Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Последовательность расчета.



МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ПРИАЗОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННыЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Утверждено

на заседании кафедры

«Промышленное и гражданское строительство и сопротивление материалов».

Протокол №____ от__________

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к курсовому проекту

по дисциплине

МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОНСТРУКЦИИ

для студентов

строительных специальностей

 

 

Мариуполь

2001

 

 

 

 

Методические указания к курсовому проекту работам по дисциплине «Металлические конструкции» / сост. Голобоков В.С. – Мариуполь: ПГТУ, 2001 – 56 с

 

 

Составлено и оформлено В.С. Голобоковым

 

Расчетно-проектировочные работы по дисциплине «Металлические конструкции» составлены с целью выработать у студентов навыки самостоятельного решения практических задач по выбору основных параметров строительных конструкций зданий и сооружений, расчету их основных элементов на прочность, жесткость, устойчивость и долговечность.

Методические указания включают в себя: исходные данные на курсовое проектирование, методические указания по выполнению расчетной части проекта по главам, примеры выполнения отдельных расчетов, справочные данные и выписки из действующих строительных норм и правил (СНиП). В работе охвачены основные темы курса, предусмотренные программой курса «Металлические конструкции» для студентов строительных специальностей.

 

 

ГЛАВА 1

ВЫБОР КОНСТРУКТИВНОЙ СХЕМЫ ПРОМЫШЛЕННОГО ЗДАНИЯ

 ПРОЛЕТНОГО ТИПА

 

РАЗДЕЛ 1.1

Исходные данные и условие расчета:

Для заданного производственного цеха определить размеры здания в плане и по высоте, построить схематический план здания.

 

Методические указания к выполнения расчета.

Для выбора конструктивной схемы здания необходимо располагать следующими исходными данными (таблицы П.1 и П.2 Приложения):

- размерами технологической площадки под размещаемое оборудование;

- грузоподъёмностью мостовых кранов и режимом их работы;

- наибольшей высотой технологического оборудования от уровня пола и его монтажной характеристикой;

- длиной стеновых панелей и плит покрытия;

- назначением цеха.

 

Последовательность расчета.

1. По наибольшей высоте технологического оборудования и его монтажной характе- ристике определить высоту пролета цеха.

2. По размерам технологической площадки определить величину пролета, а также длину цеха.

3. Выбрать сетку колонн и рассчитать температурные швы.

4. Построить схематический план цеха на листе формата А3.

 

Пример выполнения расчета:

Исходные данные:

Наибольшая высота технологического оборудования (Ноб), м …………………5

Коэффициент монтажа оборудования по наибольшей высоте (k м)…..……….0,8

Грузоподъёмность мостовых кранов (Q), т ….………….…..………………50/10

Режим работы кранов …………………………………..………………….средний

Назначение здания ………………………………………цех металлоконструкций

Длина стеновых панелей и плит покрытия, (Т), м ...…………………………….12

Схема технологической площадки (размеры в метрах):

 

Решение.

 

1. Определение высоты пролета.

Минимально необходимая высота пролета:

Нmin  = Hоб  + kоб) + Hст  + Hк + Нкр + ,

где Ноб – наибольшая высота технологического оборудования. По исходным данным   Ноб = 5,0 м;

kоб – коэффициент монтажа оборудования по наибольшей высоте. По исходным данным kоб = 0,8;

Нст – высота стропильных устройств при максимальном натяжении. Высоту стро- пильных устройств Нст принимают в зависимости от конкретных размеров мон- тируемого оборудования, технологии производства и конструкции стропиль- ных устройств. При отсутствии данных рекомендуется пользоваться ориентиро- вочными значениями Нст = 1,5…3,0 м. Большие значения принимают для тяже- лых кранов (до 250 т), меньшие – для легких кранов (от 5 т) Принимаем для кранов Q = 50 т Hст = 2,5 м;

Нк – высота от крюковой подвески крана до головки кранового рельса. По табл. П.3 принимаем Hк = 300 мм;

Нкр – высота крана от головки кранового рельса до верхней точки тележки. По табл. П.3 принимаем Нкр = 3150 мм;

 - минимальный зазор между тележкой крана и нижней поверхностью несущей конструкции покрытия (по табл. П.6). Для кранов грузоподъёмностью Q = 50/10 т  = 100 мм.

Таким образом

 Нmin =  + 2,5 + 0,3 + 3,15 + 0,1 = 15,05 м.

Округляем найденное значение до ближайшего большего из унифицированного ряда высот пролетов производственных зданий (табл. П.7.), получаем требуемую высоту пролета

Н = 16,2 м.

2. Определение величины пролета и длины цеха.

Длина (L0) и наибольшая ширина (B0) технологической площадки (см. схему технологической площадки в исходных данных):

L0 = 10 + 45 + 15 + 17 + 20 + 25 + 12 + 20 + 10 + 50 + 50 = 274 м

B0 = 5 + 10 – 4 + 14 = 25 м

Минимальный расчетный пролет моста крана:

Bкр 0 = B0 + b0,

где b0 - минимальная ширина просвета между осью внутренних ветвей колонн и грани- цей технологической площадки. Размер b0 принимают равным 0,75…1,0 м. Боль- шие значения соответствуют тяжелым кранам и большим пролетам, меньшие – легким кранам и малым пролетам. Принимаем b0 = 1 м.

Тогда

Вкр 0 = 25 +  = 27 м .

Пролет моста крана определяем, как ближайшее большее значение из табл. П.3.

Вкр = 28,5 м.

Пролет здания (расстояние между осями продольных рядов колонн) принимаем, как ближайшее большее из нормального ряда величин, кратных 6 м:

В = 30 м.

Минимальная длина пролета (расстояние между осями колонн крайних поперечных рам здания)

L1 = L0 + L L0 ,

где - коэффициент, учитывающий удлинение пролета цеха в сравнении с длиной техно- логической площадки. Для большинства зданий I - VI групп ; мень- шие значения – для длинных пролетов (св. 200 м); большие – для коротких (до 200 м). При этом удлинение пролета L L0 не должно быть меньше 20 м. Принимаем L = 0,1.

Тогда удлинение пролета 

L L0 =   = 27,4 м,

что больше 20 м, а минимальная длина пролета:

L1 = 274 + 27,4 = 301,4 м

По длине панелей (см. исходные данные) задаем величину шага установки колонн:

T = 12 м.

Учитывая кратность длины пролета шагу установки колонн, определяем

L = 300 м

 

3. Расчет температурных швов.

