Задание на курсовое проектирование

 

Исходные данные для проектирования принимаются по трем цифрам номера зачетной книжки студента из таблиц 1-4.

 

Таблица 1 -Район строительства и атмосферные нагрузки

 

Предпоследняя цифра шифра студента ЗФО	Район строительства	Атмосферные нагрузки, кПа
расчетный вес снегового покрова s g	нормативный скоростной напор ветра w o
	Чита	0,8	0,38
	Якутск	1,2	0,23
	Хабаровск	1,2	0,38
	Москва	1,8	0,23
	Красноярск	1,8	0,38
	Казань	2,4	0,30
	Новосибирск	2,4	0,38
	Сыктывкар	3,2	0,23
	Мурманск	3,2	0,48
	Печора	4,0	0,30

Продолжение таблицы 1

 

Предпоследняя цифра шифра студента МИППС и 2-го высшего образования	Район строительства	Атмосферные нагрузки, кПа
расчетный вес снегового покрова s g	нормативный скоростной напор ветра w o
	Туруханск	4,0	0,23
	Петрозаводск	3,2	0,30
	Пермь	3,2	0,23
	Самара	2,4	0,38
	Тверь	2,4	0,23
	Дальнегорск	1,8	0,48
	Санкт-Петербург	1,8	0,30
	Иркутск	1,2	0,38
	Астрахань	0,8	0,38
	Благовещенск	0,8	0,30

 

 

Таблица 2 - Тепловой режим здания

 

Третья с конца цифрашифра студента	Тепловой режим
1, 3, 5, 7, 9	теплый
0, 2, 4, 6, 8	холодный

 

Таблица 3 - Схемы основных несущих конструкций здания

 

Вариант здания и схема его поперечника	Последняя цифрашифра студента
1 Закрытый склад	1, 4, 7, 0
2 Склад сыпучих материалов Сосредоточенный груз Р включает: вес транспортерной галереи 10 кН, грузоподъемность 40 кН	2, 5, 8
3 Выставочный павильон	3, 6, 9

 

Таблица 4 - Основные размеры здания, м

 

Предпоследняя	Последняя цифра шифра студента
цифра шифра
студента
		7,4	7,8		8,4		7,4	7,8		8,4
		3,4	3,8		4,4	3,4	3,8		4,4
		7,4	7,8		8,4		7,4	7,8		8,4
		3,4	3,8		4,4	3,4	3,8		4,4
		7,4	7,8		8,4		7,4	7,8		8,4
		3,4	3,8		4,4	3,4	3,8		4,4
		7,4	7,8		8,4		7,4	7,8		8,4
		3,4	3,8		4,4	3,4	3,8		4,4
		7,4	7,8		8,4		7,4	7,8		8,4
		3,4	3,8		4,4	3,4	3,8		4,4
			9,4	9,8		8,4	8,8		9,4
		4,8		5,4	5,8	4,4	4,8		5,4
			9,4	9,8		8,4	8,8		9,4
		4,8		5,4	5,8	4,4	4,8		5,4
			9,4	9,8		8,4	8,8		9,4
		4,8		5,4	5,8	4,4	4,8		5,4
			9,4	9,8		8,4	8,8		9,4
		4,8		5,4	5,8	4,4	4,8		5,4
			9,4	9,8		8,4	8,8		9,4
		4,8		5,4	5,8	4,4	4,8		5,4
Примечания: 1. Верхняя цифра означает размер пролета L, средняя - высоту Н,
	нижняя - шаг основных несущих конструкций В
	2. Длину здания принять равной 11 шагам несущих конструкций (11 В)

 

Тип стропильной конструкции для 1 варианта здания и вид ограждающих конструкций покрытия следует выбрать самостоятельно. Это может быть дощатоклееная или клеефанерная балка, ферма или арка.

 

 

ОБЩИЕ ВОПРОСЫ РАСЧЕТА КОНСТРУКЦИЙ

До начала проектирования нужно внимательно изучить разделы какого-либо из учебников [15-18], в которых рассматриваются те типы несущих и ограждающих конструкций, которые предусматривается разработать по заданию на выполнение курсового проекта.

В пояснительной записке должны быть приведены расчетные схемы конструкций и их элементов с необходимыми размерами и значениями расчетных нагрузок. Схемы загружения следует определять по СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия», значения веса снегового покрова s_g и ветрового напора и w₀ приведены выше в задании на курсовой проект в таблице 1.

При определении веса кровельных материалов и утеплителя нужно пользоваться справочными данными СП 17.13330.2011 «Кровли». Сортаменты основных изделий и материалов приведены в приложении.

Нормативное значение собственного веса деревянных элементов следует определять умножением их объема на плотность, принимаемую по приложению Д к СП 64.13330.2011 «Деревянные конструкции» в зависимости от условий эксплуатации. Плотность клееной древесины принимается как цельной. При сухом и нормальном режимах эксплуатации и плотность принимается равной:

650 кг/м³ для лиственницы;

500 кг/м³ для остальных хвойных и мягких лиственных пород;

700 кг/м³ для твердых лиственных пород и березовой фанеры;

1000 кг/м³ для бакелизированной фанеры.

Ориентировочные значения нормативных нагрузок от собственного веса ограждающих конструкций покрытия без утеплителя приведены в таблице 2, схемы снеговой и ветровой нагрузок - в приложении, таблицы П29, П30.

Нормативное значение нагрузки от собственного веса стропильных конструкций (арок, балок, рам, ферм) вычисляется по формуле:

, (1)

где g^н - нормативная постоянная нагрузка от массы конструкций покрытия, опирающихся на стропильную конструкцию;

s^н - нормативная снеговая нагрузка, определяемая умножением расчетной на коэффициент 0,7 (п. 10.1 СП 20.13330.2011);

q_экв - условная эквивалентная равномерно распределенная нагрузка при наличии в пролете сосредоточенные сил;

l - расчетный пролет в м;

k_св - коэффициент собственного веса конструкции, принимаемый в зависимости от ее типа по соответствующим таблицам схем стропильных конструкций в любом из учебников [15-18].

Расчетная нагрузка определяется умножением нормативной на коэффициент надежности по нагрузке g_f. Значения коэффициента g_f по указаниям СП 20.13330.2011 принимаются равными:

1,05 - для металлических элементов металлодеревянных конструкций;

1,1 - для деревянных элементов и конструкционных пластмасс;

1,2 - для изоляционных слоев, изготавливаемых в заводских условиях; для сосредоточенной монтажной нагрузки Р^н=1,2 кН при проектировании покрытий; для крановых нагрузок при всех режимах работы кранов;

1,3 - для рулонных материалов, стяжек, засыпок, утеплителя и т. п., укладываемых на строительной площадке;

1,4 - для ветровой и снеговой нагрузок.

Расчетная снеговая нагрузка определяется умножением расчетного веса снегового покрова земли s_g на коэффициент перехода μ;, учитывающий особенности профиля покрытия здания. Значения этого коэффициента принимаются по приложению Г к СП 20.13330.2011. Для всех профилей покрытий, встречающихся в курсовом проекте, в табл. П29 приложения приведена выборка из этих норм, по которой можно принимать значение коэффициента перехода μ;.

Для плоских несущих конструкций полученные нормативные и расчетные нагрузки на 1 м² приводятся к нагрузкам на 1 м длины конструкции умножением на ширину грузовой площади. Для основных стропильных конструкций (ферм, арок, балок) она равна их шагу, для плит покрытия – их ширине.

Все нагрузки на конструкцию удобно свести в таблицу общепринятого вида, состоящую из четырех колонок.

Таблица 5 - Нагрузки на (плиту, балку, раму, арку, ферму и т.п.)

 

Вид нагрузки	Нормативное значение, (кПа или кН/м)	Коэффициент надежности по нагрузке gf	Расчетное значение, (кПа или кН/м)
Постоянные: 1.………………….. 2…………………… Итого: Временные: 1. Снеговая в т.ч. длительная Итого: Всего:

 

В сводной таблице нагрузок на несущую конструкцию покрытия следует выделять отдельной строкой длительно действующую часть нормативной снеговой нагрузки для расчета прогибов. Полное значение нагрузки для определения прогиба вычисляется как сумма нормативной постоянной нагрузки и пониженной (длительно действующей) части нормативной снеговой.

Для районов со средней температурой января минус 5°С и ниже (по карте 5 приложения Ж к СП 20.13330.2011) пониженное нормативное значение снеговой нагрузки определяется умножением ее нормативного значения на коэффициент 0,7. Для районов со средней температурой января выше минус 5 °С пониженное значение снеговой нагрузки не учитывается

Прогибы конструкций покрытий разрабатываемых в курсовом проекте зданий не должны превышать предельных значений, приведенных в таблице 19 СП 64.13330.2011. Предельные прогибы элементов конструкций покрытий и перекрытий, ограничиваемые исходя из технологических, конструктивных и физиологических требований, следует отсчитывать от изогнутой оси, соответствующей состоянию элемента в момент приложения нагрузки, от которой вычисляется прогиб, а ограничиваемые исходя из эстетико-психологических требований - от прямой, соединяющей опоры этих элементов (п. 15.2.1 СП 20.13330.2011).

Прогибы элементов конструкций не ограничиваются исходя из эстетико-психологических требований, если не ухудшают внешний вид конструкций (например, наклонные козырьки, конструкции с провисающим или приподнятым нижним поясом) или если элементы конструкций скрыты от обзора. Прогибы не ограничиваются исходя из указанных требований и для конструкций перекрытий и покрытий над помещениями с непродолжительным пребыванием людей (например, трансформаторных подстанций, чердаков). Прогибы элементов покрытий должны быть такими, чтобы, несмотря на их наличие, был обеспечен уклон кровли не менее 1/200 в одном из направлений. Предельные значения прогибов (таблица 19 СП 64.13330.2011) приведены в приложении, таблица П28.

Расчеты всех конструкций в курсовом проекте производятся для выполнения требований механической безопасности при установившейся расчетной ситуации (п. 5 ст. 16 Федерального закона № 384-ФЗ [1]), имеющей продолжительность того же порядка, что и срок эксплуатации здания или сооружения, или равной промежутку времени между двумя капитальными ремонтами или изменениями технологического процесса. Переходные ситуации, имеющие небольшую по сравнению со сроком эксплуатации здания или сооружения продолжительность, в том числе строительство, реконструкция, капитальный ремонт здания или сооружения, в курсовом проекте допускается не рассматривать.

Расчеты на сейсмические воздействия для объектов, строящихся в сейсмических районах, в данном курсовом проекте не производятся.

Расчеты, обосновывающие безопасность принятых конструктивных решений здания или сооружения, производятся с учетом уровня ответственности проектируемого здания или сооружения. Для всех вариантов зданий в настоящем курсовом проекте следует принять нормальный уровень ответственности и соответствующее значение коэффициента надежности по ответственности g_n. = 1.