Размещено на http://allbest.ru

Введение

Задачей курсовой работы является проектирование производства работ по монтажу надземной части полносборного одноэтажного промышленного и многоэтажного гражданского здания.

Цель выполнения курсовой работы - развитие навыков разработки строительно-технологической документации в виде технологических карт на монтажные работы.

Работа над курсовой работой велась на основе самостоятельного изучения учебной литературы, нормативных справочных данных.



1. Компоновка конструктивной схемы каркаса

Запроектировать стальной каркас одноэтажного производственного здания.

Исходные данные:

Снеговой район - 3.

Ветровой район - 4.

Грузоподъемность крана - 125 тонн.

Пролет L=36 м.

Шаг b=10 м.

Отметка головки кранового рельса Н=11 м.

Длина здания S=100 м.

Ферма:

Пояс - тавр.

Решетка - уголок.

Режим помещения - тёплый.

Узел сопряжения колонны с фундаментом жесткий, узел сопряжения колонны с стропильной фермой шарнирный.

1. Конструкция ферм

Стропильные фермы трапецеидальные с уклоном верхнего пояса i=0,015; высотой на опоре h_ф= 2,25 м.

Определяем высоту посередине:

h_ср= h_ф+i*L/2= 3,15+0,015*36/2=3,42 м.

Состав покрытия приводится в табл.1.

2. Определим вертикальные размеры поперечной рамы.

Для крана грузоподъемностью Q=125 т.:

H_к=4000 мм;

В₁=400 мм;

тип рельса КР-120; h_р=170 мм (по приложению 1[3]).

H₂ > (H_k+ 100) + ѓ = 4000 + 100 + 400 =4500 мм,

где H_к - по приложению 1[3];

100- зазор между верхней точкой тележки крана и строительными конструкциями, ѓ- размер учитывающий прогиб конструкции покрытия (ферм, связей) и принимаем равным 400 мм.

Принимаем Н₂ = 4600 мм кратное 200 мм.

Высота колонны от пола до низа ригеля:

Н₀ = Н₁ + Н₂ = 11000 + 4600 = 15600 мм,

где

Н₁=Угр=11000 мм - уровень головки рельса по заданию.

Принимаем Н0=15600 мм кратное 600 мм.

Надкрановая часть колонны:

Н_в = (h_b + h_p) + H₂ = 1530 + 170 + 4600 = 6300 мм,

где

(h_b + h_p) - находим по приложению 1[3];

h_b - высота подкрановой балки;

h_p- высота кранового рельса.

Подкрановая часть колонны:

Заглубление базы ниже уровня пола принимаем 700 мм, (600…1000 мм).



Н_н = Н₀ - Н_в + 700 мм = 15600-6300+700=10000 мм.

Полная высота колонны:

Н = Н_н + Н_в = 10000+ 6300=16300 мм.

Высота сечения верхней части колонны

h_к = 1/20H=1/20Ч16300=815 мм

Принимаем h_к = 850 мм.

3. Определим вертикальные размеры поперечной рамы.

Принимаем привязку разбивочной оси к наружной грани колонны а = 250 мм, высоту сечения верхней части колонны:

l₁ B₁ +75+( h_к - a ) +100,

но т.к. h_к<1000, то мы не прибавляем 100, поэтому:

l₁ = B₁ +75+( h_к - a )= 400+ 75+(850-250)= 1075мм,

где

B₁( по прил. 1 [5]) -выступ крана относительно подкрановой балки;

l₁ -расстояние между осью крана и осью здания.

Назначаем l₁ = 1250 мм (кратно 250 мм).

Пролет мостового крана:

l_к = L - 2?l₁ = 36000-2?1075 = 33850 мм.



Расстояние между центрами тяжести левой и правой колонны:

L _с=L-2c= 36000 -2Ч175 = 33650 мм,

где с- расстояние от центра колонны до оси здания:

с = h_к /2-а = 850/2-250 = 175мм.



2. Расчет поперечной рамы каркаса. Сбор нагрузок

В качестве расчетной схемы принимаем схему рамы с жестким сопряжение ригеля с колоннами и с жестким сопряжением колонны с фундаментом, т.е. схему жесткой рамы без шарниров.

Эксцентриситет смещения осей верхней и нижней части колонны:

e₁ =0.

Эксцентриситет опорного узла стропильной фермы:

e₂ = h_к /2=850/2 = 425 мм.

Эксцентриситет давления крана:

e₃ = 0,5?l₁ + 0,5?h_к =0,5?1250 + 0,5?800 = 1050 мм.

2.1 Нагрузки на поперечную раму

Все нагрузки подсчитываются с учетом коэффициента надежности по назначению _n = 1 [3].

