Стальной каркас одноэтажного промышленного здания
Изложение процесса разработки стального каркаса одноэтажного производственного здания: компоновка конструктивной схемы (поперечная, продольная); расчёт нагрузок и рамы; конструирование подкрановых конструкций, ступенчатой колонны и стропильной фермы.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 25.05.2014 |
| Размер файла | 1,3 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.
Из плоскости:
Проверку устойчивости колонны как единого стержня составного сечения начинают с подбора сечения элементов решетки.
Раскосы решетки рассчитывают на большую из поперечных сил - действующую при комбинации загружений 1,2,3,6,10 (табл. Расчетных сочетаний сечение 1-1) или условную
где ц - коэффициент продольного изгиба при центральном сжатии, принимаемый для составного стержня в плоскости соединительных элементов.
Поперечная сила распределяется поровну между решетками, лежащими в плоскостях, перпендикулярных оси, относительно которой производится проверка устойчивости.
Продольное усилие в раскосе находят по формуле:
где б - угол наклона раскоса.
Требуемая площадь сечения раскоса, выполняемого из одиночного уголка:
По сортаменту подбирается подходящее сечение раскоса с площадью Ad и выписывается Imin.
по ГОСТ 8509-72*
Расчетная длина и максимальная гибкость определяется формулами
Далее выполняется проверка устойчивости раскоса, как центрально сжатого с подобранным сечением:
Гибкость стержня нижней части колонны относительно свободной центральной оси Х-Х:
Приведенная гибкость сквозной нижней части колонны при соединении ветвей раскосной решеткой:
где 1 - коэффициент, определяемый по табл. 7 [I].
Условная приведенная гибкость:
Заранее неизвестно, какая из групп внутренних усилий (N2, M2) и (N1, M1) определяет общую устойчивость. Поэтому по каждой группе внутренних усилий определяются относительные эксцентриситеты.
Для группы внутренних усилий, вызывающих наибольшее сжатие в подкрановой ветви:
Для группы внутренних, усилий, вызывающих наибольшее сжатие в наружной ветви:
По и каждому из относительных эксцентриситетов mx по табл. 75 СНиП II-23-81* “Стальные конструкции” определяются коэффициенты цe1 и цe2.
Наконец, проверка устойчивости нижней части колонны как единого стержня в плоскости действия момента производится по формуле (6.12) дня каждой группы внутренних усилий со своим цe;
6.4 Расчет и конструирование стыка верхней части колонны с нижней
Сопряжение нижней части колонны с верхней осуществляется через траверсу.
Толщина стенки траверсы определяется из условия смятия давлением Dmax, распределенным на длине
где а = 200мм - ширина опорного ребра подкрановой балки и tf1- толщина верхней полки траверсы, принимаемая предварительно 25-30 мм.
Тогда
Здесь Rp = 36.2кН/см2 - расчетное сопротивление смятию торцевой поверхности (при наличии пригонки) материала стенки траверсы.
Толщина нижней полки траверсы предварительно назначается tf2 = 14 мм.
При расчете данного узла условно считается, что нагрузка с верхней части колонны на нижнюю передается только полками верхней части колонны, а траверса рассматривается как однопролетная свободно опертая балка пролетом bd.
Для получения расчетных внутренних усилий N и M в таблице расчетных сочетаний нагрузок отыскивается такая комбинация загружений, которая дает в сечении 3-3 по возможности максимальное сжимающее усилие и максимальный изгибающий момент со знаком "-", (растягивающий наружные волокна верхней части колонны) без действия кранового загружения.
Высота сечения траверсы ht диктуется несущей способностью четырех сварных швов w1 или w2.
Сварные швы w1 должны воспринимать усилие Nn1, поэтому по металлу шва:
по металлу границы сплавления
Сварные швы w2 должны быть способны воспринимать максимально возможную опорную реакцию. Отсюда, по металлу шва
по металлу границы сплавления
Здесь Nn2 - усилие, передаваемое внутренней полкой верхней части колонны на траверсу при предыдущей комбинации загружений с добавлением загружений Dmax и того поперечного торможения, которое дает максимальный возможный изгибающий момент в сечении 3-3 со знаком "-", т.е.:
;
MК - момент в сечении 3-3 при действии Dmax, МT - момент в сечении 3 от поперечного торможения (коэффициент 0.9 учитывает то, что используется второй тип основного сочетания.
Принимаем высоту траверсы hwt = 700мм.
После определения hwt назначается полная высота сечения т раверсы ht, которая не должна быть меньше 400-500мм.
ht = 14+700+30 = 744мм.
Далее проверяется прочность траверсы при ее работе на изгиб в сечении 1-1 (см рисунок). Для этого определяется положение центральной оси Х-Х и относительно нее момент инерции сечения траверсы Jx.
