Проектирование конструкций стальных каркасов промышленных зданий - Курсовая работа

Проектирование конструкций стальных каркасов промышленных зданийВ данном курсовом проекте необходимо развить практические навыки проектирования и расчета наиболее распространенных металлических конструкций одноэтажных промышленных зданий.Определяем расстояние от головки кранового рельса до низа несущей конструкции покрытия - по формуле размер, учитывающий прогиб конструкций покрытия (ферм, связей), принимаем в зависимости от пролета L [4, табл. Окончательный размер принимаем кратным 0,20м (в большую сторону), т.е. Фактическую высоту технологического оборудования определяем в зависимости от полезной высоты здания и высоты технологического оборудования по заданию. Окончательный размер с учетом унификации принимаем кратным 0,60м (в большую сторону).На поперечную раму действуют постоянные нагрузки от веса ограждающих и несущих конструкций здания и временные от мостовых кранов и атмосферного воздействия снега и ветра. Постоянные нагрузки от веса колонны и стенового ограждения собираем в виде сосредоточенных сил условно приложенных к низу подкрановой и надкрановой части колонны по оси сечения. высота стен в пределах верхней и нижней части колонны, определяем по формулам (2.5) и (2.6); Вертикальную нагрузку на подкрановые балки и колонны от действия мостовых кранов определяем при наиболее неблагоприятном их расположении на подкрановой балке по линии влияния. Оба крана располагают вплотную друг к другу так, что колесо одного из кранов находится над колонной.При расчете методом перемещений за основную систему принимаем раму, которая условно закреплена от бокового смещения, а углы от поворота (рис. ,(3.3) где - коэффициенты канонического уравнения, определяем при построении эпюры от единичного неизвестного перемещения (М1) и эпюры от данной нагрузки (Мр). Реактивный момент на опорах ригеля рамы при повороте узлов на угол определяем по формуле После построения эпюры М1 определяем коэффициент канонического уравнения r11, как реакцию в фиктивной опоре от поворота узлов на угол . Моменты от фактического угла поворота определяем умножением единичной эпюры моментов М1 на : Итоговую эпюру моментов М от постоянной нагрузки определяем суммированием эпюры Мр и эпюры моментов от фактического угла поворота М1• : Проверка правильности построения эпюр: а) равенство моментов в узле В: ,(3.10)Результаты автоматизированного статического расчета поперечной рамы необходимо проанализировать и найти наиболее невыгодные сочетания изгибающих моментов и нормальных сил от каждой из расчетных нагрузок в каждом сечении. Для определения усилий в стержнях стропильной фермы, подбора сечений колонн и расчета узлов рамы составляем следующие сочетания усилий: Также кроме усилий M и N для сечения 4-4 определяем значение поперечной силы QMAX, которая необходима для расчета раскосной решетки, подкрановой части колонны и определения распора, действующего на стропильную ферму. Комбинации усилий составляем для основных сечений левой колонны, при этом учитываем самые неблагоприятные усилия. Также поступаем и при учете усилий от ветрового давления, т.к. нагрузка от ветра может быть приложена с разных сторон рамы. Составление комбинаций усилий сведено в табл.Постоянные нагрузки от кровли, стропильных ферм, связей по покрытию и фонарей принимаем равномерно-распределенными. Нагрузки от бортовых стенок фонаря и остекления учитываем в виде сосредоточенных сил, приложенных в узлах опирания крайних стоек фонаря. Нагрузку от покрытия определяем без учета веса фонаря, т.к. его учитывают в местах фактического опирания на ферму, по формуле Нагрузку от веса фонаря на погонный метр определяем по формуле Нагрузку от бортовой стенки и остекления определяем по формулеЕсли усилия в рассматриваемом стержне от распора рамы, опорных моментов и вертикальной нагрузки имеют одинаковые знаки, то принимаем их сумму. Если знаки усилий разные и усилия от распора рамы и моментов меньше по абсолютному значению усилий от вертикальной нагрузки, то за расчетные берем усилия только от вертикальной нагрузки. Если же усилия имеют разные знаки, и усилия от распора и моментов больше усилий от вертикальной нагрузки, то стержень проверяем на их алгебраическую сумму. Расчетные длины стержней в плоскости фермы lx принимаем равными их геометрической длине l, за исключением промежуточных раскосов и стоек, примыкающих к нижнему поясу фермы, расчетные длины которых принимаем равными 0,8l. Расчетные длины стержней поясов из плоскости фермы принимаем равными расстоянию между точками закрепления стержней связями или элементами покрытия от смещения из плоскости фермы.Для нижней части колонны расчетную длину определяем по формуле Подбор сечения верхней части начинаем с определения требуемой площади сечения из условия общей устойчивости по формуле относительный эксцентриситет, определяем по формуле (7.11): ,(7.9) где - эксцентриситет, равный отношению расчетных усилий M и N в сечении 1-1; Для определения коэффициента с определяем значение относительного эксцентриситета по формуле: ,(7.