Таблица 1. Постоянная распределенная нагрузка от покрытия

№	Состав покрытия	Нормативная нагрузка, кН/м	Коэф. надёжности по нагр. гf	Расчетная нагрузка кН/м,
1.	Профилированный настил	0,15	1,05	0,16
2.	Минеральная вата	0,3	1,2	0,36
3.	Профильный лист	0,15	1,05	0,16
4.	Прогоны (6м)	0,10	1,05	0,105
5.	Стропильные фермы	0,4	1,05	0,35
6.	Связи по покрытию	0,06	1,05	0,06
	Итого:	=1,16		=1,195



2.1.1 Постоянная нагрузка

Нагрузка на 1 мІ кровли подсчитана в табл. 1.

Расчетная равномерно распределенная линейная нагрузка на ригель рамы:

q_g = _n · g_кр · b /cos = 1·1,195·10/0,997 = 11,986 кH /м,

где

g_кр - равномерно распределенная нагрузка на 1 м² покрытия, принимаемая из табл. 1;

b - шаг ферм, равный шагу поперечных ферм;

cos - косинус угла наклона плоскости кровли к горизонтали.

Опорная реакция ригеля рамы:

F_R = q_g?L/2 = 11,986 ? 36 /2 = 215,748 кН.

Расчетный вес колонны равен:

G_к = _n ? _ѓ ? g₀ ? B ? L/2 = 1?1,05?0,5?10?36/2 = 94,5 кН,

где _ѓ - коэффициент надежности по нагрузкам [2];

g₀ = 50 кГ/мІ - нормативная нагрузка [3, табл. 12.1];

B - шаг колонн;

L - пролет поперечной рамы.

Вес нижней части колонны составляет 80% веса всей колонны:

G_н = G_к ? Н_н /H= 94,5? 10/16,3= 57,98 кН.



Вес верхней части колонны составляет 20% веса всей колонны:

G_в = G_к ? Н_в /H= 94,5? 6,3/16,3 = 36,52 кН.

2.1.2 Временные нагрузки

Снеговая нагрузка. В соответствии с [2] расчётная снеговая нагрузка для 2 снегового района строительства S_q=2,4 кН/м².

Линейная распределенная нагрузка от снега на ригель рамы определяется по формуле:

где

В- шаг колонн;

- коэффициент перехода от нагрузки на земле к нагрузке на 1 м² проекции кровли, при уклоне

Опорная реакция ригеля рамы:

Вертикальные усилия от мостовых кранов. По приложению 1 [3] находим характеристики кранов:

H_к=4000 мм; В₂=9350 мм;

K = 4600 мм - база крана;

F₁ = 485 кН - нормативное усилие колеса;

F₂ = 495 кН.

с = В - К = 93500 - 4600 = 4750 мм = 4,75 м - расстояние между колесами соседних кранов.



Максимальное давление кранов на колонну:

D_{max =} 1? (1,1?0,85?495?3,69+1,05?57,98)+1,05?1,2?1,5?10=1787,6 кН;

Gn = ? b ? L/2 = 0,6 ? 10 ? 36/2 = 32,4 кПа;

где

- по табл. 12.1 [3];

b - шаг колонн;

- коэффициенты надежности по нагрузке и сочетания;

Принимаем _ѓ1 = 1,1; _ѓ2 = 1,05; _ѓ3 = 1,5 и ш = 0,85;

y_i- ординаты линии влияния (рис.2).

- полезная нормативная нагрузка на тормозной площадке;

- ширина тормозной площадки.

Минимальное давление кранов на колонну:

D_min = 1*(1,1*0,85*186,3*3,69+1,05*57,98) +

+ 1,05*1,2*1,5*10 = 722,55 кН;

Минимальное давление колеса крана определяем по формуле 12.6 [3]:

F_{k min} = (9,8 ? Q _(i) + G _кт) / n₀ - F_{k max}

F_{k min} = (9,8 ? 125 + 1500) / 4 - 495 = 186,3 кН;

G _кт = 1500 кН - вес крана с тележкой для режима работы 6К [5, прил. 1];

Q _(i) = 125т - грузоподъемность крана;

n₀ - число колес с одной стороны крана (n₀ = 4).

Сосредоточенные моменты M_max и M_min от вертикальных усилий вычисляем по формулам 12.7 [3]:

M_max = D_max ? e_к;

M_min = D_min ? e_к;

где: e_к = 0,9 м.

M_max = 1787,6 ? 0,9 = 1608,84 кНм;

M_min = 722,54? 0,9 = 650,29 кНм.

2.1.3 Горизонтальные усилия от мостовых кранов

Горизонтальная сила от мостовых кранов, приходящаяся на одно колесо с одной стороны крана, формула 12.4 [3].

Т^нк = 0,05? ( 9,8?Q + G_т ) /n₀

Т^нк = 0,05? ( 9,8?125 +382 ) /4 = 20,1 кН,

где G_т =382 т - вес тележки, [5, прил. 1].

