Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Раздел 1

каркас промышленный здание

1.1 Компоновка поперечной рамы каркаса промышленного здания

По заданию курсового проекта промышленное здание имеет размеры :

Пролёт здания - 24 м

Длина здания - 120 м

Шаг колонн в здании - 6 м

Высота здания - 8,4 м

Для снижения температурных напряжений разделим здание на 2 температурных блока температурным швом. Длину температурного блока принимаем 60 метров.

Рисунок 1 - Схема компоновки колонн

Сопряжение фермы с колонной принимается шарнирное. Ферма устанавливается сверху на колонну при помощи подколонника.

Высоту стропильной фермы принимаем из условия

Принимаю



Рисунок 2 - Компоновка поперечного сечения здания.

1.2 Назначение состава покрытия

По заданию требуется запроектировать мягкую кровлю по профилированному настилу.

Состав кровли: 1) ПВХ мембрана LogicRoof V-RP 1,5 мм

2) Минераловатный утеплитель ТЕХНОРУВ В экстра 40мм

3) Минераловатный утеплитель ТЕХНОРУВ Н Клин 30мм

4) Минераловатный утеплитель ТЕХНОРУВ Н Проф 100мм

5) Паробарьер СФ-1000

6) Профилированный настил Н57-750-0.8

1.3 Размещение связей между колоннами и по шатру внутри температурного блока

Проектирование связевых блоков выполнено в соответствии с СП 16.13330-2017 пункт 15.4.

15.4.1 В каждом температурном блоке здания следует предусматривать самостоятельную систему связей.

15.4.2 Нижние пояса балок и ферм крановых путей пролетом свыше 12 м следует укреплять горизонтальными связями.

15.4.3 Вертикальные связи между основными колоннами ниже уровня балок крановых путей следует располагать в середине или около середины температурного блока; верхние вертикальные связи целесообразно располагать по торцам здания и в шагах колонн, примыкающих к температурным швам, а также в тех шагах, где расположены связи нижнего яруса.

15.4.5 В уровне нижних поясов стропильных ферм с восходящими раскосами, опирающимися на колонны нижними поясами, следует предусматривать поперечные горизонтальные связи в каждом пролете здания у торцов, а также у температурных швов здания. При длине температурного блока более 144 м и при кранах грузоподъемностью 50 т следует предусматривать также и промежуточные поперечные горизонтальные связи с шагом не более 60 м.

15.4.5 В уровне нижних поясов стропильных ферм с восходящими раскосами, опирающимися на колонны нижними поясами, следует предусматривать поперечные горизонтальные связи в каждом пролете здания у торцов, а также у температурных швов здания. При длине температурного блока более 144 м и при кранах грузоподъемностью 50 т следует предусматривать также и промежуточные поперечные горизонтальные связи с шагом не более 60 м.
     В зданиях со стальным каркасом, оборудованных мостовыми кранами грузоподъемностью 10 т и более, и в зданиях с подстропильными фермами следует предусматривать продольные связи, располагаемые по крайним панелям нижних поясов стропильных ферм и образующие совместно с поперечными связями жесткий контур в плоскости нижних поясов ферм.
     В однопролетных зданиях такого типа продольные связи по нижним поясам следует назначать вдоль обоих рядов колонн.

15.4.6 По верхним поясам стропильных ферм поперечные горизонтальные связи при покрытии с прогонами следует назначать в любом одноэтажном промышленном здании. Поперечные связевые фермы по верхним и нижним поясам рационально совмещать в плане.

     Верхние пояса стропильных ферм, не примыкающие непосредственно к поперечным связям, следует раскреплять в плоскости расположения этих связей распорками.

15.4.10* В местах расположения поперечных связей покрытия следует предусматривать установку вертикальных связей между фермами.