Проектируемое здание относится к группе отапливаемых зданий, так как tв < 16 0С (группа 1, табл. П.8.).

По табл. П.9. предельная длина (Lto) и предельная ширина (Bto) температурной секции (температурного отсека)

Lto = 230 м;        Bto = 150 м.

Так как L > Lto , то необходимы температурные швы, число которых

Принимаем ближайшее меньшее целое: nto = 1.

Число температурных секций Nto = 2.

Расчетная длина температурных секций

 м.

Так как Lto  должна быть кратна шагу установки колонн, то корректируем длины первой (L1 to) и второй (L2 to) температурной секций

L1 to = 144 м,   L2 to = 156 м .

Продольные температурные швы для однопролетных зданий не применяют.

Во избежание применения дополнительных (доборных) элементов стенового ограждения или нестандартных стеновых панелей, расстояние между осями торцевой и второй от торца рам применяем на 500 мм меньше установленного шага.

Расстояние между осями примыкающих к температурному шву колонн и осью температурного шва равно 500 мм.

Число колонн в продольном ряду:

N0 =

Строим схематический план расположение колонн (рис.1).

 

 

Рис. 1.

 

 

РАЗДЕЛ 1.2.

Исходные данные и условия расчета:

Используя исходные данные и результаты решения задачи 1.1, для заданного произ- водственного здания выполнить конструктивную компоновку поперечных рам цеха и выбрать схемы их связей.

 

Решение.

1. Выбор ригеля и типа фонарной конструкции.

В качестве ригеля используем трапецеидальную стропильную ферму. Высота фермы на опоре h0  (рис.2) унифицирована для пролетов 18 – 42 м (табл.П.18), принимаем h0  = 2200 мм. Размер панели по верхнему поясу также унифицирован и равен 3000 мм.

Высоту фермы в середине пролета определяем уклоном верхнего пояса:  или . Для места строительства (г.Львова, 1-й снеговой район, табл. П.10) рекомендованы пологие покрытия (уклон ). Поэтому для пролета 30 м (табл.П.18): Нф = 3450 мм.

Решетку фермы принимаем треугольной системы с дополнительными стойками и первым восходящим раскосом.

Для выбора типа фонарной конструкции определим интенсивность тепловыделения технологических процессов в цехе.

Цех металлоконструкций относится к группе зданий 1 (табл. П.8.), в которых           tв < 16 оС, поэтому процессы тепловыделения в цехе не являются интенсивными. Выби- раем светоаэрационный фонарь (табл. П.15).

При пролете здания  30 м ширина фонаря Вф = 12 м, высота проёмов - 2 1,5 м.

По таблице П.16 марка фермы фонаря: ФСФ – 11. Высота фермы фонаря hф = 4370 мм.

Рис. 2.

 2. Определение габаритных размеров подкрановой балки и колонн.

 Определяем высоту подкрановой балки в опорном сечении Нп.б. (табл. П.19): для мостовых кранов грузоподъёмностью Qкр = 50/10 т,  шаге установки колонн Т = 12 м

Нп.б. = 1450 мм.

Расстояние от уровня пола до головки кранового рельса (рис. 2)

h1 = H –  – Hкр ,

где Н – высота пролета от уровня пола. По исходным данным Н = 16,2 м.

 – зазор между верхом габарита крана и низом покрытия. По табл.  = 100 мм.

Нкр – габаритный размер крана по высоте. Нкр = 3150 мм.

Таким образом

h1 = 16,2 - 0,10 - 3,15 = 12,95 м

Высота нижней (подкрановой) части колонн от уровня пола:

hн = h1 – hкр.р. – Hп.б. = 12,95 – 0,13 – 1,45 = 11,37 мм

где hкр.р. - высота кранового рельса. Для кранов Q = 50/10 т (табл. П.3) применяют специ- альный крановый рельс КР-80, высота которого (табл. П.21) hкр.р. = 130 мм.

Учитывая величину заглубления для колонн кранов грузоподъёмностью Q = 50/10 т (табл. П.22) hз = 0,4 м, получаем длину нижней части колонн:

Hн = hн + hз = 11, 37 + 0,4 = 11,77 м.

Длина верхней части колонн:

Нв = Н – hн = 16,2 – 11,37 = 4,83 м.

Длина надколонника (h0) для жесткого соединения ригеля с колоннами равна высоте фермы ригеля в опорном сечении: h0 = 2200 мм.

Расчетная длина колонн:

Нк = Нн + Нв = 11,72 + 4,88 = 16,6 м.

Ширину верхней части колонны bв  для кранов Q 125 т среднего режима работы принимаем bв = 500 мм.

Предварительное условие устойчивости верхней части колонн:

bв Hв , то есть 500  4880 = 407 выполняется.

Ширина нижней части колонны:

bн =   + а,

где - расстояние между разбивочной осью колонны и осью подкрановой балки:

мм.

Величину а выбираем с учетом следующих условий:

а) по предварительному условию жесткости колонны

а > мм;

б) по условию проходимости крана

а > B1 + c1 + b  -  = 300 + 60 + 500 – 750 = 110 мм.

Так как величина а должна быть кратна 250 мм, то условиям а) и б) удовлетво- ряет величина а = 250 мм.

Таким образом

bв = 750 + 250 = 1000 мм.

     3. Построение компоновочной схемы поперечной рамы цеха.

По выбранным размерам подкрановых балок, ригеля, фонаря и колонн строим компоновочную схему поперечной рамы цеха на листе формата А4 (рис.2)

     4. Выбор схем связей шатра здания.

 В плоскости верхних поясов ферм принимаем только поперечные связи, число которых

nп.ф. = ,

где Lc - предельное расстояние между соседними поперечными связями. Lc = 60 м.

Т - шаг установки колонн Т = 12 м,

Ntчисло температурных швов.

nп.ф.= .

Округляя до ближайшего целого числа, получим nп.ф. = 6.

Поперечные связи по верхним поясам ферм размещаем на торцах здания, а также на торцах температурных секций.

Для удержания промежуточных стропильных ферм применяем распорки,

максимальное расстояние между которыми определяем по формуле

пред ,

где iy - радиус сечения верхнего пояса относительно вертикальной оси. Для его ориентировочного определения используем сечение верхнего пояса унифици- рованных стропильных ферм НФ 30-710 (табл. П.18), верхний пояс которых (уголки ) имеют iy = 9,45 см.

пред - предельная гибкость верхних поясов стропильных ферм. Для всех типов трапецеидальных ферм пред = 220.