Горизонтальное давление крана на поперечную раму Т (формула 12.8 [3]):

T = _n ? (_ѓ?ш ?? y)

T = 1 ?1,1?0,85?20,1?3,69 = 69,35 кН.

Считаем точку приложения силы Т на уровне головки рельса подкрановой балки.

Реакции R_м и R_т равны нулю, т.к. в расчете не учитывается пространственная работа каркаса.



Рис. 2. Линия влияния давления кранов.

Ветровая нагрузка. Нормативный скоростной напор ветра смотрим в [2] g_o = 0,4 кН/м²;

Поправочные коэффициенты на возрастание давления ветра по высоте будут следующими: 5 м - 0,5; 10 м - 0,65; 20 м - 0,85; 40 м - 1,1.

По формуле 12.10 [3]:

Линейная распределенная нагрузка при высоте:

до 5 м - 4,48? 0,5 = 2,24 кН/м;

до 10 м -4,48? 0,65 = 2,91 кН/м;

до 20 м -4,48? 0,85 = 3,81 кН/м;

до 40 м - 4,48? 1,1 = 4,93 кН/м.

Сосредоточенные силы от ветровой нагрузки - формула 12.12 [3]:

W_b= (q₁ + q₂) ? h'/2

W_b = (3,4 +3,67) ? (3,15+0,6)/2 = 13,26 кН;

W'_b = 0,6/0,8? F_b =0,6/0,8 * 13,26= 9,945 кН,

где H₂ - отметка верха парапета:



H₂ = H₀ + h_ф + h_n = 15,6+2,25+0,6=18,45 м.

H₁ - отметка нижнего пояса ферм:

H₁ = H₀ = 15,6 м.

q₁ и q2 - величины ветровой нагрузки, соответствующие высотам:

q₁ = 3, 4 кН/м;

q₂ = 3,67 кН/м;

Эквивалентные линейные нагрузки:

q_э = q_в10 ? =2,91? 1,04= 3,03 кН/м;

q_э' = q_э ? 0,6/0,8 = 2,27 кН/м.



3. Статический расчет рамы и определение расчетных усилий

3.1 Статический расчет рамы

Статический расчет рамы можно выполнить на персональном компьютере. Для этого необходимо подготовить данные для конкретной рамы и ввести их в ЭВМ. Принятая расчетная схема, показанная на рис. 2, представляет собой жесткую раму без шарниров.

Учёт пространственной работы осуществляется введением реактивного отпора RM при действии Dmax и Dmin, а также реактивного отпора RT, при расчете на горизонтальную тормозную силу.

где

- реакция дополнительной связи в основной системе рамы от крановых моментов;

- реакция дополнительной связи в основной системе рамы от поперечного торможения кранов.

По формуле 12.20 [3] вычислим:

где

=8 - число колес с одной стороны кранов на одной нитке подкрановых балок;

= 2,845 - сумма ординат линии влияния реакции рассматриваемой рамы (рис.2);

Коэффициенты упругого отпора можно определить по табл. 2 или табл. 12.2 [3] в зависимости от параметра :

- высота колонн;

- шаг поперечных рам;

Вычисляем реакцию связевых ферм RМ от вертикального давления кранов (крановых моментов).

б₁ = Н_в/Н =6,3/16,3= 0,387;

м= 0;

а= 1+ б₁?м = 1;

b= 1+ б₁²?м = 1;

c= 1+ б₁³?м = 1;

k= 4 ?a?c-3?b² = 1;

s = 1+ б₁ = 1+0,387 = 1,387;

l = 1- б₁ = 1-0,387 = 0,613.

r_1p = 6(M_max - M_min) ?l?(b-a•s/ Н•k)

r_1p = 6(1616,13 - 1585,08) ?0,613?(1-1• 1,387/ 16,3•1)= -2,7 кН;

RМ= r_1p?(1 - б_пр) = -2,7 ? (1-0,048) = -2,57 кН.

Вычисляем реакцию связевых ферм RТ от тормозной силы Т:

р = 2+б₁ = 2,387; Т= 69,35 кН.

r_1p^'= Т?l²?(3•b-2•a•p/ k) = 69,35 ? 0,613²?(3•1-2•1• 2,387/1) = - 46,23 кН.

RТ= r_1p^'?(1 - б_пр) = -46,30 ? (1- 0,048) = - 44,08 кН.



Исходные данные статического расчёта показаны на схеме (рис. 3):

1. Компоновочные параметры рамы и соотношения жесткостей элементов рамы. Отметки узлов рамы даются в метрах от уровня пола цеха. Нагрузки даются в килоньютонах, положительное направление векторов показано на схемах.

2. Расположение и величины постоянной нагрузки, включая давление подстропильных ферм.

3. Вертикальные крановые нагрузки max D и min D и реактивный отпор RM.

4. Горизонтальное давление кранов Т и реактивный отпор RT.

5. Ветровая нагрузка.