Максимальный изгибающий момент в этом сечении
Уровень максимальных нормальных напряжений в сечении траверсы:
Максимально возможная перерезывающая сила:
Здесь коэффициент 1.2 учитывает неравномерную передачу давления.
Уровень максимальных усредненных касательных напряжений в стенке траверсы:
6.5 Расчет и конструирование баз колонны
Конструкция внецентренно сжатой колонны принимается раздельной, а ее расчет ведется так же как, расчет центрально сжатой колонны. Нагрузки воспринимаемые наружной и подкрановой ветвями колонны:
NП = 1039,474кН; NН = 1697,54кН.
Прочность бетона фундамента на сжатие:
Rb = 6 Мпа;
Расчетная прочность фундамента:
Rф = 6*1.2 = 7.2 Мпа;
Из конструктивных соображений назначаем ширину опорных листов:
Исходя из прочности фундамента, определим площадь опорных листов и назначим их второй размер:
Вычислим напряжения под опорными листами базы колонны.
Определим толщину опорного листа исходя из максимального изгибающего момента:
Высота траверсы определяется прочностью сварных швов, прикрепляющих траверсу к ветвям колонны. Назначим катет сварного шва равным 0.8мм и определим его длину для наиболее загруженной ветви:
Исходя из сортамента листовой стали, назначаем высоту траверсы 250мм.
Список использованной литературы
1. Учебник «Металлические конструкции» (Авт. Е.И. Беленя).
2. СНиП 2-23-81* «Стальные конструкции».
3. СНиП 2.02.07-85* «Нагрузки и воздействия».
4. Методическое указание к курсовому проекту (часть 1).
5. Методическое указание к курсовому проекту (часть 2).
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Характеристики мостового крана. Компоновка конструктивной схемы здания. Проектирование подкрановых конструкций. Расчет поперечной рамы каркаса, ступенчатой колонны, стропильной фермы: сбор нагрузок, характеристика материалов и критерии их выбора.
курсовая работа [3,0 M], добавлен 04.11.2010Компоновка конструктивной схемы каркаса. Статистический расчет одноэтажной однопролетной рамы. Расчеты и конструирование стальной стропильной фермы. Определение разных нагрузок, действующих на ферму. Расчет и проверка устойчивости ступенчатой колонны.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 03.11.2010Проект 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 16.09.2017Определение 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 15.04.2019Компоновка 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 13.04.2015Компоновка 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 09.10.2012Компоновка 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 24.04.2012Компоновка конструктивной схемы каркаса здания. Расчет рамы промышленного здания с использованием расчетного комплекса "STARK ES 3.0". Определение главных параметров и конструирование металлической фермы, основные этапы и оценка данного процесса.
курсовая работа [3,5 M], добавлен 14.05.2015Проект 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 01.12.2010Компоновка конструктивной схемы каркаса. Поперечная и продольная система. Расчетная схема рамы: снеговая и ветровая нагрузка. Определение расчетных внутренних усилий. Расчет узлов и конструирование стропильной фермы. Стыка верхней части колонны с нижней.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 13.05.2014Компоновка конструктивной схемы каркаса. Нагрузки и воздействия на каркас здания. Статический расчет поперечной рамы. Расчет на постоянную нагрузку, на вертикальную нагрузку от мостовых кранов. Расчет и конструирование стержня колонны, стропильной фермы.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 27.05.2015Характеристика 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 29.12.2010Компоновка конструктивной схемы одноэтажного промышленного здания. Сбор нагрузок на поперечную раму; определение усилий в колоннах; расчёт прочности надкрановой и подкрановой частей колонны. Определение усилий в элементах стропильной фермы и фундамента.
курсовая работа [4,3 M], добавлен 04.04.2012Компоновка конструктивной схемы каркаса здания. Нагрузки, действующие на прогон. Максимальный изгибающий момент. Конструирование стропильной фермы. Статический расчет рамы каркаса здания и внецентренно нагруженной крайней колонны производственного здания.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 14.09.2015Компоновка 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 04.10.2010Подбор 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 07.11.2012Компоновка конструктивной схемы одноэтажного каркасного промышленного здания из сборного железобетона. Сбор нагрузок на раму здания. Расчет поперечной рамы. Расчет и конструирование колонны. Расчет монолитного внецентренно нагруженного фундамента.
курсовая работа [895,6 K], добавлен 23.11.2016Особенности проектирования стальных конструкций одноэтажного промышленного здания. Расчет подкрановой балки, нагрузок на фермы из тавров и уголков, поперечной рамы, одноступенчатой колонны. Подбор сечения и размеров колонны, фермы, подкрановой балки.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 27.02.2015Компоновка 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 15.01.2012Знакомство 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