Таким образом

см = 20,79 м

Число распорок

Округляем до ближайшего большего числа

Вычерчиваем на листе формата А3 схему связей по верхним поясам (рис.3).

 

 

Рис.3.

Связи по нижним поясам стропильных ферм размещаем по контуру цеха и темпера- турных отсеков, а также в рамах, имеющих поперечные связи по верхним поясам ферм (рис.4).

 

 

Рис.4.

Для фонаря выбираем только поперечные связи (рис.5).

 

 

Рис.5.

Так как пролет здания равен 30 м, то для шатра применяем один ряд вертикальных связей по средней (коньковой) стойке. При заданном шаге колонн Т = 12 м  вертикаль- ную связь проектируем в виде фермы с параллельными поясами. Решетка фермы – треугольная. По длине здания вертикальные связи устанавливаем в местах, где разме- щены поперечные горизонтальные связевые фермы (рис.6).

 

Рис.6.

5. Выбор связей между колоннами.

В верхней (надкрановой) части колонн при жестком сопряже- нии ригеля с колоннами применяют две вертикальные связи: верх- нюю в плоскости шатра и нижнюю между нижними поясами стро- пильных ферм и тормозными балками.

При шаге колонн 6 м верхнюю вертикальную связь проекти- руют в виде креста или двухпанельной фермочки одинаковой высо- ты со стропильными фермами на опоры, нижнюю – в виде креста или диагонали. При шаге колонн 12 м и более верхнюю связь проектируют в виде фермы, нижнюю – в виде креста.

Вертикальные связи в верхней части колонн устанавливают у торцов зданий, у температурных швов и в средней части темпера- турного отсека, как правило, между осями, где поставлены попе- речные связи шатра.

В нижней части колонн связи устанавливают между подкра- новой балкой и базой колонны. При шаге колонн 6 м и Нн < 9 м целесообразно проектировать связь в виде одного креста, а при Нн > 9 м – в виде двух крестов. При шаге колонн 12 м  и более её следу- ет проектировать в виде портала, но возможно также применение и крестовой связи.

В верхней (надкрановой) части колонн применяем две вертикальные связи (рис.7):

- верхнюю в плоскости шатра - в виде фермы;

- нижнюю между нижними поясами стропильных ферм и тормозными балками – в виде креста.

В верхней части колонн вертикальные связи устанавливаем у торцов здания и в средней части температурной секции между осями, где поставлены поперечные связи шатра.

В нижней части колонн связи устанавливаем в виде креста между подкрановой балкой и базой колонны.

 

Рис.7.

 

 

ГЛАВА 2

РАСЧЕТ ПОДКРАНОВОЙ БАЛКИ

 

РАЗДЕЛ 2.1.

Исходные данные и условие расчета:

Для заданного производственного здания (табл. П.1 и П.2) определить основные конструктивные параметры подкрановой балки. В расчетах использовать результаты решения задач 1.1 и 1.2.

Решение.

1. Предварительный выбор основных параметров подкрановых балок.

По табл. П.19 и П.20 для мостовых кранов грузоподъёмностью 100/20 т, установ- ленных в зданиях пролётом 30 м, при шаге колонн 12 м основные габариты подкрановых балок:

Высота в опорном сечении (Нп.б.), мм ………………..…….. 1850

Высота стенки (h с), мм..………………………….…..……… 1790

Ширина поясов (b п), мм …………………………………360 - 800

Толщина стенки ( с), мм …………………………………….14-20

Толщина поясов ( п), мм ………………………………..….20-28

2. Определение найневыгоднейшего положения грузов на подкрановой балке.

По табл. П.5 находим основные характеристики крана :

Ширина крана (bкр), мм …………………………………….…8800

Тогда

 мм.

Принимаем толщину шва h ш = 10 мм.

7. Определение веса подкрановой балки.

Вес подкрановой балки

 кН,

где  - строительный коэффициент, принимаемый для сварных балок с поперечными ребрами жесткости равным 1,2;

F - площадь поперечного сечения подкрановой балки:

 мм2;

l - длина балки, равная 12 м;

 кН/м3  - объёмный вес стали.

 

 

ГЛАВА 3

РАЗДЕЛ 3.1.

Исходные данные и условие расчета:

Для заданного производственного здания (табл. П.1 и П.2) составить расчетную схему поперечной рамы и собрать действующие на неё нагрузки. В расчетах использо- вать результаты решения заданий 1 и 2.

 

Последовательность расчета.

1. Построить расчетную схему поперечной рамы.

2. Определить собственный вес конструкций покрытия.

3. Рассчитать снеговую нагрузку.

4. Найти вертикальное давление колес мостовых кранов.

5. Определить горизонтальное давление колес мостовых кранов.

6. Рассчитать ветровую нагрузку.

7. Установить соотношение моментов инерции верхних и нижних частей стоек (колонн) и ригеля (стропильной фермы).

8. Составить сводную таблицу нагрузок на поперечную раму

Пример выполнения расчета:

Исходные данные:

Место строительства ……………………………………….………….г. Казань

Назначение здания ……………………………….ремонтно-механический цех

Высота здания (Нзд), м ……………………………………………………….21,5

Пролет здания (В), м …………………………………………………………...24

Высота пролета (Н), м ………………………………………………………..16,2

Шаг установки колонн (Т), м………………………………………….……….12

Ширина светоаэрационного фонаря (Вф), м ………………………………….12

Грузоподъёмность мостовых кранов(Qкр), т ……………………………….. .15

Количество мостовых кранов в пролете ……………………………………….4

Пролет моста крана (Вкр), м ………………………………………………….22,5

Режим работы кранов ………………………………………………….…средний

Высота подкрановой балки в опорном сечении (Нп.б.), мм .………………1050

Высота подкранового рельса (hп.р.), мм ………………………………………120

Уровень головки подкранового рельса (Нп.р.), м …………………………..13,37

Вес подкрановой балки (Gп.б.), кН …………………………………………….150

Длина верхней части колонны (Нв), мм …………………...……………..…4000

Длина нижней части колонны (Нн), мм ……………………………………12600

Ширина нижней части колонны (bн), мм …………………...………………1000

 

Решение.

1. Построение расчетной схемы поперечной рамы.

Принимаем поперечную раму здания, как П-образную симметричную раму со стой- ками, жестко защемленными в опорах, и ригелем, жестко соединенными со стойками (рис.12).

Стойки по высоте состоят из двух частей: верхней Нв и нижней Нн, в пределах кото- рых их жесткости Jв и Jн постоянны. Жесткость ригеля Jр по длине В также постоянна.