6. Расположение и величина снеговой нагрузки, включая давление от подстропильных ферм.

Рис. 3 Расчетная схема.



3.2 Статический расчет рамы с помощью ЭВМ

В результате расчёта и вывода на принтер получили следующие данные:

Таблица 2. Изгибающие моменты

Изгибающие моменты
Номера сечений	Нагрузки
	Пост.	Снег	Ветер	Кран-D	Кран-Т
1	41.3	117.3	-553.9	-176.8	-117.0
2	-31.5	-90.9	-118.6	-1219.8	157.7
3	-43.9	-120.5	-118.6	657.1	157.7
4	-89.8	-251.7	0.0	0.0	-0.0
5	-89.8	-251.7	0.0	-0.0	-0.0
6	-43.9	-120.5	132.7	640.9	-13.9
7	-31.5	-90.9	132.7	-117.7	-13.9
8	41.3	117.3	528.5	899.7	-35.9
Поперечные силы
Номера сечений	Нагрузки
	Пост.	Снег	Ветер	Кран-D	Кран-Т
1	-7.3	-20.8	58.7	-104.3	27.5
2	-7.3	-20.8	28.4	-104.3	27.5
3	-7.3	-20.8	28.4	-104.3	27.5
4	-7.3	-20.8	9.3	-104.3	-41.9
5	7.3	20.8	13.9	101.7	-2.2
6	7.3	20.8	28.2	101.7	-2.2
7	7.3	20.8	28.2	101.7	-2.2
8	7.3	20.8	50.9	101.7	-2.2
Продольные силы
Номера сечений	Нагрузки
	Пост.	Снег	Ветер	Кран-D	Кран-Т
1	-305.8	-592.2	0,0	-1787.6	-0,0
2	-247.8	-592.2	0,0	-1787.6	-0,0
3	-247.8	-592.2	0,0	0,0	-0,0
4	-211.3	-592.2	0,0	0,0	-0,0
5	-211.3	-592.2	0,0	0,0	-0,0
6	-247.8	-592.2	0,0	0,0	-0,0
7	-247.8	-592.2	0,0	-722.5	-0,0
8	-305.8	-592.2	0,0	-722.5	-0,0

3.2.1 Определение расчетных усилий в элементах рамы

Таблица 3 расчетных усилий заполняется по данным статического расчета рамы на ЭВМ (табл. 2).

Рис. 4. Колонна сплошного сечения.

Таблица 3.-Таблица расчетных усилий в левой стойке рамы

№	Нагрузки	ш	Сечения стойки
			4--4	3--3	2--2	1--1
			M	N	M		N	M	N	M	N	Q
1	Постоянная	1	-89,80	-211,30	-43,90	-247,80	-31,50	-247,80	41,30	-305,80	-7,30
2	Снег	1	-251,70	-592,20	-120,5	-592,20	-90,90	-592,20	117,30	-592,20	-20,8
		0,9	-226,53	-532,98	-108,5	-532,98	-81,81	-532,98	105,57	-532,98	-18,7
3	Dmax	на левую стойку	1.00	0,00	0,00	657,10	0,00	-1219,8	-1787,6	-176,80	-1787,6	-104,3
			0,09	0,00	0,00	591,39	0,00	-1097,8	-1608,8	-159,12	-1608,8	-93,87
3'	Dmin	на правую стойку	1.00	0,00	0,00	640,90	0,00	-117,70	-722,50	899,70	-722,50	101,7
			0,09	0,00	0,00	576,81	0,00	-105,93	-650,25	809,73	-650,25	91,53
4	T	на левую стойку	1,00	0,00	0,00	157,70	0,00	157,70	0,00	-117,70	0,00	27,5
			0,09	0,00	0,00	141,93	0,00	141,93	0,00	-105,93	0,00	24,75
4'	T	на правую стойку	1,00	0,00	0,00	-13,90	0,00	-13,90	0,00	-35,90	0,00	-2,2
			0,09	0,00	0,00	-12,51	0,00	-12,51	0,00	-32,31	0,00	-1,98
5	Ветер	Направо	1,00	0,00	0,00	-118,6	0,00	-118,6	0,00	-553,90	0,00	58,7
			0,009	0,00	0,00	-106,7	0,00	-106,74	0,00	-498,51	0,00	52,83
5'		налево	1,00	0,00	0,00	132,70	0,00	132,70	0,00	528,50	0,00	50,9
			0,09	0,00	0,00	119,43	0,00	119,43	0,00	475,65	0,00	45,81



