Компоновка поперечной и продольной системы стального каркаса. Расчет и конструирование подкрановых конструкций и ступенчатой колонны. Подбор сечений стержней стропильной фермы и бисимметричной сплошной подкрановой балки. Определение действующих нагрузок.
Аннотация к работе
Казанский государственный архитектурно-строительный университет Кафедра металлических конструкций и испытаний сооруженийВ данном проекте предусматривается разработка стального каркаса одноэтажного производственного здания.Грузоподъемность мостового крана: 32/5 т. Отметка верха кранового рельса: 14.8 м. Несущая конструкция кровли: ж/б плиты.При проектировании каркас производственного здания обычно расчленяется на две системы - поперечную и продольную, работа в каждой из них под нагрузкой принимается независимой.В поперечную систему - раму включают только колонны и ригели покрытия. Рама образуется двумя жестко заделанными, а фундамент ступенчатыми колоннами и ригелем - жестко опертой стропильной фермой. Определим вертикальные размеры рамы и ее элементов, привязывая размеры к уровню чистого пола. Размер h2 - диктуется вертикальными габаритами мостового крана: h2 = (hc 100) a, где: hc = 2750 мм - габаритный размер крана от верха подкранового рельса до верхней точки тележки мостового крана; 100мм - зазор между этой точкой и низом стропильной фермы; а = 400мм - возможный прогиб конструкции. h2 = (2750 100) 400 = 3250 мм. h2 = 3400 мм. Ширина верхней части колонны назначается из конструктивных соображений: bu = b0 200мм = 250 200 = 450 ммВ продольную систему каркаса входят колонны, подкрановые балки, вертикальные связи и те из продольных элементов, которые выполняют роль связевых, обеспечивая устойчивость и неизменяемость каркаса в продольном направлении. В продольной системе колонны проектируются шарнирно опертыми на фундамент, при этом геометрическая неизменяемость обеспечивается постановкой по колоннам вертикальных связей. Вертикальные связи по колоннам проектируются двух типов: основные, располагаемые по всей высоте колонны от верхнего конца до фундаментов; верхние, располагаемые в пределах верхних участков колонн от верха подкрановых балок. Связи по покрытию предусматриваются: в уровне верхних поясов стропильных ферм; в уровне нижних поясов стропильных ферм; вертикальные связи между стропильными фермами. Связи по верхним поясам стропильных ферм состоят из продольных элементов - распорок и горизонтальных поперечных связевых ферм.К подкрановым конструкциям относятся: · подкрановые балки;Расчет подкрановой балки обычно производят на совместное действие двух сближенных кранов с грузовыми тележками, тормозящими вблизи балки. Здесь Fn = 320 КН - нормативная сила вертикального давления колеса крана на рельс; gf = 1.1 - коэффициент надежности по нагрузке для крановых нагрузок; gn = 0.95 - коэффициент надежности по ответственности; kd1 =1 и kd2 =1 - коэффициенты динамичности; y = 0.85 - коэффициент сочетаний; Tn - нормативная горизонтальная нагрузка, приходящаяся на одно колесо крана; T0 - полная нормативная горизонтальная нагрузка, вызываемая торможением тележки крана; n0 = 2 - число колес с одной стороны крана. Максимально возможные внутренние усилия в подкрановой балке: Максимально возможный изгибающий момент в разрезной балке, нагруженной системой взаимосвязанных подвижных грузов, возникает в том случае, если равнодействующая этой системы грузов и ближайший к ней груз равноудалены от середины пролета балки.Подбор сечения начинается с определения требуемого момента сопротивления крайних фибр: где Ry =24.5 КН/см2 - расчетное сопротивление по пределу текучести стали поясов, гс =1 - коэффициент условий работы. Кроме этого, толщина стенки должна удовлетворять условиям: и Итак, имеем: Принимаем толщину стенки балки: Ориентировочная площадь сечения поясного листа балки: Принимаемые размеры полки должны удовлетворять условиям; В состав тормозной конструкции (балки) входят верхний пояс подкрановой балки, горизонтальный лист, поддерживающий швеллер.По назначенным размерам сечения подкрановой конструкции вычисляются фактические геометрические характеристики поперечного сечения подкрановой балки: A - площадь поперечного сечения: Sx - статический момент полусечения относительно оси X-X: Sf - статический момент верхнего пояса относительно оси X-X: Jxn - момент инерции сечения нетто относительно оси X-X: Wxn - момент сопротивления крайних фибр сечения нетто относительно оси X-X: Jy1n - фактический момент инерции сечения тормозной балки относительно центральной оси Y1-Y1; Для упрощения последующих расчетов, несколько в запас прочности, общепринято условно считать, что на восприятие вертикальных крановых нагрузок работает только подкрановая балка, а на восприятие горизонтальных крановых нагрузок - только тормозная конструкция. При этом если специальная тормозная конструкция отсутствует, ее роль выполняет верхний пояс подкрановой балки.При расчете рамы следует установить расчетные постоянные нагрузки от массы ограждающих и несущих конструкций, расчетные временные, технологические и атмосферные нагрузки.Нагрузка от массы всех ограждающих и несущих конструкций покрытия принимается равномерно распределенной по длине ригеля. Обычно величина этих нагрузок определяется в табличной форме.
План
Содержание
1. Общие замечания по выполнению курсового проекта
1.1 Исходные данные
2. Компоновка конструктивной схемы каркаса
2.1 Поперечная система каркаса
2.2 Продольная система каркаса
3. Расчет и конструирование подкрановых конструкций
3.1 Определение действующих нагрузок. Расчетные внутренние усилия
3.2 Подбор сечения бисимметричной сплошной подкрановой балки.Компоновка сечения тормозной конструкции
3.3 Проверка принятого сечения подкрановой конструкции
4. Статический расчет рамы
4.1 Нагрузки на раму
4.1.1 Расчетные постоянные нагрузки
4.1.2 Расчетная снеговая нагрузка
4.1.3 Нагрузка от мостовых кранов
4.1.4 Ветровая нагрузка
4.2 Статический расчет рамы. Определение расчетных внутренних усилий
5. Расчет и конструирование ступенчатой колонны
5.1 Определение расчетных длин участков ступенчатой колонны
5.2 Расчет и конструирование надкрановой части колонны
5.3 Расчет и конструирование нижней части колонны
5.4 Расчет и конструирование стыка верхней части колонны с нижней
5.5 Расчет и конструирование баз колонны
6. Расчет и конструирование стропильной фермы
6.1 Нагруки на ферму
6.2 Подбор сечений стержней стропильной фермы
6.2.1 Подбор сечения сжатых стержней
6.2.2 Подбор сечения растянутых стержней
6.3 Расчет сварных швов стропильной фермы
6.4 Компоновка опорного узла нижнего пояса
Список использованной литературы
1. Общие замечания по выполнению курсового проекта