 

 

 

 

Рис. 12.

 

2. Расчет собственного веса конструкций покрытия.

Собственный вес стропильной фермы со связями получаем по эмпирической формуле:

 кН/м2;

где  коэффициент веса фермы, принимаемый при нагрузке от 1,5 до 4,0  кН/м2 для ферм 30 – 36 м в пределах 0,6 – 0,9; для ферм 18 - 24 м  Для больших значений пролета и нагрузки принимается больший коэффициент.  

В -  пролет фермы, равный 24 м.

Приближенное значение нагрузки от веса фонарной конструкции:

 кН/м2;

где - коэффициент веса фонаря, равный 0,5,

Вфон – пролет фонаря, равный 12 м.

Ремонтно-механический цех относится к относится к группе зданий 1, поэтому для светоаэрационного фонаря вес переплетов с остекленением (gпер) и вес бортовой стенки (g б.с.) принимаем по рекомендациям: g пер = 0,04 – 0,06 кН/м2 и g б.с.= 0,06 – 0,08 кН/м2; для средних по величине пролетов  

g пер = 0,05 кН/м2 и g б.с. = 0,07 кН/м2.

Для аэрационных фонарей вес переплетов и вес бортовой стенки не учитывают.

Вес 1 м2 рубероидной кровли на битумной мастике с выравнивающим асфаль- товым слоем:

 кН/м2;

где n - число слоев для кровли со светоаэрационными фонарями n = 3. Для кровли с аэрационным фонарем n = 4;

h руб, h в.с. – толщина одного слоя рубероида со слоем битумной мастики и толщина выравнивающего слоя: h руб = 5 мм; h в.с. = 20 мм;  

   - объёмный вес рубероида и асфальтовой смеси, равный соответственно 13 кН/м3 и 18 кН/м3.

Вес 1 м2 утеплителя определяется по формуле:

 кН/м2.

где  - толщина и удельный вес утеплителя.

Толщину утеплителя определяет из теплотехнического расчета.

Ремонтно-механический цех относится к группе зданий I (табл. П.8), поэтому его кровля нуждается в утеплителе.

По табл.П.10 принимаем наружную температуру однодневки для района г.Казани . По табл. П.12 находим требуемое сопротивление теплопередачи ограждаю- щих конструкций, используя метод интерполяции. Для покрытия   По данным табл.П.13 находим ближайшее большее значение R2 = 0,87, что соответствует толщине утеплителя hy = 90 мм. Материал утеплителя – пеносиликат (  кН/м3).

Вес 1 м2 плит покрытия находим как

 кН/м2,

где Рп.п  - вес одной плиты. Для шага колонн Т = 12 мм унифицированная ширина плиты 3 м. По табл.П.14 для беспрогонной конструкции кровли выбираем плиту марки   (вес плиты – 68 кН);

Fn . n – площадь плит покрытия.  м2.

Интенсивность погонной постоянной расчетной нагрузки на ригель в конечном итоге определяем по формуле:

 кН/м

где n – коэффициент перегрузки от собственного веса, равный 1,1.

Опорная сила давления ригеля от постоянной нагрузки на одну стойку рамы:

 кН.

3. Расчет снеговой нагрузки.

Величина снеговой нагрузки на 1 м2 площади горизонтальной проекции кровли:

 кН/м2,

где ро -  вес снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли в зависимости от района строительства. Для г. Казани (III снеговой район, табл. ), ро= 1 кН/м2,

с - коэффициент профиля кровли: для светоаэрационных фонарей с шириной проёма

12 м с = 1,2.

РАЗДЕЛ 3.2.

Исходные данные и условие расчета:

Для заданного производственного здания (табл.П.1 и П.2.) рассчитать внутренние силовые факторы в поперечной раме от внешних нагрузок, определенных при решении задачи 3.1. и найти расчетные усилия в её характерных сечениях.

 

Последовательность расчета.

1. Установить соотношения моментов инерции верхних и нижних частей стоек и ригеля и выбрать характерные сечения рамы.

2. Построить эпюры изгибающих моментов, продольных и поперечных сил для рамы от постоянных нагрузок и определить внутренние усилия в её характерных сечениях.

3. Определить внутренние усилия в характерных сечениях рамы от снеговой нагрузки.

4. Построить эпюры изгибающих моментов, продольных и поперечных сил для рамы от крановых моментов и вертикальной крановой нагрузки и определить внутренние уси- лия в характерных сечениях рамы.

5. Построить эпюры изгибающих моментов, продольных и поперечных сил для рамы от сил поперечного торможения кранов и определить внутренние усилия в её характер- ных сечениях с учетом пространственной жесткости каркаса.

6. Построить эпюры изгибающих моментов, продольных и поперечных сил для рамы от ветровой нагрузки и определить внутренние усилия в характерных сечениях рамы.

7. Составить сводную таблицу усилий в стойках рамы.

8. Составить таблицу расчетных усилий для рамы с учетом основных и дополнительных сочетаний.

 

Пример решения расчета:

Исходные данные:

Длина здания (по осям крайних поперечных рам) (L), м ………………….144

Пролет здания (В), м …………………………………………………………...18

Шаг установки колонн (Т), м………………………………………….……….12

Грузоподъёмность мостовых кранов(Qкр), т ……………………………..100/20

Пролет моста крана (Вкр), м ………………………………………………….16,5

Нормативная сила давления колеса крана на рельс (Рmax), кН ……………..385

Высота подкрановой балки в опорном сечении (Нп.б.), мм .………………1050

Вес подкрановой балки (Gп.б.), кН …………………………………………….150

Длина колонны (до высоты пролета) (Н), м …………………………………19,0

    в том числе: длина верхней части колонны (Нв), м……….….…..……6,0

                            длина нижней части колонны (Нн), м…………...……...13,0

Ширина верхней части колонны (bв), мм .……………………………………500

Ширина нижней части колонны (bн), мм..…………………...………………1000

Постоянная нагрузка от покрытия (qn), кН/м …………………………..……44,7

Снеговая нагрузка (qсн), кН/м …………………………………………………20,2

Вертикальная сила давления колес крана,

                максимальная (Dmax) кН …………………………………………2602

                минимальная (Dmin) кН …………………………………………...984

Сила поперечного торможения кранов (PГ), кН ……………………………..99,4

Моменты от Dmax, кН м ……………………………………………………….1464

                  Dmin, кН м ………………………………………………………...553

Ветровая нагрузка: активное давление (qв), кН/м ……………………………5,44

                             отсос ( ), кН/м ………………………………………….4,08

                             сосредоточенная сила ветра на шатер здания:

                                       с наветренной стороны (W0), кН …...…………….45,94

                                       с заветренной стороны ( ), кН …………………34,46

Решение.