Таблица 4.-Таблица расчетных комбинаций нагрузок

Комб. усилий	ш	Нагрузки	Сечения стойки
			4--4	3--3	2--2	1--1
			M	N	M	N	M	N	M	N	Q
+ Mmax Ncooт	1	№ нагр.	-	1,3,4+	1,5'	1,5'
		Усилия	-	-	770,9	-247,8	101,2	-247,8	569,8	-305,8	43,6
	0,9	№ нагр.	-	1,3,4+,5'	1,5'	1, 2 , 3', 4+,5'
		Усилия	-	-	808,85	-247,8	87,93	-247,8	1538,2	-1489,03	-49,33
- Mmax Nсоот	1	№ нагр.	1, 2	1, 2	1, 3, 4-	1, 5
		Усилия	-341,5	-803,5	-162,50	-247,8	-1409	-2035,4	-512,6	-305,8	51,4
	0,9	№ нагр.	1, 2	1, 2,5	1, 2 , 3, 4-,5	1, 3, 4, 5
		Усилия	-316,43	-744,3	-259,09	-780,78	-1459,8	-2389,62	-722,3	-1914,64	-23,6
Nmax + Mсоот	1	№ нагр.	-	-	1, 3', 4'+,5'	1, 3', 4+
		Усилия	-	-	-	-	-30,4	-970,3	823,3	-1028,3	121,9
	0,9	№ нагр.	-	-	1, 2 , 3', 4+,5'	1,2,3,4+,5'
		Усилия	-	-	-	-	42,12	-1431	357,47	-2447,62	-49,33
Nmax - Mсоот	1	№ нагр.	1, 2	1, 2	-	-
		Усилия	-341,5	-803,5	-164,4	-840	-	-	-	-	-
	0,9	№ нагр.	1,2	1, 2	-	-
		Усилия	-316,33	-744,28	-152,4	-780,78	-	-	-	-	-
Nmin +Mсоот	1	№ нагр.	-	-	-	1, 5'
		Усилия	-	-	-	-	-	-	569,8	-305,8	43,6
Nmin -Mсоот	1	№ нагр.	-	-	-	-
		Усилия	-	-	-	-	-	-	-	-	-
+Qmax	1	№ нагр.	-	-	-	1, 5
		Усилия	-	-	-	-	-	-	-512,6	-305,8	-66
-Qmax	1	№ нагр.	--	--	-	1, 3,4-
		Усилия	-	-	-	-	-	-	-253,2	-2093,4	-139,1
-Qmax	0,9	№ нагр.	----	--	-	1,2,3,4-
		Усилия	-	-	-	-	-	-	-118,2	-2447,62	-144,64

3.2.2 Сочетания нагрузок

Для ш=1 выбираем постоянную и одну временную нагрузку (вертикальное давление крана и горизонтальное торможение рассматривается как одна нагрузка). Для ш=0,9 выбираем постоянную и все временные нагрузки, увеличивающие величины (M или N) _max или (N или M) _соот.



4. Конструирование и расчет колонны, постоянного по высоте сечения

4.1 Исходные данные

Требуется рассчитать сечения и узлы ступенчатой колонны с шарнирным сопряжением ригеля с колонной и колонны с фундаментом. Исходные данные по расчетным усилиям принимаем из табл.4.

Сталь марки С 245; Ry=24 кН/см² . Бетон фундамента марки В=12,5.

Для верхней части: сечение 1-1 сочетание 1, 2 , 3', 4+,5':

N =-1489,03 кН; М = 1538,18 кН*м.

Q_max= -144,64кН. (сочетание 1,2,3,4- сечение 1-1)

4.2 Определение расчетных длин участков колонн

Расчетная длина колонны в плоскости рамы для нижней части:

;

Значение находим по таблице 14.1 [3], при шарнирном сопряжении ригеля с колонной

Расчетная длина колонны из плоскости рамы:

.

4.3 Конструирование и расчет верхней части колонны

Сечение колонны сквозное, состоящее из двух ветвей, соединенных раскосной решеткой. Высота сечения h_н = 850 мм.



Для симметричного двутавра:

Значение коэффициента определяем по приложению 10 [3].

Предварительно принимаем А_f/A_w =1 тогда:

;

При

Требуемая площадь сечения:

4.4 Компоновка сечения

Высота стенки:



Согласно формуле 14.15 [3] при из условия местной устойчивости:

Требуемая площадь сечения полки:

Из условий устойчивости верхней части колонны из плоскости рамы, ширина полки:

Из условий местной устойчивости:

Принимаем



4.5 Геометрические характеристики сечения

Полная площадь сечения

Расчетная площадь сечения с учетом только устойчивой части стенки:

А

Проверка колонны по предельной гибкости:

Предельная гибкость сжатых элементов табл. 19* [1]:

.



Проверка устойчивости колонны в плоскости действия момента:

Предельная условная гибкость:

Значение коэффициента определяем по приложению 11 [3]:

получаем ц_е=0,234 из приложения 9 [3].

Недонапряжение:



Проверка устойчивости колонны из плоскости действия момента.

Для определения найдем максимальный момент в средней трети расчетной длины стержня верхней части колонны.

сечение 1-1 сочетание 1, 2 , 3', 4+,5':

N =-1489,03 кН; М = 1538,18 кН*м.

Коэффициент (с) при определяется по следующей формуле:

при

Недонапряжение:

Принятое сечение удовлетворяет условию устойчивости из плоскости рамы.



4.6 Расчет и конструирование консоли

Рис. 5. Подкрановая консоль

Давление кранов Dmax= 1787.60 кН.

М= Dmax*е = 1787.60*0,5= 893.8 кН*м.

Требующий момент сопротивления консоли:

Подбираем двутавр по ГОСТ 26020-83: двутавр 90Б1:

h= 898 мм;

Sх (Sполусечения)= 3964 см³;

Ix= 304400 см⁴; Iy= 8365 см⁴;

t =18.5 мм (полка);

s= 15 мм (стенка);

Wx=6817 см³;

b=300 мм.

Проверяем консоль по max нормальному напряжению:

Выбираем по конструктивным требованиям двутавр 90Б1.

Проверяем консоль по max касательным напряжениям:

Проверяем консоль по приведенным напряжениям.

4.7 Расчет сварных швов крепления стенки консоли к полке

Сварные соединения с угловыми швами при действии продольной и поперечной сил следует рассчитывать на срез (условный) по двум сечениям:



Рис. 6. Схема расчетных сечений сварного соединения с угловым швом

1 сечение по металлу шва;

2 сечение по металлу границы сплавления

1 - сечение по металлу шва:

Вид соединения: тавровое с двустронними угловыми швами.

Вид сварки - ручная. Предел текучести стали - до 430 Мпа, табл.38 [1]

где: Dmax= 1787,6 кН;

в_f=0,7 (для ручной сварки) - коэффициент принимаемый по табл.34*[1];

k(f,min)=1 см-катет углового шва;

k(f,mах)=1,2 •t(w,min)=1,2•1=1,2 см-катет углового шва;

tw колонны=1 см-наименьшая толщина соединяемых элементов;

tw консоли=1.25 см;

kf=0,5-1,0 см-катет углового шва;

lw=hw-1=86,1-1=85,1 см; - расчетная длинна шва, принимаемая меньше его полной длины на 10мм;

Rwf=20 кН?см2- для электродов Э-46;

гwf=1;г(c )=1;

n=2-количество вертикальных швов;

2 сечение по металлу границы сплавления шва:

вz=1- для ручной сварки - коэффициент принимаемый по табл.34*[1];

n=2-количество вертикальных швов;

Rwz=0.45*Run=0.45*37=16.65 кН?см2-) для электродов Э-46;

фшв=1787,6?((2*1•1•85,1)=10.5 кН?см2 <Rwz•гwf?гc=16,5 кН?см2 .)

4.8 Расчет сварных швов крепления полки консоли к полке колонны

4.9 Расчет и конструирование базы колонны

Принимаем сталь марки С 245 - Ry =24 кН/ см2 и бетон марки В12,5 - Rb=0,75 кН/ см2. Площадь фундамента:



Рис.7. База центрально сжатой колонны.

Определяем минимальные размеры плиты фундамента:

- предварительно задаемся толщиной траверсы;

- предварительно задаемся шириной консоли плиты базы;

Принимаем

Принимаем

Площадь фундамента:



Момент сопротивления фундамента:

Находим напряжения под плитой колонны: N=-305,8 кН; М=512,6 кН*м; сочетание 1,3,4

Определяем изгибающие моменты на отдельных участках плиты:

Рис. 8. Расчетная схема базы внецентренно сжатой колонны.

участок 1 (плита, опертая на четыре стороны):

= 0,125•0,54•.

участок 2 (плита, консоль):

участок 3 (плита, консоль):

Требуемая толщина плиты:

Принимаем толщина плиты:

Высоту траверсы определяем из условия размещения сварных швов крепления траверсы к ветви колонны. Сварка ручная, электроды Э-46.

Усилие на шов:



Принимаем высоту траверсы hтр = 50 см.

Проверка прочности траверсы производится как для балки на двух опорах:

Пролет траверсы

Равномерно распределенная погонная нагрузка:

Момент сопротивления траверсы:

Условие прочности траверсы имеет вид:

Увеличиваем

Принимаем



4.10 Расчет анкерных болтов

Рис. 9. Расчетные схемы базы внецентренно сжатой колонны.

Расчетные усилия в колонне для расчета анкерных болтов:

Nmin=305,8кН; М=512,6кН*м.



Рис. 10. Центр сжатой колонны.

Принимаем, что центр соединения анкерных болтов каждой ветви совпадает с центром оси ветви колонны:

Усилия в анкерных болтах для сплошной колонны равны:

Принимаем анкерные болты из стали марки 10 Г2С1 по ГОСТ 19281-73*; R_bt =23,5 кН/см² табл.60 [1].

Принимаем диаметр болтов d=42 мм: Ab=13,85 см2; Abn=27,7 см^2.

