проверяем прочность сечения: