Расчёт и проектирование каркаса одноэтажного производственного здания
Конструктивная схема поперечной рамы одноэтажного производственного здания. Расчёт нагрузок на подкрановую балку, ригель и колонну рамы, стропильную ферму. Статический расчёт рамы на постоянные нагрузки. Определение длины и подбор сечения колонн.
Рубрика | Строительство и архитектура |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 27.04.2013 |
Размер файла | 1,8 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Введение
Металлические конструкции благодаря своим качествам получили широкое распространение во всех отраслях хозяйства. Проектирование экономически эффективных металлических конструкций основывается на комплексном учете требований эксплуатации, надежности и долговечности, изготовления и монтажа, на знании особенностей работы этих конструкций под нагрузкой, правильность выбора конструктивных форм, использование типовых и унифицированных решений и соответствующем расчете.
Целью данного курсового проекта является разработка схемы компоновки каркаса одноэтажного производственного здания, расчет подкрановой балки, компоновка и расчет поперечной рамы каркаса, конструирование и расчет строительной фермы, колонны.
Исходные данные
Спроектировать поперечную раму одноэтажного производственного здания пролетом L = 30м, оборудованного двумя мостовыми кранами грузоподъемностью Q = 100 т, групп режимов работы 8К.
Длина здания - 156м, отметка головки кранового рельса Н1 = 7,85 м. Шаг поперечных рам В = 12 м.
Район строительства - г. Гомель. Здание однопролетное с жестким сопряжением ригеля с колоннами. Ригель проектируется в виде стропильной фермы; высота фермы на опоре 3,05 м; уклон кровли 1/10.
Тип покрытия - стальной профилированный настил.
1. Компоновка поперечной рамы
1.1 Установление вертикальных размеров
На рисунке 1.1 представлена конструктивная схема поперечной рамы одноэтажного однопролетного производственного здания.
Рисунок 1.1 - Схема поперечной рамы однопролетного производственного здания
Высоту здания от уровня пола до низа стропильных ферм определяем по формуле:
(1.1)
где H1- расстояние от уровня пола до головки кранового рельса (обусловливается требуемой высотой подъема груза мостовым краном над уровнем пола; указывается в задании на курсовой проект); H1=7,85 м;
Н2 - расстояние от головки кранового рельса до низа стропильных конструкций покрытия; определяется в зависимости от высоты мостового крана Hк;
(1.2)
где Нк - расстояние от головки рельса до верхней точки тележки крана (для крана грузоподъемностью 100т Hк = 4000 мм);
f - размер, учитывающий прогиб конструкций покрытия (ферм, связей), принимаемый равным 200 - 400 мм в зависимости от величины пролета (для больших пролетов - больший размер); принимаем f = 300 мм;
- зазор между верхней точкой тележки крана и строительными конструкциями; устанавливается требованиями техники безопасности (принимаем = 100мм).
H2 = 4000 + 100 + 300 = 4400 мм.
Размер Н2 принимается кратным 200 мм: H2 = 4400 мм.
H0 = 7850 + 4400 = 12250 мм.
Размер Н0 принимается кратным 1,2 м - до высоты 10,8 м и кратным 1,8 м - при большей высоте. Если при этом приходится несколько увеличить высоту цеха, то изменяют размер Н1, а размер Н2 оставляют минимально необходимым; принимаем H0=12600 мм.
Общая высота колонны рамы от низа базы до низа ригеля H определяем по формуле:
(1.3)
где Нв - длина верхней части ступенчатой колонны.
Hв = h + hp + H2 (1.4)
где h - высота подкрановой балки; предварительно можно принять равной () длины подкрановой балки (шага колонн в продольном направлении), принимаем h = 1,2 м;
hp - высота кранового рельса, принимаем hp = 170 мм.
Hв = 1200 + 170 + 4400 =5770 мм.
Нн - длина нижней части колонны определяем по формуле
Hн = Н0 - Нв + (600...1000) (1.5)
здесь размер (600...1000) - обычно принимаемое заглубление опорной плиты башмака колонны ниже нулевой отметки пола; принимаем заглубление 600 мм.
Нн = 12600-5770+600 =7430 мм.
Н = 5770+7430 =13200 мм.
Высота фонаря зависит от требуемой освещенности и определяется светотехническим или теплотехническим расчетами с учетом высот типовых фонарных переплетов, бортовой стенки и карнизного элемента.
Типовые фонарные переплеты имеют высоту 1250 или 1750 мм и могут устанавливаться в один или два яруса; принимаем высотой 1250 мм. Высоту бортовой стенки под переплетами принимаем равной 700 мм (чтобы остекление не заносило снегом). Карниз фонаря принимаем равным 300 мм. Ограждающая конструкция покрытия фонаря выполняется такой же, как и ограждающая конструкция здания.
Рисунок 1.2 - Поперечная конструкция светоаэрационного фонаря
Полная высота фонаря
мм.
Полная высота здания (с учетом высот стропильной фермы и фонаря) равна:
мм.
1.2 Установление горизонтальных размеров
Рисунок 1.3 - Конструктивное решение верхней части ступенчатой колонны
Привязку наружной грани колонны к оси колонны принимаем 500 мм, т.к. она соответствует данному варианту грузоподъемности крана (Q=100 т) и размерам здания, исходя из этих же соображений, верхнюю часть колонны проектируем сплошной двутаврового сечения, а нижнюю - сквозной.
Ширину сечения верхней части колонны назначаем hв=1000 мм.
При назначении ширины нижней части ступенчатой колонны необходимо учитывать, что для того, чтобы кран при движении вдоль цеха не задевал колонну, расстояние от оси подкрановой балки до оси колонны должно быть не менее:
LB B1 + (hв - a) + 75 (1.6)
где B1 - размер части кранового моста, выступающий за ось рельса, в нашем случае B1=400 мм;
75 - зазор между краном и колонной, по требованиям техники безопасности;
LB ? 400 + (1000-500) + 75 =975 мм
Пролеты кранов Lк имеют модуль 500 мм, поэтому размер LB должен быть кратным 250 мм.
Назначаем LB кратным 250 мм, т.е. LB =1000 мм.
Тогда пролет крана равен:
Lк= L - 2•LВ = 30000 - 2•1000 =28000 мм (1.7)
Ось подкрановой ветви колонны обычно совмещают с осью подкрановой балки; в этом случае ширина сечения нижней части колонны:
hн = LВ + a = 1000 + 500 = 1500 мм (1.8)
Для обеспечения прохода между крановым оборудованием и колонной принимаем hн=1500 мм.
Ширина фонаря принимается в зависимости от пролета здания: для пролета 18 м ширина фонаря принимается равной 6 м, для больших пролетов -12 м; в нашем случае принимаем 12 м, длина фонаря составит 132 м.
2. Расчет подкрановой балки
2.1 Подбор материала подкрановой балки. Выбор расчетной схемы крановой нагрузки
Выбираем материал подкрановой балки сталь С255 (18ГПс): Ry =240 МПа=24 кН/см2.
Нагрузки от кранов передаются на подкрановую балку через колеса.
Расчет ведем от двух сближенных кранов.
Для крана с Q =100 т.: Fk1 = 449 кН; Fk2 = 469 кН
Рисунок 2.1 - Схема крановой нагрузки
2.2 Определение нагрузок на подкрановую балку
Для крана определяем поперечные горизонтальные усилия Тк на колесе крана по формуле для крана с группой режима работы 5К-8К
(2.1)
где n0 - число колес с одной стороны крана;
на колесе крана по формуле для крана с группой режима работы 5К-8К
; (2.2)
Расчетные вертикальные и горизонтальные усилия на колесе определяем по формулам:
(2.3)
где kn - коэффициент надежности по назначению (0.95) [2];
nk - коэффициент надежности по нагрузке (1.1)[1];
nc - коэффициент сочетания нагрузок (0.85)[1];
k1 и k2 - коэффициенты динамичности, учитывающие ударный характер нагрузки при движении крана по неровностям пути и на стыках рельсов (1.2; 1.1) [1].
Fk1 = 0,95·1,1·0,85·1,0·449 = 398,82 (кН);
Fk2 = 0,95·1,1·0,85·1,0·469 = 416,59 (кН);
Tk1 =0,95·1,1·0,85·1,0·44,9 = 39,88 (кН);
Tk2 =0,95·1,1·0,85·1,0·46,9 = 41,66 (кН).
2.3 Определение расчетных усилий
Устанавливаем два сближенных крана на подкрановой балке в на выгоднейшее положение. Наибольший изгибающий момент Ммах будет под силой, ближайшей к середине балки. Наибольшая поперечная сила Qмах будет при таком положении нагрузки, когда одна из сил находится непосредственно у опоры, а остальные находятся как можно ближе к этой же опоре.
Расчетные усилия в подкрановой балке определяются от крановой нагрузки по линиям влияния.
Расчетный момент от вертикальной нагрузки определяется по следующей формуле:
,
где -коэффициент, учитывающий влияние собственного веса подкрановых конструкций и временной нагрузки на тормозной площадке;
для балок пролетом 12 м - =1,05;
yi - координаты линии влияния
Рисунок 2.2 - Расчетная схема для определения расчетных усилий
Мх==1,05·[416,59·(0,186+0,316+0,87+1)+398,82·(0,215+0,08)]=1161,09 кН·м
Расчетный момент от горизонтальной нагрузки
My = Tki yi ; (2.5)
My = 41,662,372+39,880,295 =110,58 кНм;
Расчетные значения вертикальной и горизонтальной поперечных сил определяются по следующим формулам:
(2.6)
Qx =1,05·[416,59·(1,0+0,933+0,65+0,583)+398,82·(0,2+0,133)]=1524,32 кНм;
Qy =1,05·(41,663,166+39,880,333)=152,43 кНм;
2.4 Подбор сечения подкрановой балки
Из условия общей прочности определяем требуемый момент сопротивления по формуле:
(2.7)
где - коэффициент учитывающий влияние горизонтальных поперечных нагрузок на напряжения в верхнем поясе подкрановых балок , определим по формуле:
(2.8)
где h - высоты балки; предварительно определяем по формуле:
h = 0,1·L1=0,1·12=1,2 м
ht - ширина сечения тормозной конструкции;
предварительно принимаем ht hн;
ht = hн = 1,5 м.
Wx=см3
Определяем оптимальную высоту балки по формуле:
(2.9)
где k - коэффициент, зависящий от конструктивного оформления балки,
принимаем k = 1,15 -для сварных балок;
tw - толщина стенки балки; определяем по эмпирической формуле
tw = 7 + 3h/1000; (2.10)
tw = 7 +3 = 10,6 мм;
принимаем tct =12 мм;
hопт = 1,15 = 78,30 см.
Проверяем принятую толщину стенки из условия работы стенки на касательное напряжение на опоре по формуле:
(2.11)
где Rs - расчетное сопротивление материала стенки балки на сдвиг; определяем по формуле:
Rs =0,58 Ryn/m (2.12)
где m - коэффициент надежности по материалу (1.025) [2];
Rs = 0,58 = 138,6 МПа;
tw = = 1,37 (см);
окончательно назначаем толщину стенки балки tw =14 мм.
Минимальную высоту балки определяем из условия полного использования материала балки при загружении расчетной нагрузкой:
(2.13)
где e - коэффициент условий работы; для подкрановых конструкций e = 1,0;
E - модуль упругости второго рода; для стали E = 2,1105 кН/см2
- максимальный прогиб подкрановых конструкций; принимается в зависимости от группы режимов работы крана [2];
для групп режимов работы кранов 6К-8К :
Mn - момент от загружения балки одним краном;
Mn = kn Fki yi ; (2.14)
Mn =0,95·[416,59*(0,87+1)+398,82*(0,215+0,08)] = 851,84 кНм;
hmin= = 109,36 см;
принимаем hmin= 120 см;
Окончательно принимаем высоту балки h=120 см.
Для определения размеров поясных листов вычисляем требуемый момент инерции сечения балки Ixtp:
(2.15)
и момент инерции сечения стенки балки:
(2.16)
где hw - высота стенки балки, определяем по формуле:
hw = h - 2tf (2.17)
где tf - толщина поясного листа, принимаемая предварительно = 30 мм;
hw =110-3*2= 104 см;
Iw ==131234,13 см4;
Ix тр = =305995,8 см4.
Требуемая площадь сечения поясов балки определяется по формуле:
Размещено на http://www.allbest.ru/
(2.18)
где If - момент инерции, приходящийся на поясные листы;
I = Ixтр - Iw = 305995,8 - 131234,13 = 174761,67 см4
h0 = h - tf =110-3 =107 см;
Af = = 30,53 см2
Исходя из конструктивных соображений принимаем сечение пояса Af = 3,0х20 = 60 см2.
Устанавливаем размеры поясов балки:
bef =;
bef=
Так как условие выполняется, то устойчивость пояса обеспечена/
По полученным данным принимаем сечение тормозной балки.
Рисунок 2.3 - Компоновка сечения тормозной балки
Принятые обозначения: z0 - расстояние до центра тяжести сечения швеллера: принимаем швеллер N40 : z0 =2,75 см;
tt1 - толщина тормозного листа : t1 = 8 мм;
b - ширина полки тормозного швеллера : b = 115 мм;
1 - величина наложения тормозного листа: 1 = 40 мм;
2 - расстояние от центра колонны до швеллера: 1 = 40 мм;
Ltl - длина тормозного листа^
Ltl = hH - bf/2 + 1 - 2 - b + 1;
Ltl =150 - +4-4 - 11,5 +4 = 132,5 см;
x1 - расстояние от центра тяжести тормозного пояса:
x1 = Ltl/2 + bf/2 - 1;
x1 =132,5/2 +20/2 -4 = 72,25 см.
x2 - расстояние до центра тяжести сечения швеллера:
x2 = hn - 2 - z0
x2 =150 -4 -2,75=143,25 см
x0 - расстояние от оси подкрановой балки до центра тяжести сечения швеллера:
(2.19)
x0 = = 57,28 см.
2.5 Проверка прочности сечения подкрановой балки
Проверку прочности стенки балки производим по следующей формуле:
где fi - коэффициент увеличения вертикальной сосредоточенной нагрузки на пояса крана
fi =1.3 [1], группа режима работы крана 8К;
Lef - условная длина распределенного усилия Fk; (2.21)
где c - коэффициент, зависит от вида балки; c =3,25;
Iif - сумма собственных моментов инерции пояса балки и кранового рельса:
(2.22)
где Ip - момент инерции кранового рельса [5]; принимаем Ip = 4923,79 см4;
Iif = 4923,79 + = 4968,79 см4;
Lef = = 209,13 см;
loc,y = ;
Условие выполняется.
Проверка нормальных напряжений в верхнем поясе подкрановой балки (в точке А) осуществляется по формуле:
(2.23)
где WxA - момент сопротивления сечения относительно оси x-x;
WyA - момент сопротивления сечения относительно оси y-y, определим по формуле:
WxA = 2*Ix / h;
WyA = Iy / x; (2.24)
(2.25)
Ix = = 474704,1 см4;
WxA = =8630,98 см3;
(2.26)
Iy==678321,7 см4;
xA=x0 + bf/2;
xA =57,28+20,0/2 =67,28 см;
WYA = = 10082,07 см3;
x == 145493845Па=145,49 МПа < 240 МПа
Условие выполняется.
В сжатой зоне стенок подкрановых балок из стали с пределом текучести до 400 МПа должно быть выполнены условия
(2.27)
где =1,15 - коэффициент для расчета разрезных балок
;
x = = 208,69 МПа;
loc,x = 0,25 loc,y;
loc,x = 0,2518,5 = 4,625 МПа;
xy =
loc,xy = 0,3 loc,y;
loc,xy =0,3*18,5=5,55 Мпа.
Выполняем одну из проверок:
Условие выполняется.
;
Mt - местный крутящий момент;
Mt = Fk e + 0,75 Tk max hp;
где e - условный эксцентриситет, принимаем равным 1,5 см;
hp - высота кранового рельса;
Mt= кНм;
fy = = 6,51 Мпа
МПа
Проверяем остальные условия:
Все условия выполнены, следовательно, балка подобрана правильно.
3. Расчет поперечной рамы
3.1 Расчетная схема рамы
Расчетная схема рамы является многократно статически неопределимой сквозной системой с жесткими узлами. Принято, что при использовании легких ферм можно пренебрегать жесткостью узлов при определении усилий (т.е. считать их шарнирными), а сквозные элементы рамы (колонны, фермы) заменять сплошными эквивалентной жесткости. Весьма малым углами поворота верхних узлов рамы при действии горизонтальных нагрузок и изгибающих моментов можно пренебречь, т.е. считать ригель бесконечно жестким.
В соответствии с конструктивной схемой и исходными данными курсового проекта принимаем расчетную схему однопролетной рамы с жестким защемлением ригеля в ступенчатых колоннах (рисунок 2.1). Оси стоек в расчетной схеме совпадают с центрами тяжести верхнего и нижнего сечений колонны. В ступенчатых колоннах центры тяжести верхней и нижней части расположены не на одной оси, и поэтому стойка рамы имеет горизонтальный уступ, равный расстоянию между геометрическими осями колонн.
Для определения размера уступа колонны и моментов инерции сечения нижнего и верхнего участков колонн и ригеля нужно знать их сечения, которые не известны нам в данный момент. Поэтому при установлении расчетной схемы рамы используют данные проектирования аналогичных сооружений, или делают упрощенный предварительный расчет рамы с подбором сечений, и на основе этого устанавливают требуемые величины.
Рисунок 3.1 - Расчётная схема поперечной рамы
По опыту проектирования производственных зданий известно, что расстояние между центрами тяжести сечения верхнего и нижнего участков колонны:
, (3.1)
где и - соответственно ширина сечения верхнего и нижнего участков колонны; принято ранее мм; мм,
тогда:
мм.
Для статического расчета рымы достаточно знать только соотношение моментов инерции элементов рамы, а не их абсолютные значения.
Эти соотношения можно принять в пределах:
, ,
где , и - соответственно моменты инерции нижней и верхней части ступенчатой колонны и ригеля.
Принимаем , .
Рисунок 3.2 - Нагрузки, действующие на раму
3.2 Постоянная нагрузка
Постоянная нагрузка складывается из нагрузки на ригель и нагрузки на колонну.
Постоянную нагрузку на ригель рамы принимаем равномерно распределенной по длине ригеля. В распределенную поверхностную нагрузку входят: нагрузка от кровли, фермы и связей.
Тип кровли производственного здания - стальной профилированный настил.
Таблица 3.1 - Нагрузки от веса конструкций покрытия
Виды нагрузки |
Нормативная, кПа |
Коэффициент надежности |
Расчётная, кПа |
|
1. Стальной профилированный настил (0,8 - 1,0 мм) |
0,16 |
1,05 |
0,17 |
|
2. Подложка под стальной профилированный настил «Кровляэласт» |
0,05 |
1,3 |
0,065 |
|
3. Стальные прогоны из швеллеров q =7,2-19 кН/м. пог. |
0,12 |
1,05 |
0,126 |
|
4. Стропильная ферма длиной 30 м со связями |
0,3 |
1,05 |
0,315 |
|
5. Каркас фонаря |
0,1 |
1,05 |
0,105 |
Нормативная нагрузка составит:
.
Расчетная нагрузка при этом будет:
.
Расчетная равномерно распределенная линейная нагрузка на ригель рамы определяется по формуле:
, (3.2)
где - коэффициент надежности по назначению,.
- шаг колон; в нашем случае по заданию м;
- угол наклона кровли к горизонту; , тогда:
Опорная реакция ригеля рамы
, (3.3)
где - пролет здания; м;
С учетом того, что на верхнюю часть колонны приходится примерно 20% веса всей колонны, а на нижнюю - 80%, т.е.
, (3.4)
, (3.5)
где - коэффициент перегрузки; для металлических конструкций;
- расход металла на колонну(),
;
.
Поверхностная масса стен принимается равной кН/мІ, переплетов с остеклением кН/мІ.
В верхней и нижней частях колонны (включая вес этих частей колонны):
, (3.6)
, (3.7)
где и - длина верхней и нижней части колонны;
- модуль оконных переплетов по высоте();
- количество модулей оконных переплетов по высоте().
,
.
3.3 Снеговая нагрузка
Линейная распределенная нагрузка от снега на ригель рамы определяется по формуле:
, (3.8)
где - вес снегового покрова на земле, зависящий от района строительства и определяется по СНиП, для г. Гомель кН/мІ;
- коэффициент перехода от нагрузки на земле к нагрузке на 1мІ проекции кровли, равный при угле б ?25є единице.
- коэффициент перегрузки, зависит от отношения нормативного собственного веса покрытия к весу снегового покрова.
, следовательно .
кН/м.
Опорная реакция ригеля:
, (3.9)
кН.
3.4 Крановая нагрузка
При движении колеса мостового крана на крановый рельс передаются силы трех направлений: вертикальная, горизонтальная и продольная.
Вертикальная сила (вес груза + вес крана вес тележки) динамическая, так как вследствие ударов колеса о рельс и рывков при подъеме груза возникают вертикальные инерционные силы, складывающиеся со статической составляющей. При движении крана происходит перераспределение вертикальных сил между колесами (которых у крана не менее четырех), движущимися по рельсу с одной стороны крана. Динамические воздействия колес крана и перераспределение усилий учитывается при расчете подкрановых балок, а при расчете рам вертикальная сила считается квазистатической и одинаковой для всех колес с одной стороны крана. Наибольшее вертикальное нормативное усилие определяется для крайнего положения тележки на мосту.
Горизонтальная сила возникает из-за перекоса крана, торможение тележки и т.п., и может быть направлена внутрь пролета или из пролета.
Продольная сила возникает от трения колес о рельс и от силы торможения крана и принимается равной 0,1 нормативной вертикальной нагрузки на тормозные колеса крана (половина колес с каждой стороны крана - тормозные).
Вертикальная нагрузка на подкрановые балки и колонны определяется от двух кранов при невыгодном их расположении. Расчетное усилие, передаваемое на колонну колесами крана, можно определить по линии влияния опорных реакций подкрановых балок:
, (3.10)
где ш - коэффициент сочетания нагрузок, нашем случае ш=0,95;
- нормативное вертикальное усилие колеса ();
- ордината линии влияния; значения берем на рисунке 3.3.
- нормативный вес подкрановой конструкции, определяется по формуле:
, (3.11)
;
- полезная нормативная нагрузка на тормозной площадке; принимаемая равной 1,5 кН/мІ;
- ширина тормозной площадки, принимаемая раной ширине сечения нижней части колонны, в нашем случае bm=1,5м.
Подставляя значения получаем:
На другой ряд колонны тоже будут передаваться усилия, но значительно меньшие (рисунок 3.4)
Рисунок 3.3 - Передача усилий от мостового крана на колонны
Силу можно определить, если заменить в формуле (2.10) на , т.е. на нормативные усилия, передаваемые колесами другой стороны крана.
, (3.12)
где - грузоподъемность крана, т (по заданию);
- масса крана, ;
- масса тележки, ;
,
Тогда:
Силы и приложены по оси подкрановой балки и поэтому не только сжимают нижнюю часть колонны, но и передают на нее изгибающие моменты (рисунок 3.4):
, (3.13)
, (3.14)
;
.
Горизонтальная сила , передаваемая подкрановыми балками на колонну от силы определяется при том же положении мостовых кранов и приложена к раме в уровне верха подкрановой балки:
, (3.15)
Где
, (3.16)
;
.
3.5 Ветровая нагрузка
Расчетная линейная ветровая нагрузка, передаваемая на стойку рамы в любой точке по высоте при отсутствии продольного фахверка, определяется по формуле:
, (3.17)
где - коэффициент перегрузки, для зданий равен 1,2;
- нормативный скоростной напор ветра, принимаемый по СНиП в зависимости от района строительства (г. Гомель, I зона);
- коэффициент, учитывающий высоту и защищенность от ветра другими строениями, в нашем случае равен: для 10 м - 0,65, для 20м - 0,9, для 30м - 1,05.
- аэродинамический коэффициент, зависящий от расположения и конфигурации поверхности; для вертикальных стен с наветренной стороны и для откосов;
,
Линейная распределенная нагрузка при высоте:
До 10 м - ,
20м - ,
30м - ,
При 12,6м: ,
При 20,65м: .
Ветровая нагрузка, действующая на участке от низа ригеля до наиболее высокой точки зрения, заменяется сосредоточенной силой, приложенной в уровне низа ригеля рамы. Величина этой силы от активного давления и отсоса определяется по формуле:
, (3.18)
;
, (3.19)
.
Эквивалентная линейная нагрузка активного давления и отсосов:
, (3.20)
;
, (3.21)
.
4. Статический расчет рамы
В связи с тем, что для разных элементов, для разных сечений наибольшие расчетные усилия можно получить при разных сочетаний временных нагрузок, определять усилия M, N, и Q в элементах рамы приходится отдельно от каждой из нагрузок, приложенных к раме. Рама рассчитывается обычными методами строительной механики (сил, перемещений) с учетом действительной работы каркаса, входящего в пространственную систему.
4.1 Расчет на постоянные нагрузки
Основная система приведена на рисунке 4.1,а. Определяем сосредоточенный момент из-за смещения осей верхней и нижней части колонны:
.
Находим параметры:
,
Каноническое уравнение для левого узла:
, (4.1)
Моменты от поворота узлов (рисунок 4.1, б) на угол: ; коэффициенты определили методом линейной интерполяции:
;
;
,
Тогда:
;
;
.
Моменты от нагрузки на стойках (рисунок 4.1, в); коэффициенты определили методом линейной интерполяции:
;
;
Тогда:
;
;
;
;
Моменты на опорах ригеля (защемленная балка постоянного по длине сечений):
.
Определим коэффициенты канонического уравнения:
, (по эпюре Мi);
, (по эпюре Мр).
Угол поворота:
Моменты от фактического угла поворота :
;
;
;
.
Эпюра моментов от постоянной нагрузки (рисунок 4.1, г)
;
;
;
;
;
Поперечная сила:
на ригеле ;
на стойке ;
;
Эпюра поперечных сил показана на рисунке 4.1, д.
Продольные силы:
;
;
;
;
Эпюра продольных сил показана на рисунке 4.1 е.
Рисунок 4.1 - Эпюра моментов, поперечных и продольных сил
4.2 Расчет на снеговую нагрузку
Расчет проводится аналогично расчету на постоянные нагрузки. Основная система приведена на рисунке 4.2, а.
Сосредоточенный момент на колонне:
.
Моменты от нагрузки на стойках ; коэффициенты определили методом линейной интерполяции:
;
;
Тогда:
; ;
;
;
Моменты на опорах ригеля (защемленная балка постоянного по длине сечений):
.
Определим коэффициенты канонического уравнения:
, (по эпюре );
, (по эпюре ).
Угол поворота:
Моменты от фактического угла поворота :
;
;
;
.
Эпюра усилий M, Q, N:
;
;
;
;
;
Поперечная сила:
на ригеле ;
на стойке ;
Продольные силы:
;
Рисунок 4.2 - Эпюра моментов, поперечных и продольных сил от снеговой нагрузки
4.3 Расчет на вертикальную нагрузку от мостовых кранов
Расчет производится при расположении тележки крана у левой стойки. Основная система и схема нагрузки приведены на рисунке 4.3, а.
Проверяем отношения:
,
Где:
,
Неравенство выполняется, следовательно, ригель можно считать абсолютно жестким.
Запишем каноническое уравнение для определения смещения плоской рамы:
, (4.2)
Моменты и реакции от смещения верхних узлов на (рисунок 3.3,б):
;
;
;
.
;
;
;
Моменты и реакции на левой стойке от нагрузки (рисунок 4.3,в):
;
;
;
.
Тогда:
; ;
;
;
Усилия на правой стойке можно получить аналогичным путем или умножая усилия левой стойки на отношение:
.
Моменты и реакции на правой стойке от нагрузки (рисунок 4.3,в):
;
;
;
;
.
Реакция верхних концов стоек:
.
Смещение плоской рамы:
Крановая нагрузка местная, поэтому . При жесткой кровле определяем (коэффициент пространственной работы):
, (4.3)
где - число колес кранов на 1 нитке подкрановых балок;
- число поперечных рам в рассчитываемом здании;
- расстояние между симметрично расположенными относительно середины здания рамами (- вторыми от торцов);
- сумма ординат линии влияния рассматриваемой рамы.
.
Смещение с учетом пространственной работы:
.
Моменты () от фактического смещения рамы с учетом пространственной работы (рисунок 4.9,г):
;
;
.
Суммарная эпюра моментов () приведена на рисунке 4.3, д.
На левой стойке:
;
;
;
;
На правой стойке:
;
;
;
.
Эпюра поперечных сил приведена на рисунке 4.3,е.
На левой стойке:
- на правой стойке:
Эпюра продольных сил приведена на рисунке 4.3, ж.
На левой стойке:
;
На правой стойке:
;
На ригеле слева:
;
На ригеле справа:
.
Рисунок 4.3 - Эпюра моментов, поперечных и продольных сил от крановых нагрузок
4.4 Расчет на горизонтальные воздействия от мостовых кранов
Основная система, эпюра, каноническое уравнение, коэффициент - такие же, как и при расчете на вертикальную нагрузку от мостовых кранов.
Определяем моменты и реакции в основной системе от силы Т (рисунок 4.4,а)
;
;
;
.
Тогда:
;
;
;
;
Смещение верхних концов с учетом пространственной работы:
Моменты () от фактического смещения рамы с учетом пространственной работы:
;
;
.
Суммарная эпюра моментов () приведена на рисунке 4.4, б.
На левой стойке:
;
;
;
На правой стойке:
;
;
;
Эпюра поперечных сил приведена на рисунке 4.4,в.
На левой стойке:
;
;
На правой стойке:
Рисунок 4.4 - Эпюра моментов и поперечных сил
4.5 Расчет на ветровую нагрузку
Основная система и эпюра М1 - как для крановых воздействий.
Определяем моменты и реакции в основной системе (рисунок 4.5,а),
коэффициенты берем по таблице 4.11 [1]
;
;
;
.