Определяем количество болтов:



5. Конструирование и расчёт сквозного сечения ригеля

Постоянная распределённая нагрузка условно прикладывается в верхних узлах ферм.

Равномерно распределённая нагрузка определена в таблице №1, из которой видно, что .

Схемы действия нагрузок показаны на рис. 10.

Величина узловой постоянной нагрузки:

- длина панели по верхнему поясу;

В - шаг ферм.

Снеговая нагрузка определяется по СниП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия».

С учётом принятого уклона кровли i = 0,015 коэффициент неравномерности снега С = 1.

Узловая снеговая нагрузка :



5.1 Статический расчет фермы с помощью ЭВМ [5]

Рис. 11. Геометрическая схема и нагрузки фермы.

Рис.12. Схема нумерации узлов фермы.

Таблица №5. Усилия в элементах фермы

Элемент	Длина	Пост.	Снег-1	Снег-2	М-1	М-2
2-4	3000	-0.0	-0.0	-0.0	0.0	0.0
4-6	3000	-332.0	-933.4	-653.3	0.0	0.0
6-8	3000	-332.0	-933.4	-653.3	0.0	0.0
8-10	3000	-516.0	-1453.1	-908.2	0.0	0.0
10-12	1500	-516.0	-1453.1	-908.2	0.0	0.0
12-14	1500	-566.1	-1591.8	-795.9	0.0	0.0
14-16	3000	-566.1	-1591.8	-795.9	0.0	0.0
16-18	3000	-516.0	-1453.1	-544.9	0.0	0.0
18-20	3000	-516.0	-1453.1	-544.9	0.0	0.0
20-22	3000	-332.0	-933.4	-280.0	0.0	0.0
22-24	3000	-332.0	-933.4	-280.0	0.0	0.0
24-26	3000	-0.0	-0.0	-0.0	0.0	0.0
1-3	3000	185.1	520.6	378.6	0.0	0.0
3-5	3000	185.1	520.6	378.6	0.0	0.0
5-7	3000	442.0	1242.7	828.5	0.0	0.0
7-9	3000	442.0	1242.7	828.5	0.0	0.0
9-11	1500	557.7	1568.0	896.0	0.0	0.0
11-13	1500	557.7	1568.0	896.0	0.0	0.0
13-15	3000	557.7	1568.0	672.0	0.0	0.0
15-17	3000	557.7	1568.0	672.0	0.0	0.0
17-19	3000	442.0	1242.7	414.2	0.0	0.0
19-21	3000	442.0	1242.7	414.2	0.0	0.0
21-23	3000	185.1	520.6	142.0	0.0	0.0
23-25	3000	185.1	520.6	142.0	0.0	0.0
1-4	4383	-270.5	-760.5	-553.1	0.0	0.0
4-5	4383	214.5	603.0	401.4	0.0	0.0
5-8	4449	-163.2	-458.8	-259.7	0.0	0.0
8-9	4449	110.9	311.8	118.1	0.0	0.0
9-12	4516	-61.6	-173.1	18.2	0.0	0.0
12-13	4516	12.6	35.5	-150.8	0.0	0.0
13-16	4516	12.6	35.5	186.3	0.0	0.0
16-17	4516	-61.6	-173.1	-191.4	0.0	0.0
17-20	4449	110.9	311.8	193.7	0.0	0.0
20-21	4449	-163.2	-458.8	-199.1	0.0	0.0
21-24	4383	214.5	603.0	201.6	0.0	0.0
24-25	4383	-270.5	-760.5	-207.4	0.0	0.0
1-2	3150	-17.9	-50.4	-50.4	0.0	0.0
5-6	3240	-35.8	-100.8	-100.8	0.0	-0.0
9-10	3330	-35.8	-100.8	-100.8	-0.0	-0.0
13-14	3420	-18.9	-53.1	-26.6	0.0	0.0
17-18	3330	-35.8	-100.8	-0.0	0.0	0.0
21-22	3240	-35.8	-100.8	-0.0	0.0	0.0
25-26	3150	-17.9	-50.4	-0.0	0.0	0.0



Таблица 6 Расчетные усилия в стержнях фермы

Эл - т	№ пан.	Пост. нагр.	Снег. нагр.	Растяжение	Сжатие
		ш = 1	ш = 1	ш = 0.9	№ нагр.	S кН	№ нагр.	S кН
		1	2	2a
Верхн. Пояс	2- 4	0	0	0
	4-6	-332	-933,4	-840,1			1,2	-1265,4
	6-8
	8-10	-516,8	-1453,1	-1307,8			1,2	-1824,6
	10-12
	12-14	-566,1	-1591,8	-1432,6			1,2	-2157,9
Нижний пояс	1-3	185,1	520,6	468,54	1,2	705,8
	3-5
	5-7	442	1242,7	1118,4	1,2	1684,7
	7-9
	9-11	557,7	1568	1411,2	1,2	1968,9
	11-13
Раскосы	1-4	-270,5	-760,5	-684,5			1,2	-1031
	4-5	214,5	603	542,7	1,2	817,5
	5-8	-163,2	-458,8	-412,92			1,2	-622
	8-9	110,9	311,8	280,62	1,2	422,7
	9-12	-61,6	-173,1	-155,79			1,2	-234,7
			18,2	16,38
	12-13	12,6	35,5	31,95	1,2	48,1	1,2	-138,2
			-150,8	-135,72
Стойки	1-2	-17,9	-50,4	-45,4			1,2	-68,3
	5-6	-35,8	-100,8	-90,7			1,2 1,2