Рисунок 3 - Связи по низу стропильных ферм

Рисунок 4 - Связи по вершу стропильных ферм

Рисунок 5 - Связи по колоннам

Раздел 2

2.1 Определение расчетной схемы рамы здания

В данном проекте принимаю жесткое сопряжение колонны с фундаментом и шарнирное сопряжение фермы с колонной.

Рисунок 6 - Расчетная схема рамы

2.2 Сбор нагрузок на раму

Таблица 1 - Сбор нагрузок на раму

Наименование	Значение кН/м2			По ‡T группе П.С.		По ‡T‡T группе П.С.
Постоянные
ПВХ мембрана Logicroof V-RP t=1,5мм	0,02	1	1,2	0,024	1	0,02
Техноруф В экстра с t=40мм с=170 кг/м3	0,068	1	1,2	0,0816	1	0,068
Техноруф Н клин t=30мм с=120 кг/м3	0,036	1	1,2	0,0432	1	0,036
Техноруф Н проф t=100мм с= 120 кг/м3	0,12	1	1,2	0,144	1	0,12
Паробарьер СФ1000	0,01	1	1,2	0,012	1	0,01
Профилированный настил Н57-750-0,8	0,098	1	1,2	0,1176	1	0,098
Прогоны 22П m=21кг/м	0,07	1	1,05	0,0735	1	0,07
Ферма m=15кг/м2	0,15	1	1,05	0,1575	1	0,15
Связи m=5кг/м2	0,05	1	1,05	0,0525	1	0,05
Итог	0,622			0,7059		0,622
Временные
Снег	2,144	1	1,4	3,0	1	2,144
Длительная часть снеговой нагрузки	0,5*2,144= 1,72	1	1,4	2,408	1	1,72
Вес оборудования	0,1	1	1,2	0,12	1	0,1
Полная нагрузка				3,8259		2,866
Продолжительная нагрузка	1,622			3,1139		2,342

S==2

= 1,072

, =2

По ‡T группе П.С.

Р1=Агр¹*g^‡T= 68,8662

P2=34,4331

По ‡T‡T группе П.С.

Р1=Агр¹*g^‡T‡T= 51,588

P2=25,794

Ветровая нагрузка.

Нормативное значение ветровой нагрузки : =

,

где - нормативное значение ветровой нагрузки

- коэффициент учитывающий изменение ветрового давления для высоты

- аэродинамический коэффициент

где - давление ветра соответствующее скорости ветра, м/с, на уровне 0м над поверхностью земли для местности типа А, определяемой с 10-ти минутным интервалом осреднения и превышаемой в среднем один раз в 50 лет.

= 0,69

=0,8

=-0,5

7

=0,23*0,69*(-0,5)=-0,08

0,662=0,09

=



-0,08+(-0,06)=-0,14

кН/м

кН/м

Сосредоточенные силы заменяющие нагрузку на парапет и ферму

Нагрузку от стеновых панелей принимаю g=20 кг/м²

(исходя из выбора панелей)

Раздел 3. Проектирование сквозного ригеля и его основных узлов

3.1 Подбор сечений стержней

Элементы верхнего пояса:

5-6

N=550,93кН

,

Л=110,

180Ч110Ч12

4-5

N=413,2кН

,

Л=110,

160Ч100Ч12

3-4

N=413,2кН

,

Л=110,

160Ч100Ч12

2-3

N=0кН

,

Л=110,

90Ч90Ч6

Элементы нижнего пояса:

7-8

N=516,52кН

,

Л=400,

100Ч63Ч7

1-8

N=241,03кН

,

Л=400,

80Ч50Ч5

Стойки:

6-7

N=68,87кН

,

Л=130,

63Ч63Ч5

4-8

N=68,87кН

,

Л=130,

63Ч63Ч5

Раскосы:

7-5

N=48,7кН

,

Л=400,

65Ч50Ч5

5-8

N=146,09кН

,

Л=130,

125Ч80Ч7

3-8

N=243,48кН

,

Л=400,

65Ч50Ч5

3-9

N=340,87кН

,

Л=110,

125Ч80Ч10

1-9

N=340,87кН

,

Л=110,

125Ч80Ч10

2-9

N=0кН

,

Л=110,

90Ч90Ч6

Таблица 2 - Ведомость подбора сечений стержней.

3.2 Расчет узлов

Расстояние от края пояса до края стержня принимается по формуле :

Узел 6

N=68,87кН 63Ч5

Сварочная проволока под флюсом св-08А

Принимаю катет шва 4мм

Расчет ведем по металлу шва

кН

кН

Расчет накладки промежуточного узла соединения:

Расчет требуемой длины шва:

Соотносим требуемую длину сварного шва как по полке пояса.

Предусмотреть отверстия в поясах, фасонках.

(см. КМ лист 1)

Узел 5

Расчет для пояса

N=-550,93-(-413,22)=137,71кН

Сварочная проволока под флюсом св-08А

Принимаю катет шва 4мм

Расчет ведем по металлу шва

кН

кН

Расчет для раскоса N=146,10кН

Сварочная проволока под флюсом св-08А

Принимаю катет шва 6мм

Расчет ведем по металлу шва

кН

кН

Расчет для раскоса N=48,5кН

Сварочная проволока под флюсом св-08А

Принимаю катет шва 4мм

Расчет ведем по металлу шва

кН

кН

(см. КМ лист 1)

Узел 7

N=68,87кН 63Ч5

Сварочная проволока под флюсом св-08А

Принимаю катет шва 4мм

Расчет ведем по металлу шва

кН

кН

Расчет для раскоса N=48,5кН

Сварочная проволока под флюсом св-08А

Принимаю катет шва 4мм

Расчет ведем по металлу шва

кН

кН

Расчет накладки промежуточного узла соединения:

Расчет требуемой длины шва:

Соотносим требуемую длину сварного шва как по полке пояса.

Предусмотреть отверстия в поясах, фасонках.

(см. КМ лист 1)

Узел 8

Расчет для пояса

N=516,52-241,04=275,48кН

Сварочная проволока под флюсом св-08А

Принимаю катет шва 4мм

Расчет ведем по металлу шва

кН

кН

Расчет для раскоса N=146,10кН

Сварочная проволока под флюсом св-08А

Принимаю катет шва 6мм

Расчет ведем по металлу шва

кН

кН

Расчет для раскоса N=243,490кН

Сварочная проволока под флюсом св-08А

Принимаю катет шва 6мм

Расчет ведем по металлу шва

кН

кН

Расчет для стойки:

N=68,87кН 63Ч5

Сварочная проволока под флюсом св-08А

Принимаю катет шва 4мм

Расчет ведем по металлу шва

кН

кН

Расчет для пояса:

Расчет для пояса

N=241.04кН

Сварочная проволока под флюсом св-08А

Принимаю катет шва 4мм

Расчет ведем по металлу шва

кН

кН

Расчет накладки промежуточного узла смены сечения пояса:

Расчет требуемой длины шва:

При расчете стыков значения расчетных усилий в стержнях фермы должны быть умножены на 1,2

Соотносим требуемую длину сварного шва как по полке пояса.

Предусмотреть отверстия в поясах, фасонках.

(см. КМ лист 1)

Узел 4

Расчет для стойки

N=68,87кН 63Ч5

Сварочная проволока под флюсом св-08А

Принимаю катет шва 4мм

Расчет ведем по металлу шва

кН

кН

Расчет для пояса:

N=413,22кН 180Ч110Ч12

Сварочная проволока под флюсом св-08А

Принимаю катет шва 11мм

Расчет ведем по металлу шва

кН

кН

.(см. КМ лист 1)

Узел 3

Расчет для пояса:

N=413,22кН 180Ч110Ч12

Сварочная проволока под флюсом св-08А

Принимаю катет шва 11мм

Расчет ведем по металлу шва

кН

кН

Расчет для раскоса N=243,490кН

Сварочная проволока под флюсом св-08А

Принимаю катет шва 6мм

Расчет ведем по металлу шва

кН

кН

Расчет для раскоса N=340,89кН

Сварочная проволока под флюсом св-08А

Принимаю катет шва 9мм

Расчет ведем по металлу шва

кН

кН

Расчет накладки промежуточного узла смены сечения пояса:

Расчет требуемой длины шва:

При расчете стыков значения расчетных усилий в стержнях фермы должны быть умножены на 1,2

Соотносим требуемую длину сварного шва как по полке пояса.

Предусмотреть отверстия в поясах, фасонках.

(см. КМ лист 1)

Для нулевого элемента принимаем минимально возможный сварной шов 40мм. .(см. КМ лист 1)

Узел 9

Расчет для раскоса N=340,89кН

Сварочная проволока под флюсом св-08А

Принимаю катет шва 9мм

Расчет ведем по металлу шва

кН

кН

Для раскоса 2-9 принимаем минимально возможный сварной шов 40мм.

.(см. КМ лист 1)

Узел 2

Для раскоса 2-9 принимаем минимально возможный сварной шов 40мм.

Для нулевого элемента 2-3 принимаем минимально возможный сварной шов 40мм.

Предусматриваем отверстия и размеры фасонки, необходимые для соединения надколонника и фермы.(см. КМ лист 1)

Узел 1

Расчет для пояса:

Расчет для пояса

N=241.04кН

Сварочная проволока под флюсом св-08А

Принимаю катет шва 4мм

Расчет ведем по металлу шва

кН

кН

Расчет для раскоса N=340,89кН

Сварочная проволока под флюсом св-08А

Принимаю катет шва 9мм

Расчет ведем по металлу шва

кН

кН

Подбор сечения опорного ребра:

Размеры фасонки назначаем из требуемых длин сварных швов для пояса и раскоса. Предусмотреть отверстия в опорном ребре.

(см. КМ лист 1)

Раздел 4. Проектирование колонны

4.1 Назначение расчетной схемы колонны

Расчетная схема колонны принимается как стержень снизу жестко закрепленный с фундаментом, сверху закрепленный подвижным шарниром

Рисунок 7 - Расчетная схема колонны

Коэффициенты расчетных длин колонны:

В плоскости - м=2

Из плоскости - м=1

4.2 Расчет колонны

Предварительно принимаю колонну из двутавра 40К1

Собственный вес колонны:

Принимаем комбинации нагрузок :

1) Полная по 1 гр. П.С.+ ветровая+ вес колонны и стеновых панелей

2) Полная без снега+ ветровая+ вес колонны и стеновых панелей

1) N=310,36 кН M=116,32кН/м

2)N=85,72кН M=116,22кН/м

1)Расчет в плоскости действия изгибающего момента

=245 Мпа

Высота сечения колонны

A=17580мм²

см²

проверка на прочность не требуется.

Устойчивость в плоскости обеспечена.

180-60*0,33=166,8

2)Расчет из плоскости действия изгибающего момента

Расчет на прочность производить не требуется , так как .

4.3 Расчет базы колонны

Усилия в колонне:

1) N=310,36 кН M=116,32кН/м

2)N=85,72кН M=116,22кН/м

Примаю бетон В20

Участок 1:

7,78=1182,56

Участок 2:

2,73=285,29

Участок 3:

0,21*0,066*

q=

Принимаю толщину опорной плиты 30мм.

4.4 Расчет болтов

Принимаю диаметр болтов 27мм,

4.5 Расчет оголовка колонны

Опорную плиту принимаю толщиной 20 мм.

Опорное ребро проверяю из условия размещения сварных швов:

Длину ребра жесткости принимаю 300мм.

Толщину опорного ребра принимаю 15мм.

Толщину ребра проверяют на смятие:

Проверка выполнена.

Проверка стенки колонны на срез в месте крепления ребер:

Проверка выполнена.

Размещено на Allbest.ru

...