Тогда на левой стойке:
;
;
;
;
На правой стойке усилия получаются умножением на коэффициент:
Тогда:
;
;
;
;
Коэффициенты канонического уравнения:
;
Смещение рамы (ветровая нагрузка действует на вес рамы блока и поэтому):
Суммарная эпюра моментов () приведена на рисунке 4.5, б.
На левой стойке:
;
;
;
На правой стойке:
;
;
;
Эпюра поперечных сил приведена на рисунке 4.5,в.
На левой стойке:
;
;
На правой стойке:
;
;
Рисунок 4.5 - Эпюра моментов и поперечных сил от ветровой нагрузки
4.6 Составление комбинаций усилий в сечениях стойки рамы
После определения изгибающих моментов и нормальных сил каждой из нагрузок, необходимо найти их наиболее невыгодные сочетания. При составлении сочетания нормами проектировании учитывается:
- постоянные нагрузки плюс временные длительные нагрузки плюс одна кратковременная (с коэффициентом сочетания );
- постоянные и временные нагрузки длительные нагрузки плюс не менее двух кратковременных, умноженных каждая на коэффициент сочетаний .
К кратковременным относятся: нагрузки от снега, кранов и ветра, при этом нагрузки от вертикального и горизонтального воздействия мостовых кранов рассматривается при учете сочетаний как одна кратковременная нагрузка. При составлении комбинаций усилий удобно все расчетные усилия сведем в таблицу.
Так как заранее не известно, при каких комбинациях нагрузок напряжения в расчетных сечениях колонны будут иметь наибольшую величину, то по длинам статического расчета составляют несколько комбинаций, так как нельзя рассматривать усилия от боковых сил крана без учета вертикальных усилий, нельзя учитывать постоянную нагрузку. Рама симметричная, поэтому составляем таблицу 4.1 для характерных сечений одной стойки.
Таблица 4.1 - Таблица расчетных усилий в сечениях левой стойки рамы (изгибающие моменты, кН•м, нормальные и поперечные силы, кН)
Нагрузки и комбинации усилий |
ш |
Сечения стойки |
||||||||||
сеч. 1-1 |
сеч. 2-2 |
сеч. 3-3 |
сеч.4-4 |
|||||||||
M |
N |
M |
N |
M |
N |
M |
N |
Q |
||||
1 |
Постоянная |
1 |
-81,96 |
-134,25 |
-61,43 |
-282,51 |
9,2 |
-282,51 |
146,15 |
-447,35 |
-18,43 |
|
2 |
Снеговая |
1 |
-104,55 |
-119,7 |
-41,15 |
-119,7 |
-11,23 |
-119,7 |
128,9 |
-119,7 |
-18,86 |
|
0,9 |
-94,10 |
-107,73 |
-37,04 |
-107,73 |
-10,11 |
-107,73 |
116,01 |
-107,73 |
-16,97 |
|||
3 |
Dmaх на левую стойку |
1 |
-1187,81 |
0 |
361,80 |
0 |
-691,05 |
-1380,26 |
53,65 |
-1380,26 |
-100,23 |
|
0,9 |
-1069,03 |
0 |
325,62 |
0 |
-621,94 |
-1242,23 |
48,28 |
-1242,23 |
-90,21 |
|||
3* |
Dmaх на правую стойку |
1 |
-541,6 |
0 |
166,43 |
0 |
-349,47 |
-670,69 |
-61,44 |
-670,69 |
38,77 |
|
0,9 |
-487,44 |
0 |
149,79 |
0 |
-314,52 |
-603,62 |
-55,30 |
-603,62 |
34,89 |
|||
4 |
Т на левую стойку |
1 |
±28,82 |
0 |
±59,25 |
0 |
±59,25 |
0 |
±162,47 |
0 |
±29,84 |
|
0,9 |
±25,94 |
0 |
±53,33 |
0 |
±53,33 |
0 |
±146,22 |
0 |
±26,86 |
|||
4* |
Т на правую стойку |
1 |
±31,93 |
0 |
±8,57 |
0 |
±8,57 |
0 |
±69,29 |
0 |
±2,83 |
|
0,9 |
±28,74 |
0 |
±7,71 |
0 |
±7,71 |
0 |
±62,36 |
0 |
±2,55 |
|||
5 |
Ветровая слева |
1 |
78,44 |
0 |
-14,28 |
0 |
-14,28 |
0 |
-325,44 |
0 |
27,15 |
|
0,9 |
70,6 |
0 |
-12,85 |
0 |
-12,85 |
0 |
-292,9 |
0 |
24,44 |
|||
5* |
Ветровая справа |
1 |
83,0 |
0 |
-17,20 |
0 |
-17,20 |
0 |
-237,5 |
0 |
35,62 |
|
0,9 |
74,7 |
0 |
-15,48 |
0 |
-15,48 |
0 |
-213,75 |
0 |
32,06 |
Таблица 4.2 - Неблагоприятное сочетание нагрузок
Нагрузки и комбинации усилий |
ш |
Сечения стойки |
||||||||||
сеч. 1-1 |
сеч.2-2 |
сеч. 3-3 |
сеч. 4-4 |
|||||||||
M |
N |
M |
N |
M |
N |
M |
N |
Q |
||||
+Мmax |
№ нагрузок, усилий |
1 |
- |
1,3,4 |
- |
1,5* |
||||||
- |
305,982 |
-282,51 |
- |
- |
531,148 |
-447,35 |
-16,236 |
|||||
Nсоотв. |
№ нагрузок, усилий |
0,9 |
- |
1,3,4,5 |
- |
1,2,3*,4,5* |
||||||
- |
196,43 |
-282,51 |
- |
208,57 |
-1947,31 |
-6,88 |
||||||
-Мmax |
№ нагрузок, усилий |
1 |
1,2 |
1,2 |
1,3,4 |
1,5 |
||||||
-186,51 |
-253,95 |
-198,87 |
-402,21 |
-1375,635 |
-1662,77 |
-106,716 |
-447,35 |
58,638 |
||||
Nсоотв. |
№ нагрузок, усилий |
0,9 |
1, 2, 3*,4,5* |
1,2,5* |
1,2,3,4,5* |
1,3,4(-),5 |
||||||
-439,394 |
-241,98 |
-189,96 |
-390,24 |
-1279,08 |
-1524,74 |
-233,84 |
-2661,05 |
-146,26 |
||||
+Nmax |
№ нагрузок, усилий |
1 |
- |
- |
- |
1,3,4 |
||||||
- |
- |
- |
- |
- |
41,324 |
-2896,763 |
-195,785 |
|||||
Мсоотв. |
№ нагрузок, усилий |
0,9 |
- |
- |
- |
1,2,3,4,5* |
||||||
- |
- |
- |
- |
- |
- |
488,92 |
-2794,94 |
-160,31 |
||||
-Nmax |
№ нагрузок, усилий |
1 |
1, 2 |
1,2 |
1,3,4 |
1,5* |
||||||
-186,51 |
-253,95 |
-198,87 |
-402,21 |
-1375,635 |
-1662,77 |
-91,35 |
-447,35 |
-16,236 |
||||
Мсоотв. |
№ нагрузок, усилий |
0,9 |
1, 2, 3*,4,5* |
1,2,5* |
1,2,3,4,5* |
1,5(ш=1) |
||||||
-439,394 |
-241,98 |
-189,96 |
-390,24 |
-1279,08 |
-1524,74 |
-179,29 |
-447,35 |
58,638 |
5. Расчет колонны
5.1 Исходные данные
Запроектируем сечения и элементы колонны при следующих условиях:
а) Расчетные усилия для верхней части колонны:
в сечении 1-1: М1-1 = -439,394кН•м, N1-1 = -331,4кН, Q=-110,56кН;
в сечении 2-2: М2-2 = -189,96кН•м N2-2 = -476,78кН;
б) Расчетные усилия для нижней части колонны:
в сечении 3-3: М3-3 = -1279,08кН•м, N3-3 = -2598,22кН;
в сечении 4-4: М4-4 = +488,92кН•м, N4-4 = -2794,94кН; Q4-4=-160,31кН.
Соотношение жесткостей Iв / Iн = 1/5 = 0,2.
Материал колонны - сталь С255 по ГОСТ 27772 - 88.
Ry = 240 МПа (для t = св.10...20мм);
Run = 370 МПа.
Бетон фундамента класса C16/20 с fck = 16 МПа.
5.2 Определение расчетных длин колонн
здание нагрузка рама колонна подкрановый балка
Расчетные длины для нижней и верхней частей колонны в плоскости рамы определяем по формулам:
(5.1)
где = HH, = HB.
Коэффициенты 1 и 2 определяются в зависимости от параметров n и 1 .
Соотношение погонных жесткостей верхней и нижней частей колонны:
;
,
Где:
= N4 / N1 = -2794,94 /-331,4 = 8,43 - соотношение усилий в нижней и верхней частях колонны.
Для однопролетной рамы с жестким сопряжением ригеля с колонной (верхний коней колонны закреплен только от поворота) 1, таблица 68,
1 = 1,781;
2 = 1 / 1 = 1,781 / 0,403 =4,42 3,0.
Принимаем 2 = 3,0.
Таким образом:
для нижней части колонны:
;
для верхней:
.
Расчетные длины из плоскости рамы для нижней и верхней частей колонны равны соответственно:
,
.
5.3 Подбор сечения верхней части колонны
Верхнюю часть колонны принимаем из сварного двутавра высотой hB = 700 мм. Из условия устойчивости определяем требуемую площадь сечения. Для симметричного двутавра:
ix 0,42h = 0,42700 = 29,4 см; x 0,35h = 0,35700 = 24,5 см.
Условия гибкости стержня:
где Ry = 24 кН/см2 для листового проката толщиной св. 10 - 20 мм из стали С255.
Относительный эксцентриситет:
mx =
Примем приближенно Аf / AW = 0,5, тогда коэффициент влияния формы сечения 1,25.
Приведенный относительный эксцентриситет:
mef = mx = 1,255,41 =6,7625.
При и mef =6,7625 коэффициент е = 0,1757.
Коэффициент условий работы для колонны с = 1,0.
Предварительно толщину полки принимаем tf = 1,0 см.
Тогда высота стенки:
hef = hw = h - 2tf = 70 - 21,0 = 68 cм.
Определим требуемую толщину стенки из условия ее местной устойчивости при изгибе колонны в плоскости действия момента:
.
Предельная условная гибкость стенки при mx 1,0 и 2,0:
.
Требуемая толщина стенки:
.
Поскольку сечение с такой толстой стенкой неэкономично, то стенку назначаем меньшей толщины, исключая из расчета ее неустойчивую часть. При этом из условия местной устойчивости стенки при изгибе из плоскости действия момента приближенно:
Принимаем tw = 8 мм. Расчетная (редуцированная) высота стенки, включающая два участка стенки, примыкающих к полкам:
Где:
;
(здесь при 3,5 принимать ).
Требуемая площадь и ширина полки:
Аf = ( А - hred tw) / 2 = (78,60 - 36,4 0,8) / 2 =24,74 см2;
bf = Аf / tf = 24,74/ 1,0 =24,74 см.
Из условия устойчивости верхней части колонны из плоскости действия момента:
bf =24,74см > ly2 / 20 = 4,57 / 20 = 22,85 см.
Из условия местной устойчивости полки:
,
Где:
- величина свеса полки;
Принимаем bf = 300 мм (рисунок 4.1).
Вычисляем геометрические характеристики сечения.
Полная площадь сечения:
А = 2 bf tf + hw tw = 2 30 1,0 68 0,8 = 128 см2.
Расчетная площадь сечения с учетом только устойчивой части стенки:
Аred = 2 bf tf + hred tw = 2 30 1,0+ 36,4 0,8 = 96,4 см2.
.
Iy = 2 tf bf3 / 12 = 2 1,0 303 / 12 = 4500 см4.
Wx = 2 Ix / h = 2 / 100 = 1952,35 см3.
х Wx / A = 1952,35/ 128 =15,25 см.
.
.
Рисунок 5.1 - Конструктивная схема и сечения колонны
Проверяем устойчивость верхней части колонны в плоскости действия момента.
Гибкость колонны:
х = / ix = 1731 /27,616 = 62,68;
.
Так как незначительно отличается от предварительно принятой, то расчетную высоту стенки hred можно не уточнять.
Относительный эксцентриситет:
Так как:
Af / Aw = 30 1,0 / 681 = 0,44 0,5,
то:
(1,75 - 0,1m) - 0,02•(5 - m) =(1,75-0,1•8,69)-0,02•(5-8,69)•1,25=0,97325;
mef = mx = 1,25 5,0 = 6,25;
e = 0,143856.
Если mef 20, то расчет на устойчивость не требуется и колонну следует рассчитывать на прочность как сжато-изогнутый элемент.
Ry с= 24 1 = 240 МПа.
Недонапряжение 5%.
Гибкость колонны в плоскости рамы не превышает предельно допустимой
х = 62,68 u = 180 - 60 = 180 - 60 0,995 = 120,3,
где =/Ry с =23,89 / 24•1 = 0,995 0,5 (при 0,5 следует принимать = 0,5).
Проверяем устойчивость верхней части колонны из плоскости действия момента.
Гибкость колонны
y = / iy = 457 / 5,93 = 77,06.
Коэффициент продольного изгиба y = 0,706.
Максимальный момент в средней трети расчетной длины стержня (рисунок 4.2)
По модулю:
.
Рисунок 5.2 - К определению расчетного момента
Относительный эксцентриситет:
При 5<mx 10 коэффициент с определяется по:
с = / 1 + mx,
= 0,65 + 0,05 mx = 0,65 + 0,05 7,39 = 1,0195.
Так как:
y = 77,06 c = 3,14 ,
то 1.
При y c > = ,
При mx=10:
Гибкость колонны из плоскости рамы не превышает предельно допустимой:
y = 77,06 u = 180 - 60 = 180 - 60 1,05 = 117,
Где:
= / (Ry c) = 25,312 / 24•1 = 1,05 0,5.
Проверяем местную устойчивость полки колонны.
Свес полки:
bef = (bf - tw) / 2 = (30 - 0,8) / 2 = 14,6 см.
Т. к.
,
то местная устойчивость полки обеспечена.
Проверяем местную устойчивость стенки при изгибе колонны из плоскости действия момента.
Наибольшие сжимающие напряжения на краю стенки:
;
напряжения на противоположном краю стенки:
.
Средние касательные напряжения в стенке
Коэффициент:
(с учетом знаков и 1).
При = 1,66 1 наибольшее отношение hef / tw определяем по формуле:
,
Где:
= 1,4 (2 - 1) ф / = 1,4 (2 1,71 - 1) 1,62 / 17,89 = 0,306.
Принимаем (hef / tw)u = 111,33.
Так как:
hef / tw = 68 / 1 = 68 (hef / tw)u = 111,33,
то местная устойчивость стенки обеспечена.
При:
hef / tw = 68 2,3 ,
стенку следует укреплять поперечными ребрами жесткости, расположенными на расстоянии (2,5 - 3) hef, но не менее двух ребер в пределах верхней части колонны.
Ширина парных симметричных ребер:
bh hef / 30 + 40 = 680 / 30 + 40 = 62,67 мм.
Принимаем bh = 70 мм.
Толщина ребер:
ts 2 bh мм.
Принимаем ts = 6 мм.
5.4 Расчет нижней части ступенчатой колонны
Сечение нижней части колонны проектируем сквозным, состоящим из двух ветвей, соединенных раскосной решеткой с дополнительными стойками.
Высота сечения hH = 1500 мм. Принимаем сечение подкрановой ветви из прокатного двутавра, сечение наружной ветви - из двух уголков, соединенных листом (см. рисунок 4.1).
Раскосы и стойки решетки колонны проектируем из одиночных уголков.
Подкрановую ветвь колонны рассчитываем по усилиям М3-3 = -1279,08 кН•м, N3-3 = -2598,22 кН, наружную - по усилиям М4-4 = 488,92 кН•м, N4-4 = -2794,94кН, Q4-4=-160,31кН.
Определяем ориентировочное положение центра тяжести колонны. Принимаем z0 = 5 см, h0 = hH - z0 = 150 - 5 = 145 см.
;
.
Усилие в подкрановой ветви:
.
Усилие в наружной ветви:
.
Определяем требуемую площадь ветвей и компонуем их сечение. Для листового и фасонного проката толщиной свыше 10 - 20 мм из стали класса С255 Ry = 240 МПа.
Предварительно задаемся = 0,8.
Для подкрановой ветви:
;
для наружной ветви:
.
Из условия обеспечения общей устойчивости колонны из плоскости действия момента (из плоскости рамы) высоту сечения нижней части колонны назначают в пределах (1/20 - 1/30) НН, что соответствует гибкости = 60…100.
При НН = 1027 см высота сечения будет от 1103 / 20 = 55,15 см до 1103 / 30 = 36,76 см.
Назначаем высоту сечения нижней части колонны 55 см.
Принимаем для подкрановой ветви двутавр № 55 ГОСТ 8239-89:
АВ1 = 118 см2 ,
IIx = 55962 см4, Iy = 1356 см4, ix1 = 21,8 см, iy = 3,39 см.
Сечение наружной ветви принимаем из двух уголков, соединенных вертикальным листом (рисунок 4.1).
Учитывая условия размещения сварных швов и удобство сварки, назначаем лист сечением h t = 510 10 мм.
Требуемая площадь уголка:
Атр = (АВ2 - h t) / 2 = (57,82 - 51 1) / 2 = 3,91 см2.
Принимаем два уголка 16014 ГОСТ 8509-93 с площадью сечения 43,57 см2.
Площадь сечения наружной ветви АВ2 = 43,57 2 + 51 1 = 129,14 см2.
Расстояние от наружной грани до центра тяжести ветви:
z0 = S0 / AB2 = 51 1 0,5 + 2 43,57 1 + 4,47 / 129,14 =3,9 см.
Моменты инерции сечения наружной ветви:
Ix2 = 2 (1046,47+ 43,57 (4,47-3,9)2) +42 1 (3,9-1/2)2 =2606,77 см4,
Iy = 1 513 / 12 + 2 1046,47 + 43,57 (55/2-4,47)2
Подобные документы
Проект несущих конструкций одноэтажного промышленного здания. Компоновка поперечной рамы каркаса здания, определение нагрузок от мостовых кранов. Статический расчет поперечной рамы, подкрановой балки. Расчет и конструирование колонны и стропильной фермы.
курсовая работа [1018,6 K], добавлен 16.09.2017
Компоновка поперечной рамы. Расчет внецентренно-сжатой колонны, узла сопряжения верхней и нижней частей колонны. Подбор сечения сжатых стержней фермы. Сбор нагрузок на ферму. Расчет анкерных болтов. Расчетные сочетания усилий. Статический расчёт рамы.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 14.11.2016
Характеристика компоновки конструктивной схемы производственного здания. Определение вертикальных размеров стоек рамы. Расчеты стропильной фермы, подкрановой балки, поперечной рамы каркаса, колонны. Вычисление геометрических характеристик сечения.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 29.12.2010
Определение компоновочных размеров поперечной рамы стального каркаса здания. Расчёт стропильной фермы, составление схемы фермы с нагрузками. Определение расчётных усилий в стержнях фермы. Расчёт и конструирование колонны. Подбор сечения анкерных болтов.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 15.04.2019
Компоновка поперечной рамы основных несущих железобетонных конструкций одноэтажного промышленного здания. Общая характеристика местности строительства и требования к зданию. Геометрия и размеры колонн, проектирование здания. Статический расчет рамы.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 06.05.2009
Знакомство с особенностями конструкции железобетонного каркаса одноэтажного производственного здания. Этапы расчета поперечной рамы здания. Способы определения величины давления на колонну от сил поперечного торможения. Анализ геометрической схемы фермы.
дипломная работа [572,6 K], добавлен 22.01.2016
Конструктивная схема каркаса одноэтажного машиностроительного цеха. Компоновка однопролетной рамы. Выбор типа несущих и ограждающих конструкций. Расчет подкрановой балки и подкрановой конструкции в программе "Beam". Статический расчет поперечной рамы.
дипломная работа [274,1 K], добавлен 20.11.2011
Проект конструкторского расчета несущих конструкций одноэтажного промышленного здания: компоновка конструктивной схемы каркаса здания, расчет поперечной рамы каркаса, расчет сжатой колонны рамы, расчет решетчатого ригеля рамы. Параметры нагрузки усилий.
курсовая работа [305,8 K], добавлен 01.12.2010
Конструктивная схема одноэтажного каркасного здания. Расчетная схема рамы. Определение постоянной нагрузки от веса элементов покрытия, стен и колонн. Снеговая нагрузка, действие ветра на здание. Определение расчетных усилий. Конструирование узлов фермы.
курсовая работа [940,1 K], добавлен 19.01.2011
Выбор несущих конструкций каркаса промышленного здания, компоновка поперечной рамы. Статический расчет рамы, колонны, ребристой плиты покрытия. Определение расчетных величин усилий от нагрузки мостового крана. Комбинация нагрузок для надкрановой части.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 04.10.2015
Проект основных несущих конструкций одноэтажного каркасного производственного здания с мостовыми кранами. Расчетная схема и компоновка поперечной рамы сборного железобетона; нагрузки и эксцентриситеты. Расчет прочности двухветвевой колонны среднего ряда.
курсовая работа [260,5 K], добавлен 30.01.2016
Статический расчет рамы, ее компоновка. Сбор нагрузок на раму. Расчет, конструирование колонны по оси Б. Проектирование фундамента под колонну по оси Б. Сведения о материале, расчет арматуры фундамента. Расчет подколонника, конструирование фундамента.
курсовая работа [443,9 K], добавлен 21.10.2008
Компоновка поперечной рамы каркаса. Определение вертикальных размеров рамы. Определение нагрузок, действующих на поперечную раму. Значение снеговой, крановой, ветровой нагрузок. Расчет жесткости элементов рамы, стропильной фермы. Комбинации нагружений.
курсовая работа [3,4 M], добавлен 15.01.2012
Компоновка каркаса, сбор нагрузок на поперечную раму каркаса. Расчетная схема рамы, определение жесткости элементов. Анализ расчетных усилий в элементах поперечной рамы. Компоновка системы связей. Расчет стропильной фермы, определение усилий, сечений.
курсовая работа [3,8 M], добавлен 04.10.2010
Компоновка конструктивной схемы каркаса здания. Расчет поперечной рамы. Вертикальная и горизонтальная крановые нагрузки. Статический расчет поперечной рамы. Расчет и конструирование стропильной фермы. Определение расчетных усилий в стержнях фермы.