курсовая работа "Проектирование одноэтажного производственного здания" скачать

Подобные документы

• Стальной каркас одноэтажного производственного здания

  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
  

• Стальной каркас одноэтажного производственного здания

  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
  

• Проектирование поперечной рамы каркаса промышленного здания с мостовыми кранами

  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
  

• Стальной каркас одноэтажного производственного здания

  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
  

• Расчет стального каркаса одноэтажного производственного здания

  Компоновка стального каркаса. Расчет настила и прогонов. Сбор нагрузок: сборных, снеговых, ветровых, от мостовых кранов (вертикального давления и поперечного торможения). Статический расчет поперечной рамы. Порядок подбора сечений элементов фермы.
  
  курсовая работа [430,7 K], добавлен 25.06.2014
  

• Стальной каркас одноэтажного производственного здания

  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
  

• Металлические конструкции производственного здания, их расчет

  Компоновка конструктивной схемы каркаса производственного здания. Определение нагрузок, действующих на поперечную раму. Статический расчет однопролетной поперечной рамы. Определение расчетных длин, сечений и базы колонны. Расчет и конструирование фермы.
  
  курсовая работа [507,3 K], добавлен 17.05.2013
  

• Металлический каркас одноэтажного производственного здания

  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
  

• Каркас одноэтажного промышленного здания

  Компоновка однопролетной поперечной рамы, методика сбора загрузок. Расчет и конструирование подкрановой балки, стропильной фермы. Определение усилий в элементах, подбор и проверка сечений стержнем, расчет сварных соединений. Нагрузка от мостовых кранов.
  
  курсовая работа [516,2 K], добавлен 19.04.2015
  

• Конструктивная схема одноэтажного промышленного здания

  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
  

• Расчет и конструирование одноэтажного промышленного здания

  Компоновка 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 27.05.2015
  

• Стальной каркас одноэтажного промышленного здания

  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
  

• Стальной каркас производственного здания

  Определение основных размеров поперечной рамы цеха. Определение нагрузок на раму. Заполнение бланка исходных данных для ЭВМ. Определение расчетных усилий в сечениях рамы. Определение невыгодных сочетаний усилий для сечений колонны и анкерных болтов.
  
  курсовая работа [959,7 K], добавлен 17.02.2016
  

• Расчет и конструирование несущих конструкций одноэтажного промышленного здания

  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
  

• Стальной каркас одноэтажного промышленного здания

  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 04.11.2010
  

• Компоновка конструктивной схемы каркаса

  Компоновка поперечной рамы здания и определение основных видов нагрузок на нее: постоянная, крановая, ветровая и коэффициент пространственной работы. Расчет стропильной фермы и подбор сечения стержней. Конструирование и расчет узлов каркаса промздания.
  
  курсовая работа [3,1 M], добавлен 07.03.2012
  

• Проектирование стального каркаса одноэтажного промышленного здания

  Компоновка 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 14.05.2015
  

• Проектирование стального каркаса одноэтажного производственного здания

  Определение основных размеров поперечной рамы цеха. Разработка схем горизонтальных и вертикальных связей, продольного и торцевого фахверков. Подбор сечений подкрановой и тормозной балок, проверка их прочности. Конструктивный расчет стропильной фермы.
  
  курсовая работа [2,8 M], добавлен 05.02.2013
  

• Расчет производственного здания из металлических конструкций

  Построение геометрической схемы фермы. Определение нагрузок, действующих на ферму. Расчет поперечной рамы каркаса здания. Определение нагрузок на поперечную раму каркаса. Нормативная ветровая нагрузка. Расчет длины сварных швов для опорного раскоса.
  
  курсовая работа [284,9 K], добавлен 24.02.2014
  

• Поперечник одноэтажного железобетонного промышленного здания

  Компоновка поперечной рамы: расчет нагрузок. Геометрические характеристики колонны. Реакции колонны и рамы. Определение усилий в колонне от постоянных нагрузок. Определение усилий в стойке от собственного веса. Расчёт внецентренно сжатой колонны.
  
  курсовая работа [722,5 K], добавлен 15.06.2011
  

Другие документы, подобные "Проектирование одноэтажного производственного здания"

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам