Металлический каркас одноэтажного производственного здания

Курсовой проект - Строительство

Другие курсовые по предмету Строительство

Для того чтобы скачать эту работу.
1. Подтвердите что Вы не робот:
2. И нажмите на эту кнопку.
закрыть



МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Пермский государственный технический университет

Строительный факультет

Кафедра строительных конструкций

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К курсовому проекту на тему

Металлический каркас одноэтажного производственного здания

 

 

Выполнил студент

гр. ПГС07

Краснов В.Г.

 

 

 

 

 

г. Пермь 2010

Содержание

 

1. Исходные данные

2. Компоновка каркаса

3. Сбор нагрузок на поперечную раму каркаса

4. Расчетная схема рамы. Жесткости элементов

5. Определение расчетных усилий в элементах поперечной рамы

6. Расчетные сочетания усилий

7. Компоновка системы связей

8. Расчет колонны. Надкрановая часть

9. Расчет колонны. Подкрановая часть

10. Расчет колонны. Траверса. База

11. Расчет стропильной фермы. Определение усилий, сечений

12. Расчет стропильной фермы. Узлы

Список литературы

 

 

1.Исходные данные

 

Табл. 1.1 Статический расчёт поперечной рамы выполнен для производственного здания со следующими исходными данными

Буква Ф.И.О.№ п/пИсходные данныеУсловные обозна-ченияЕд. изм.Размер, величина, стальК1Ширина 1-ого пролётаH1м18Р2Ширина 2-ого пролётаH2м0А3Ширина 3-ого пролётаH3м24С4Шаг рамNм12Н5Высота головки рельсаhм16О6Грузоподъемность 1-ого кранаQ1кН300В7Грузоподъёмность 2-ого кранаQ2кН150В8Район строительстваг.СоликамскА9Характеристика здания по тепловому режимуХолодноеЛ10Режим работы кранов3КЕ11Класс стали колоннС345Н12Класс стали поясов фермы С255Т13Класс стали решётки фермыС245И14Тип сечения элементов фермыуголкиН15Тип кровлипрогоныГ16Стеновое ограждениепанелиЕ17Длинна зданияLм96

Производственное здание - двухпролётное, оборудовано в каждом пролёте двумя мостовыми кранами. Здание холодное, двускатное с i=1,5%. В таблице 1.2 приведены технические характеристика кранов. Длина стеновых панелей 6м. Шаг крайних и средних колон 12 м. Имеются промежуточные стойки фахверка Шаг стропильных ферм 12 м. Длина здания 96 м. Количество температурных блоков - один.

 

 

Табл. 1.2 Технические характеристики мостовых кранов

Грузоподъемность, тПролёт здания, м LiРазмеры, ммПролёт крана, м LкрСобственный вес тележки, т GтВес крана с тележкой, т GктТип кранового рельсаВысота кранового рельса, мм hрВысота подкранов. балки, мм hпбМаксимальное давление колеса, кНОсн. крюкаВспом. крюкаШирина крана ВБаза крана КНкрВ1Fк1Fк2152460004400220023022,53,721,7200 14001461461860004400220023016,53,721,7134134302463005100275030022,58,735200 14002552551863005100275030016,58,735235235

 

 

2.Компоновка каркаса

 

Компоновку поперечной рамы начинают с установки габаритных размеров элементов конструкции в плоскости рамы. Вертикальные габариты здания зависят от технологических условий и определяются расстоянием от уровня пола до головки кранового рельса h1 и расстоянием от головки кранового рельса до низа несущей конструкции покрытия h2 . Определяем размеры по максимальной грузоподъемности кранов и для большего пролета.

Полезная высота цеха

 

 

Нк+100 - габаритный размер от головки кранового рельса до верхней точки тележки крана.

100 мм - безопасный зазор между верхней точкой тележки крана и стропильной конструкцией.

а - прогиб фермы. Примем а = 300 мм.

 

В зависимости от максимальной грузоподъемности крана и максимального пролета примем Нк = 2750 мм, В1=300 мм. В1 - часть кранового моста, выступающего за ось рельса.

 

мм

Н = 16000+3150=19150 мм. Примем полезную высоту цеха Н = 19,8м

 

Уточняем h2:

 

мм

Устанавливаем размеры верхней части колонны:

 

мм

м.

 

Примем высоту подкрановой балки мм.

Примем высоту кранового рельса hкр.р = 200мм.

Устанавливаем размеры нижней части колонны:

 

мм

 

Общая высота колонны:

 

мм =19,95 м.

 

Примем привязку наружной грани колонны к оси "250".

Размеры колонн:

  1. Ширина верхней части колонны из условий жесткости

 

мм.

 

Примем мм

 

Чтобы кран при движении вдоль цеха не задевал колонну расстояние от оси подкрановой балки до оси колонны должно быть не менее:

мм = 300+(500-250)+75=625 мм l=750мм

 

=500-250=250 мм - расстояние от оси до внутренней грани верхней части колонны.

60…75 мм - безопасный зазор между краном и колонной.

  1. Ширина нижней части колонны зависит от Н и Q.

 

 

Верхняя часть колонны сплошного сечения, нижняя - сквозного.

Для колонны среднего ряда:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2 Разрез производственного здания

 

3. Сбор нагрузок на поперечную раму каркаса

 

На поперечную раму здания действуют следующие нагрузки:

  1. Постоянные - от веса ограждающих (кровля, стены) и несущих конструкций (фермы, связи, колонны).
  2. Кратковременные - атмосферные (снеговые, ветровые), технологические (от мостовых кранов, подвесного оборудования, рабочих площадок) и др.

Расчет конструкций по первой группе предельных состояний выполняется на расчетные нагрузки и воздействия. Величины расчетных нагрузок определяются умножением нормативных значений на коэффициенты надежности по нагрузке.

Сбор постоянной нагрузки.

Постоянная нагрузка, действующая на поперечную раму, складывается из веса кровли, стропильных и подстропильных конструкций, системы связей, подвесного потолка, стеновых панелей, колонн и других элементов каркаса.

 

Табл.3.1 Собственный вес кровли

№ п/пВид нагрузкиЕд. измеренияНормативная нагрузкаКоэффициент надежности по нагрузкеРасчетная нагрузка1Стальные волнистые листыкН/м20,211,050,222Прогоны сквозные l=12мкН/м20,121,050,1263СвязикН/м20,061,050,063ВсегокН/м20,390,4098Собственный вес стропильной фермыкН/м20,1391,050,146Итого:кН/м20,5290,555

Собственный вес стропильной фермы:

 

 

qн - суммарная нормативная равномерно распределенная нагрузка от собственного веса покрытия, снега, технологического оборудования. [кН/м2].

Соликамск - 5 снеговой район. Нормативная снеговая нагрузка - 2,24 кН/м2

Вф - шаг стропильных ферм. Вф=12м

aф = 1,4 - для малоуглеродистых сталей.

 

Lф - пролет фермы. Lф = 24м.

 

Погонная постоянная нагрузка:

 

 

Узловая нагрузка:

 

 

Поскольку оси надкрановой и подкрановой частей колонны не совпадают, от постоянной нагрузки вследствие этого возникает дополнительный момент, приложенный в месте перехода надкрановой части колонны в подкрановую.

Значение момента, действующего на колонны крайнего ряда, от постоянной нагрузки, кНм:

 

Снеговая нагрузка

При расчете поперечных рам снеговая нагрузка определяется на 1 м2 горизонтальной проекции. Величина снеговой нагрузки зависит от снегового района.

 

 

S0 - расчётное значение веса снегового покрова на 1 м2 горизонтальной проекции земли. Соликамск - 5 снеговой район. S0=3,2 кН/м2

- коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие. при

 

Расчетная погонная снеговая нагрузка на поперечную раму:

 

 

где Всррам - шаг средних колонн.

ce- коэффициент снижения снеговой нагрузки

Узловая снеговая нагрузка на ферму:

 

- площадь сбора нагрузки на узел фермы.

Значения моментов от снеговой нагрузки:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 3.1 Схемы загружения поперечной рамы нагрузками: а - постоянной, б - снеговой.

 

Ветровая нагрузка

Ветровую нагрузку на здания и сооружения рекомендуется учитывать как сумму 2-х составляющих: средней и пульсационной.

Wm - Средняя составляющая ветровой нагрузки учитывается при расчете всех зданий и сооружений. Характер ее распределения зависит от профиля здания.

Величина средней составляющей ветровой нагрузки определяется:

 

[кН/м2]

 

где - коэффициент надежности по нагрузке для ветровой нагрузки.

- нормативное значение ветрового давления. Соликамск -2 ветровой район. Для г. Соликамск

- аэродинамический коэффициент. Зависит от конфигурации здания. Принимается по приложению 4 СНиП "Нагрузки и воздействия". Принимаем для наветренной стороны се = 0,8, для подветренной