Расчет стального каркаса одноэтажного производственного здания - Курсовая работа

В разрабатываемом курсовом проекте рассчитывается стальной каркас одноэтажного производственного здания согласно основным принципам расчета, конструирования и компоновки металлических конструкций В первом разделе рассматриваем вопросы выбора конструктивной формы промышленного здания, компоновки сооружения и его элементов. Второй раздел посвящен расчету и конструированию подкрановой балки сооружение подкрановый балка стропильныйВыбираем каркас, состоящий из стальных колонн.Согласно требованиям унификации промышленных зданий, расстояние между колоннами назначаются в соответствии с укрупненным модулем, кратным 6м. По заданию пролет здания равен 24м, работают 2 крана грузоподъемностью 30т, высота более 14м (17,2м), поэтому выбираем систему с шагом поперечных рам 6м, с жестким сопряжением ригеля с колонной (краны среднего режима работы).Вертикальные габариты здания зависят от технологических условий производства и определяются расстоянием от уровня пола до головки подкранового рельса (Н1 = 12000 мм), и расстоянием от головки кранового рельса до низа несущих конструкций (Н2). НК 100 - расстояние от головки рельса до верхней точки тележки крана, плюс установленный по технике безопасности зазор между этой точкой и строительными конструкциями; f - размер, учитывающий прогиб конструкции покрытия (ферм, связей). Размеры верхней части колонны согласно п.1.2.2 глава 1 /8/: НВ = (hб hp ) Н2 = (1200 120 ) 3600 = 4920 мм. hб - высота подкрановой балки, которая предварительно принимается 1/8-1/10 шага колонн (1/10·l = 0,1·12000 = 1200мм); Высоту сечения в пределах высоты фермы принимаем 450мм (назначается с учетом унифицированных привязок наружных граней колонны к разбивочной оси, а также привязки ферм к разбивочной оси).Предельные размеры между вертикальными связями от торца блока до оси ближайшей вертикальной связи в отапливаемых цехах 90м, в неотапливаемых и горячих 75м согласно п.1.3.2 глава 1 /8/:. Принимаем размещение связей на расстоянии 42м, в центральном пролете. Для горизонтальных связей при шаге стропильных ферм 12м диагональные элементы связей, даже работающие только на растяжение, получаются слишком тяжелыми.Фахверком называется система конструктивных элементов, служащих для поддержания стенового ограждения и восприятия (с последующей передачей на фундаменты и другие конструкции) ветровой нагрузки. Принимаем сечение стоек фахверка, выполненное в виде прокатного двутавра. Стойки опираются на фундамент и с помощью листового шарнира, передающего горизонтальные усилия, но не стесняющего вертикальные перемещения ферм, - на связи по нижним поясам ферм.Пролет ПБ 6м, два крана грузоподъемностью 30т. Режим работы крана - средний. По приложению 1[6] F = 326КН - наибольшее вертикальное усилие на колесе, GT = 125КН - вес тележки, тип кранового рельса - КР-70.Максимальный момент возникает в сечении, близком к середине пролета. Загружаем линию влияния момента в среднем сечении, устанавливая кран невыгоднейшим образом. Расчетный момент от вертикальной нагрузки: где - ординаты линий влияния; - учитывает влияние собственного веса подкрановых конструкций и временной нагрузки на тормозной площадке(с.372,[1]). Для определения максимальной поперечной силы загружаем линию влияния поперечной силы на опоре. Принимаем подкрановую балку симметричного сечения с тормозной конструкцией в виде листа из рифленой стали t = 6мм и швеллера №36.Сопряжение ригеля с колонной назначаем жестким; сквозные колонны и фермы заменяем сплошными эквивалентной жесткости.Все нагрузки подсчитываются с учетом коэффициента надежности по назначению (?с = 0,95). Нагрузку на 1м? кровли подсчитываем в таблице1. Линейная распределенная нагрузка от снега на ригель рамы определяется по формуле согласно глава 2 п.2.1.2 б /5/: qсн = ?н ncp0bф = 0,95•1,45•1,5КН/м2 •1•6м = 12,4 КН/м Расчетное усилие, передаваемое на колонну колесами крана определяется по формуле согласно глава 2 п.2.1.2 б /5/: Dmax = ?n (nnc? Fk max y NGN ngnbtb) = 0,95(1,1•0,95•315КН•2,94 1,05•36КН 1,2•1,5КН/м2 •1,5м•6м) = 986,1 КН где: n, nc - коэффициенты перегрузки и сочетаний; Сосредоточенные моменты от вертикальных усилий Mmax , Mmin: Определяем расстояние от оси подкрановой балки до оси, проходящей через центр тяжести нижней части колонны определяется по формуле согласно глава 2 п.2.1.2 в /5/: ек = 0,5hн = 0,5•1м= 0,5м;Моменты от поворота узлов на угол ? = 1 Моменты от поворота узлов на угол: ; коэффициенты жесткости определили методом линейной интерполяции по таблице 22 приложения [5]: - Моменты от нагрузки на стойках ; коэффициенты определили методом линейной интерполяции по таблице 22 приложения [5]: Моменты на опорах ригеля (защемленная балка постоянного по длине сечения): Коэффициенты канонического уравнения: Угол поворота: .

Содержание

Введение

1. Компоновка конструктивной схемы каркаса

1.1 Выбор типа ограждающей конструкции для стен и покрытия

1.2 Выбор шага колонн и составление эскиза плана колонн

1.3 Выбор схемы и определение основных размеров поперечной рамы

1.4 Выбор схемы связей: между колоннами, по верхним и нижним поясам ферм, вертикальными между фермами, по фонарю

1.5 Разработка схемы фахверка

2. Расчет и конструирование подкрановой балки

2.1 Установка расчетной нагрузки на балку

2.2 Определение расчетных усилий

3. Расчет поперечной рамы здания

3.1 Определение расчетной схемы рамы

3.2 Сбор нагрузок на раму

3.3 Статический расчет поперечной рамы

3.4 Таблица расчетных усилий в сечениях рамы

4. Расчет конструкций стропильной фермы

4.1 Сбор нагрузок на ферму

4.2 Определение расчетных усилий в стернях фермы

4.3 Подбор сечении стержней фермы

4.4 Конструирование и расчет узлов фермы

5. Расчет и конструирование колонны

5.1 Определение расчетных длин надкрановой и подкрановой частей колонны в плоскости и из плоскости рамы

5.2 Подбор сечений стержней колонны и проверка ее общей и местной устойчивости

5.3 Расчет и конструирование узлов колонны: сопряжения верхней и нижней частей колонны, база

Литература

Приложение