курсовая работа [3,5 M], добавлен 24.04.2012
Компоновка конструктивной схемы каркаса. Расчет поперечной рамы каркаса. Конструирование и расчет колонны. Определение расчетных длин участков колонн. Конструирование и расчет сквозного ригеля. Расчет нагрузок и узлов фермы, подбор сечений стержней фермы.
курсовая работа [678,8 K], добавлен 09.10.2012
Подбор конструкций поперечной рамы: фахверковой колонны, плит покрытия, стеновых панелей, подкрановых балок, сегментной фермы. Компоновка поперечной рамы. Определение нагрузок на раму здания. Конструирование колонн. Материалы для изготовления фермы.
курсовая работа [571,4 K], добавлен 07.11.2012
Компоновка конструктивной схемы каркаса здания. Правила расчета схемы поперечной рамы. Определение общих усилий в стержнях фермы. Расчет ступенчатой колонны производственного здания. Расчет и конструирование подкрановой балки, подбор сечения балки.
курсовая работа [565,7 K], добавлен 13.04.2015
Расчетная и основная схема рамы. Определение реакций верха колонн от единичного смещения, усилий в колоннах от снеговой нагрузки. Расчет подкрановой части. Проектирование фундамента под колонну и стропильной двускатной балки двутаврового сечения.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 21.03.2013
Проект основных несущих конструкций одноэтажного каркасного производственного здания с мостовыми кранами. Компоновка поперечной рамы. Расчет нагрузок, прочности колонны, фундамента. Конструирование крупноразмерной железобетонной сводчатой панели-оболочки.
курсовая работа [301,5 K], добавлен 16.02.2016
Проект несущих конструкций одноэтажного промышленного здания. Компоновка поперечной рамы каркаса здания, определение нагрузок от мостовых кранов. Статический расчет поперечной рамы, подкрановой балки. Расчет и конструирование колонны и стропильной фермы.
курсовая работа [1018,6 K], добавлен 16.09.2017
Компоновка поперечной рамы. Расчет внецентренно-сжатой колонны, узла сопряжения верхней и нижней частей колонны. Подбор сечения сжатых стержней фермы. Сбор нагрузок на ферму. Расчет анкерных болтов. Расчетные сочетания усилий. Статический расчёт рамы.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 14.11.2016
Характеристика компоновки конструктивной схемы производственного здания. Определение вертикальных размеров стоек рамы. Расчеты стропильной фермы, подкрановой балки, поперечной рамы каркаса, колонны. Вычисление геометрических характеристик сечения.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 29.12.2010
Определение компоновочных размеров поперечной рамы стального каркаса здания. Расчёт стропильной фермы, составление схемы фермы с нагрузками. Определение расчётных усилий в стержнях фермы. Расчёт и конструирование колонны. Подбор сечения анкерных болтов.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 15.04.2019
Компоновка поперечной рамы основных несущих железобетонных конструкций одноэтажного промышленного здания. Общая характеристика местности строительства и требования к зданию. Геометрия и размеры колонн, проектирование здания. Статический расчет рамы.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 06.05.2009
Знакомство с особенностями конструкции железобетонного каркаса одноэтажного производственного здания. Этапы расчета поперечной рамы здания. Способы определения величины давления на колонну от сил поперечного торможения. Анализ геометрической схемы фермы.
дипломная работа [572,6 K], добавлен 22.01.2016
Конструктивная схема каркаса одноэтажного машиностроительного цеха. Компоновка однопролетной рамы. Выбор типа несущих и ограждающих конструкций. Расчет подкрановой балки и подкрановой конструкции в программе "Beam". Статический расчет поперечной рамы.
дипломная работа [274,1 K], добавлен 20.11.2011
Проект конструкторского расчета несущих конструкций одноэтажного промышленного здания: компоновка конструктивной схемы каркаса здания, расчет поперечной рамы каркаса, расчет сжатой колонны рамы, расчет решетчатого ригеля рамы. Параметры нагрузки усилий.
курсовая работа [305,8 K], добавлен 01.12.2010
Конструктивная схема одноэтажного каркасного здания. Расчетная схема рамы. Определение постоянной нагрузки от веса элементов покрытия, стен и колонн. Снеговая нагрузка, действие ветра на здание. Определение расчетных усилий. Конструирование узлов фермы.
курсовая работа [940,1 K], добавлен 19.01.2011
Выбор несущих конструкций каркаса промышленного здания, компоновка поперечной рамы. Статический расчет рамы, колонны, ребристой плиты покрытия. Определение расчетных величин усилий от нагрузки мостового крана. Комбинация нагрузок для надкрановой части.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 04.10.2015
Проект основных несущих конструкций одноэтажного каркасного производственного здания с мостовыми кранами. Расчетная схема и компоновка поперечной рамы сборного железобетона; нагрузки и эксцентриситеты. Расчет прочности двухветвевой колонны среднего ряда.
курсовая работа [260,5 K], добавлен 30.01.2016
Статический расчет рамы, ее компоновка. Сбор нагрузок на раму. Расчет, конструирование колонны по оси Б. Проектирование фундамента под колонну по оси Б. Сведения о материале, расчет арматуры фундамента. Расчет подколонника, конструирование фундамента.
курсовая работа [443,9 K], добавлен 21.10.2008
Компоновка поперечной рамы каркаса. Определение вертикальных размеров рамы. Определение нагрузок, действующих на поперечную раму. Значение снеговой, крановой, ветровой нагрузок. Расчет жесткости элементов рамы, стропильной фермы. Комбинации нагружений.
курсовая работа [3,4 M], добавлен 15.01.2012
Компоновка каркаса, сбор нагрузок на поперечную раму каркаса. Расчетная схема рамы, определение жесткости элементов. Анализ расчетных усилий в элементах поперечной рамы. Компоновка системы связей. Расчет стропильной фермы, определение усилий, сечений.
курсовая работа [3,8 M], добавлен 04.10.2010
Компоновка конструктивной схемы каркаса здания. Расчет поперечной рамы. Вертикальная и горизонтальная крановые нагрузки. Статический расчет поперечной рамы. Расчет и конструирование стропильной фермы. Определение расчетных усилий в стержнях фермы.
курсовая работа [3,5 M], добавлен 24.04.2012
Компоновка конструктивной схемы каркаса. Расчет поперечной рамы каркаса. Конструирование и расчет колонны. Определение расчетных длин участков колонн. Конструирование и расчет сквозного ригеля. Расчет нагрузок и узлов фермы, подбор сечений стержней фермы.
курсовая работа [678,8 K], добавлен 09.10.2012
Подбор конструкций поперечной рамы: фахверковой колонны, плит покрытия, стеновых панелей, подкрановых балок, сегментной фермы. Компоновка поперечной рамы. Определение нагрузок на раму здания. Конструирование колонн. Материалы для изготовления фермы.
курсовая работа [571,4 K], добавлен 07.11.2012
Компоновка конструктивной схемы каркаса здания. Правила расчета схемы поперечной рамы. Определение общих усилий в стержнях фермы. Расчет ступенчатой колонны производственного здания. Расчет и конструирование подкрановой балки, подбор сечения балки.
курсовая работа [565,7 K], добавлен 13.04.2015
Расчетная и основная схема рамы. Определение реакций верха колонн от единичного смещения, усилий в колоннах от снеговой нагрузки. Расчет подкрановой части. Проектирование фундамента под колонну и стропильной двускатной балки двутаврового сечения.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 21.03.2013
Проект основных несущих конструкций одноэтажного каркасного производственного здания с мостовыми кранами. Компоновка поперечной рамы. Расчет нагрузок, прочности колонны, фундамента. Конструирование крупноразмерной железобетонной сводчатой панели-оболочки.
курсовая работа [301,5 K], добавлен 16.02.2016