1. Выбор соотношений моментов инерции элементов рамы и определение её характерных сечений.

По заданным геометрическим размерам колонн и пролету здания строим расчетную схему поперечной рамы и обозначаем действующие на неё нагрузки (рис.14).

 

 

Рис.14.

По графикам (рис.15) выбираем соотношения моментов инерции

;        

Для ведения дальнейших расчетов намечаем четыре сечения:

I – I - у основания колонны (стойки);

II – II - у подкранового пояса нижней части колонн;

III – III - у подкранового пояса верхней части колонн;

IV – IV - у сопряжения верхней части колонн с ригелем.

 

                                        легкая (неутепленная);                                    утепленная кровля.

 

Рис.15.

 

2. Построение эпюр изгибающих моментов, поперечных и продольных сил от постоянных нагрузок и определение внутренних усилий в характерных сечениях.

Строим расчетную схему рамы (рис.16). В данной раме 6 реактивных усилий (по 3 в каждой жесткой заделке). Следовательно, рама (6 – 3 = 3) трижды статически неопределима.

 

                            

 

                Рис.16.

 

Основную систему получаем, разрезав ригель в коньковом (срединном) сечении и заменив внутренние силовые факторы неиз- вестными усилиями Х1  и  Х2 и моментом Х3  (рис.17).

 

 

                          Рис.17.

Составляем систему канонических уравнений:

Определяем перемещения (коэффициенты и свободные члены) канонических урав- нений. Для этого нагружаем основную систему последовательно силами  (рис.18,а),  (рис.18, б),  (рис.18, в) и внешней нагрузкой qn (рис.18, г), строим соответствующие эпюры изгибающих моментов (рис.18 , д, е, ж, з).

Для определения коэффициента  перемножим эпюру «М1» саму на себя, получим:

,

где       м2 ,          м,

             м2 ,                 м,

             м2  м,

Jн= 8 Jв.

После подстановки найдем

      

Аналогично определим и другие коэффициенты:

;   ;

;

 

Рис.18.

 

Рис. 19.

Канонические уравнения приобретают вид:

                          

Откуда     Х1 = 11,3 кНХ2 = 0 кН;    Х3 = -1704 кН;

Строим эпюры изгибающих моментов, продольных и поперечных сил от равномерно распределенной нагрузки qn, приложенной к ригелю.

Эпюра “ Mx(рис.20, а):

ригель: Мх max = X3 = 1704  кН м, кН м.

стойки:  кН м;

             а)

Эпюра “ Qx(рис.20, б):

ригель:

;

правая стойка:

левая стойка:

б)

Эпюра “ Nx(рис.20, в):

ригель:

правая стойка:

левая стойка:

в)

Рис.20.

В ступенчатых стойках рамы из-за смещения центров тяжестей сечений верхней и нижней частей возникают изгибающие моменты:

где Nx – продольная сила в стойках рамы от собственного веса покрытия,

е – смещение центров тяжестей верхней и нижней частей колонн:

Для учета момента Мст строим расчетную схему, оставляя основную систему преж- ней, (рис.19, а). Строим эпюру изгибающих моментов от внешней нагрузки (рис.19, б) и используя систему канонических уравнений, для которых свободные члены равны:

;  

получаем систему линейных уравнений:

Решая систему, найдем Х1 = -7,6 кН, Х3 = - 15,9 кН м, (Х2 = 0).

Строим эпюры “ Mx”, “ Nx”, “ Qxдля поперечной рамы от момента Мст (рис.21, а,б,в, ):

 

 

       а)                                              б)                                             в)

Рис.21.

 Просуммировав значения эпюр от вертикальной нагрузки по ригелю и от смещения центров тяжестей стоек, получим суммарные значения внутренних силовых факторов в каждом характерном сечении (табл.2).

Таблица 2.

Значения  М x, Qx, Nx  от вертикальной нагрузки по ригелю в характерных сечениях.

 

Сечение

Моменты Мх, кН м

Продольная сила Nx, кН

Поперечная сила Qx, кН

qn Mcm суммар- ные qn Mcm суммар- ные qn Mcm суммар- ные
правая стойка: I – I II – II III – III IV – IV левая стойка: I – I II – II III – III IV - IV   107,9 -34,8 -34,8 -106   107,9 -34,8 -34,8 -106   -27,9 70,9 -29,7 15,9   -27,9 70,9 -29,7 15,9   80 36,1 -64,5 -90,1   80 36,1 -64,5 -90,1   -11,3 -11,3 -11,3 -11,3   11,3 11,3 11.3 11.3   7,6 7,6 7,6 7,6   -7.6 -7,6 -7,6 -7.6   -3,7 -3,7 3,7 3,7   3,7 3,7 3,7 3,7   -402,4 -402,4 -402,4 -402,4   -402,4 -402,4 -402,4 -402,4   - - - -   - - - -   -402,4 -402,4 -402,4 -402,4   -402,4 -402,4 -402,4 -402,4

 

Строим суммарные эпюры Mx, Qx, Nx (рис.22, а,б,в):

 

 

                                  

            а)                                        б)                                               в)

Рис.22.

3. Определение усилий в поперечной раме от снеговой нагрузки.

Значения изгибающих моментов, продольных и поперечных сил от снеговой нагрузки получим умножением значений Mx, Qx, Nx   от постоянной нагрузки на переходной коэффициент:   и сведем в таблицу 3.

Таблица 3.

Значения Мх, Qx, Nx от снеговой нагрузки в характерных сечениях рамы

 

Силовые факторы

Сечения поперечной рамы

Левая стойка

Правая стойка

I - I II - II III - III IV - IV I - I II - II III - III IV - IV
Mx, Qx, Nx 36,1 -1,7 -182 16,3 -1,7 -182 -29,2 -1,7 -182 -40,7 -1,7 -182 36,1 1,7 -182 16,3 1,7 -182 -29,2 1,7 -182 -40,7 1,7 -182

 

4. Определение усилий в поперечной раме от крановых моментов.

В найневыгоднейшем положении мостовые краны нагружают стойки рамы максимальной и минимальной силой давления колес кранов (Dmax Dmin), а также моментами Mmax и Mmin от вертикальных сил давления колес кранов Dmax и Dmin , приложенных на уровне подкрановых площадок в месте перехода нижней части колонн в верхнюю.

Составляем расчетную схему рамы, нагруженной крановыми моментами (рис.19, в), используя выбранную ранее основную систему. В системе канонических уравнений ко- эффициенты  остаются прежними; находим лишь свобод- ные члены уравнений перемножением грузовой эпюры моментов (рис.19, г) на эпюры от единичных сил (рис.18, д,е,ж)

Коэффициент пространственной жесткости каркаса при действии местных (крановых) нагрузок:

где  - коэффициент;

 - сумма нормативных сил давлений колес четырёх кранов на один рельс. Каждый кран опирается на один рельс четырьмя колесами. Поэтому =  кН,

т - коэффициент условий работы; для однопролетных зданий с продольными фонарями т = 0,9;

N - число рам в жестком блоке. При длине здания в 144 м  и шаге колонн 12 м N = 13,

l 2 -  расстояние между вторыми от торцов здания рамами l 2 = 120 м,

п - число пар рам, равноудаленных от центра тяжести жесткой кровли. Центр тяжести кровли находится в её середине. При длине здания 144 м и шаге колонн 12 м   п = 4;

li  - расстояние между каждой парой рам, равноудаленных от центра тяжести кровли.

Таким образом

Поэтому корректируем величину горизонтальных смещений основной системы под действием крановых моментов:

    

    

ПРИЛОЖЕНИЯ

Таблица П.1.

Исходные данные на выполнение расчетно-проектировочных работ

 

 

вари-

анта

 

 

Назначение производст-

венного здания (цех)

 

Место строительства

(нас. пункт)

Мостовые краны

 

Технологическое оборудование

Длина стеновых панелей и плит покрытия м

 

грузо-подъём-ность

крана, т

 

кол-во кранов, шт

 

режим работы кранов

  наиболь-шая высота, м коэффи-циент монтажной характе-ристики
  1 2   3   4   5   6 7     8   9     10   11   12   13 14   15   16   17 18     19   20   Арматурный Вальцепро- катный Механиче- ский Металлокон-струкций Сварочный   Модельный Ремонтно-механиче-ский Инструмен-тальный Железобе-тонных изделий Понобетон-ный Гальваниче-ский Цех горячей штамповки Ткацкий Горячепрес-совый Термиче-ский Обогатител-ный Отжиговый Сборочно-механиче-ский Стеклопла-вильный Цех горячей штамповки     Алма-Ата Архангельск   Владивосток   Волгоград   Днепропет-ровск Ереван Калининград     Киев   Красноярск     Санкт-Петер-бург Львов   Москва   Новороссийск Одесса   Рига   Севастополь   Ташкент Харьков     Харьков   Мариуполь     75/20 50/10   30/5   100/20   20/5   10 20/5     15/3   50/10     30/5   15   75/20   5 50   30/5   20/5   30 125/20     15/3   50/10   3 4   3   3   3   2 4     3   4     3   3   3   4 3   3   3   2 3     3   4   Средний Средний   Средний   Средний   Средний   Легкий Средний     Средний   Тяжелый     Тяжелый   Средний   Тяжелый   Легкий Тяжелый   Средний   Тяжелый   Средний Средний     Средний   Тяжелый   7,0 8,0   4,2   9,4   6,3   4,5 6,5     4,0   7,2     6,0   12,0   11,5   5,0 8,6   5,0   7,5   6,0 12,5     4,0   6,0   0,8 0,7   1,0   0,6   0,8   0,9 1,0     1,0   0,5     0,5   0,3   0,6   1,0 0,8   1,0   0,9   0,6 0,8     1,0   1,0   12 12   6   12   6   12 12     6   12     12   12   12   6 12   12   12   6 12     12   12
 

Таблица П.3.

Краны мостовые электрические общего назначения грузоподъёмностью от 5 до 50 т.

(выборка из ГОСТ 3352 - 54, ТУ 24-69-344-79, ТУ 24-9-454(455)-76 и др.)

 

 

 Краны с одним крюком для среднего режима работы

 

Грузо-подъём--ность

 

Пролет моста крана,

Вкр

Основные и габаритные размеры, мм

 

Тип и

размер    подкрано-

вого рельса

Давление колеса на рельс под-кранового пути

Вес, т

Ширина крана В База крана К

Н

 

В1

Колея тележки LT

 

тележки

крана общий

   
т м мм

мм, не более

мм

т, не более

5

10,5

16,5

22,5

28,5

31,5

34,5

5000 3500

1650

230

1400

КР-70

7,5

9,1

10,1

11,5

12,2

12,8

2,2

13,6

18,1

25,0

31,2

33,3

35,7

6300 5000

10

10,5

16,5

22,5

28,5

31,5

34,5

6300

4400

1900

260

2000

КР-70

12,5

13,5

14,5

17,0

18,0

19,0

4,0

17,5

21,0

27,0

34,8

40,0

46,1

5000

15

10,5

16,5

22,5

28,5

31,5

34,5

6300

4400

2300

260

200

0

КР-70

16,0

17,5

18,5

21,0

22,0

23,0

5,3

20

25

31

41

45

52

5000

Краны с двумя крюками для среднего режима работы

Грузоподъём-ность крюка

 

Пролет моста крана,

Вкр

Основные и габаритные размеры, мм

 

Тип и размер    подкрано- вого рельса

Давление колеса на рельс под-кранового пути

Вес, т

Ширина крана

В

В

База крана

К

 

Н

 

В1

Колея тележки

LT

 

тележ-ки

 

крана общий

основ-ного

вспомо-

гатель-ного

     

т

м мм

мм, не более

мм

т, не более

15

3

16,5

22,5

28,5

31,5

34,5

6300

4400

2300

260

2000

КР-70

18,0

19,0

22,0

23,0

25,0

7

26,5

34,0

43,5

47,5

53,5

5000

20

5

16,5

22,5

28,5

31,5

34,5

6300

4400

2400

260

2000

КР-70

20,5

22,0

25,5

26,5

27,5

8,5

32,5

36,0

46,5

50,0

55,0

5000
30 5 16,5 22,5 28,5 31,5 34,4 6300 5100 2750 300 2500 КР-70 29,0 31,5 34,5 36,0 36,0 12 45,5 52,0 62,0 67,5 72,0
50 10 16,5 22,5 28,5 31,5 34,5 6860 5250 3150 300 2500 КР-80 43,0 46,5 49,0 51,5 54,0 18 59,0 66,5 77,0 84,0 98,0

Таблица П.4.

Краны мостовые электрические общего назначения грузоподъёмностью от 5 до 50 т.

(выборка из ГОСТ 3352 - 54, ТУ 24-69-344-79, ТУ 24-9-454(455)-76 и др.)

 Краны с одним крюком для тяжелого режима работы

 

Грузо-подъём--ность

 

Пролет моста крана,

Вкр

Основные и габаритные размеры, мм

 

Тип и размер    подкрано- вого рельса

Давление колеса на рельс под-кранового пути

Вес, т

  Ширина крана В   База крана К

 

Н

 

В1

Колея тележки LT

 

тележки

 

крана общий

     
т м мм

мм, не более

мм

т, не более

5

10,5

16,5

22,5

28,5

31,5

34,5

5000 3500

1750

230

1400

КР-70

7,5

9,1

10,1

11,5

12,2

12,8

3,0

16,6

19,8

26,0

32,2

34,3

36,8

   

10

10,5

16,5

22,5

28,5

31,5

34,5

6300

4400

2100

260

2000

КР-70

13,5

14,5

15,0

17,5

18,5

19,5

5,6

19,8

22,4

28,0

36,8

41,5

47,2

5000

15

10,5

16,5

22,5

28,5

31,5

34,5

6300

4400

2300

260

2000

 

КР-70

15,9

17,5

18,5

21,5

22,5

23,4

6,0

28,0

31,5

35,0

44,5

48,5

52,5

5000

Краны с двумя крюками для тяжелого режима работы

Грузоподъём-ность крюка

 

Пролет моста крана,

Вкр

Основные и габаритные размеры, мм

 

Тип и размер    подкрано- вого рельса

Давление колеса на рельс под-кранового пути

Вес, т

 

Ширина крана

В

 

База крана

К

 

Н

 

В1

Колея тележки

LT

 

тележки

 

крана общий

основ-ного

вспомо-

гатель-ного

     

т

м мм

мм, не более

мм

т, не более

15

3

16,5

22,5

28,5

31,5

34,5

6300

4400

2300

260

2000

КР-70

18,0

19,0

22,0

23,0

25,0

7,8

33,0

37,0

47,0

51,0

55,7

5000

20

5

16,5

22,5

28,5

31,5

34,5

6300

4400

2400

260

2000

КР-70

21,5

23,0

26,0

27,0

28,5

8,5

32,5

36,0

46,5

50,0

55,0

5000
30 5 16,5 22,5 28,5 31,5 34,4 6300 5100 2750 300 2500 КР-70 30,0 32,5 35,5 36,5 38,0 12,5 48,5 54,5 65,0 70,0 76,5
50 10 16,5 22,5 28,5 31,5 34,5 6860 5250 3150 300 2500 КР-80 43,5 47,0 50,5 52,5 55,0 18,5 60,0 69,0 79,5 86,0 100,0

Таблица П.5.

Краны мостовые электрические общего назначения грузоподъёмностью от 75 до 250 т.

(выборка из ГОСТ 3352 - 54, ТУ 24-69-344-79, ТУ 24-9-454(455)-76 и др.)

 

 

Краны среднего режима с нормальной высотой подъёма

Грузоподъём-ность крюка

 

Пролет моста крана,

Вкр

Основные и габаритные размеры, мм

 

Тип и размер    подкрано- вого 

рельса

Давление колес на рельс подкранового пути

Вес, т

Ширина крана

В

Т

 

Н

 

В1

Колея тележки

 

тележки

 

крана общий

основ-ного

 вспомо-

гатель-ного

 

Р1

 

Р2

     

т

м мм

мм, не более

мм

т, не более

75

20

16,5

22,5

28,5

31,5

34,5

8800

4560

3700

400

4400

КР-100

33

35

38

39

41

34

36

39

40

42

38

105

115

125

135

140

4000

100

20

22,0

28,0

31,0

34,0

8800

4560

3700

400

4400

КР-120

42

46

49

51

43

47

50

52

42

125

145

155

165

400
125 20 22,0 28,0 31,0 34,0 8800 4560 4000 400 4400 КР-120 49 53 55 58 50 54 56 59 43 135 155 165 175
150 30 22,0 28,0 31,0 34,0 10400 1980 4800 500 5500 КР-120 30 32 33 34 31 33 34 35 65 175 195 210 225
200 30 22,0 28,0 31,0 34,0 10400 1980 4800 500 5500 КР-120 38 40 41 42 39 41 42 43 72 190 220 235 250
250 30 22,0 28,0 31,0 34,0 10400 1980 4800 500 5500 КР-120 46 48 50 53 47 49 51 54 75 230 255 270 285

 

 

Таблица П.6

Минимальный зазор между тележкой крана и нижней поверхностью несущей конструкции покрытия

Пролет здания,

в м

Грузоподъёмность кранов, т

до 50 от 50 до 150 от 150 до 250 свыше 250
до 18 100 100 100 150
от 24 до 30 100 100 150 150
от 36 до 42 100 150 150 200
свыше 42 150 200 200 250

 

Таблица П.7

Высоты пролетов одноэтажных производственных зданий, м.

Без мостовых кранов 3,6      4,2      4,8       6,0        7,2        8,4        9,6
С мостовыми кранами 8,4 9,6 10,8 12,6 14,4 16,2 18,0 19,8 21,6 23,4

 

 

Таблица П.8.

Ориентировочная разбивка зданий по группам в зависимости от внутренней   расчетной температуры и относительной влажности воздуха

А.  Производственные здания и помещения

Группа I :     t ; 49 %

Авторемонтные Арматурные Вальцепрокатные Деревоотделочные  

Металлоконструкций

Механические цехи

Модельные

Отделки проката

Дробильно-сортиро- вочные

Инсрументальные

Сварочные

Трубоотделочные

Холодного воло- чения

Ремонтные

Группа II : t ; 50…60 %

Железобетонных изделий

Керамические

Гальванические

Сернокислотные

Травильные

Оцинкования

Электролитные

Пенобетонные

Прядильные

Группа III :   t ;  45 % 

Бандажные

Отделения слябингов

 

Цехи горячей штамповки

Калибровочные

Колесопрокатные

Станы горячей прокатки

Цехи горячего прессования

Отделения слябингов

Термические

Группа IV : t ; 60 %   (без конденсации)

Залы бумажных машин

Обогатительные фабрики

Прядильные цехи

Цехи электролиза

Ткацкие цехи

Группа V : t ; 60 %   (с конденсации)

Кожевенные

Красильные

Группа VI :   t ;  30 %       

Агломерационные

Мартеновкие

Отжиговые

Печные

Конвертерные

 

Котельные отделения

Литейный двор

Стеклоправильные

Томильные
                               

 

 

Таблица П.9

Предельные расстояния между температурными швами.

 

Здания и сооружения

Расстояния в м  при каркасе

стальном сборном железо- бетонном и смешанном монолитном железобетонном
Отапливаемые здания Неотапливаемые здания Открытые конструкции 230*; 150** 200*; 120** 130 60 40 40 50 30 30

 

Таблица П.10

Климатологические данные по населенным пунктам.

Пункт

Температура воздуха, 0С

 

Зоны

влажности

 

Снеговой

 район

 

Ветровой район

наиболее холодной пятидневки наиболее холодной однодневки Алма-Ата Архангельск Баку Брест Брянск Владивосток Волгоград Нижний Новгород Днепропетровск Ереван Иваново Игарка Казань Калининград Кемерово Киев Красноярск Самара С.-Петербург Львов Мариуполь Минск Москва Новороссийск Одесса Рига Ростов-на-Дону Севастополь Донецк Ташкент Тбилиси Харьков Челябинск Якутск Ярославль -24 -32 -3 -19 -23 -24 -25 -28 -21 -18 -28 -48 -29 -18 -39 -21 -17 -29 -24 -18 -20 -22 -26 -12 -15 -19 -22 -9 -22 -13 -7 -23 -32 -56 -27 -25 -34 -5 -24 -28 -26 -30 -33 -26 -21 -33 -48 -34 -23 -41 -26 -22 -35 -28 -24 -22 -27 -31 -17 -23 -24 -27 -17 -25 -16 -9 -28 -36 -59 -32 С В С Н Н В С Н С С Н Н С Н С Н С С В Н С Н Н В С Н С С С С С С С С Н I IV I I III II II IV I II III V III I III II IV III III I I II III II I II I I I I II II III III III III II V I I IV III II III III I IV II II II II III III II III III I I V III II III III III III III III II I I

 

Таблица П.11.

Районирование территории СНГ по снеговой и ветровой нагрузке

Нормативная нагрузка

Районы СНГ и Прибалтики

I II III IV V VI VII
Вес снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли, кН   0,5   0,7   1,0   1,5   2,0   2,5   -
Нормативный скоростной напор ветра*, в кН/м2 0,27 0,35 0,45 0,55 0,70 0,85 1,00

* - скоростной напор ветра для точки, расположенной на высоте над поверхностью земли до 10 м.

Для сооружений высотой более 10 м скоростной напор ветра определяется введением поправочного коэффициента .

Величины поправочных коэффициентов на возрастание скоростных напоров ветра в зависимости от высоты сооружения следует принимать:

На высоте до 10 м …………1,0

На высоте до 20 м ………….1,35

На высоте до 40 м ………….1,8

На высоте до 100 м ………...2,2

На высоте до 350 м ………...3,0

Для точек расположенных на промежуточной высоте, величина поправочного коэффициента определяется линейной интерполяцией. В пределах отдельных зон зданий при высоте каждой зоны не более 10 м величину поправочного коэффициента допускается применять постоянной и определять её для средней точки зоны.

Таблица П.11.1

Значения аэродинамических коэффициентов с для поверхностей сооружений

Вертикальные поверхности: а) с наветренной стороны ……………………………………………………… б) с заветренной стороны ……………………………………………………… Вертикальные и отклоняющиеся от вертикали не более чем на 300  поверхности в зданиях с многорядным расположением фонарей и тому подобными сложными профилями: а) крайние поверхности и возвышающиеся промежуточные поверхности с наветренной стороны ………………………………………………………... б) то же, с заветренной стороны ………………………………………………. в) промежуточные поверхности с наветренной стороны ……………………. г) то же, с заветренной стороны ………………………………………………..   + 0,8 - 0,6   + 0,8 - 0,6 + 0,4 - 0,4

 

Таблица П.12.

Значения сопротивления теплопередачи ограждающих конструкций в м2 град час / ккал

Группа зданий

Конст-рукция

Значения при расчетной температуре t н  в 0С

-40 -35 -30 -25 -20 -15 -10 -5
I   II   III   IV Стены Покрытия   Стены Покрытия Стены и покрытия Стены Покрытия 0,75 0,94 0,94 1,06 0,67   1,23 1,33 0,68 0,85 0,85 0,97 0,61   1,13 1,23 0,61 0,77 0,77 0,87 0,56   1,03 1,12 0,55 0,69 0,69 0,78 0,50   0,93 1,03 0,48 0,60 0,60 0,68 0,44   0,82 0,92 0,41 0,52 0,52 0,58 0,39   0,72 0,82 0,35 0,43 0,43 0,49 0,33   0,62 0,72 0,28 0,35 0,35 0,40 0,28   0,53 0,62

 

Таблица П.13.

Теплотехнические показатели утепленных покрытий из железобетонных плит с рулонной кровлей.

 

 

Тол-щина слоя утеп-лите-

ля

 

 

По- ка-

за-

те-

ли

Плитные утеплители, кг/м3

Засыпные утеплители, кг/м3

Перли-тобе- тон Фиб-ролит

Керамзито- бетон

 

Пенобетон, пеносиликат

Пено-гипс Мине-рало-ватные плиты

 

керамзит

Туф, пемза Шлак домен-ный
600 600 400 600 300 400 500 600 500 300 300 500 600 500
  80 R1 R2 D 0,94 0,85 2,0 - - - 0,94 0,80 1,7 0,8 0,67 1,8 1,0 0,94 1,64 1,00 0,94 1,8 0,84 0,80 1,8 0,77 0,71 1,8 0,86 0,77 1,8 - - - 0,94 0,84 1,62 0,80 0,71 1,7 0,80 0,67 2,0 0,94 0,84 1,9
  90 R1 R2 D 1,02 0,87 2,1 - - - 1,00 0,86 1,8 0,87 0,72 1,9 1,09 1,02 1,62 1,09 1,02 1,9 0,89 0,87 1,9 0,83 0,77 2,0 1,09 0,83 1,9 1,23 1,10 1,72 1,02 0,89 1,71 0,87 0,77 1,9 0,87 0,72 2,2 1,02 0,88 2,0
  100 R1 R2 D 1,10 0,94 2,2 0,94 0,77 2,8 1,10 0,94 2,0 0,94 0,70 2,0 1,18 1,12 2.0 1,18 1,10 2,0 0,98 0,94 2,0 0,90 0,83 2,1 1,18 0,90 2,1 1,47 1,31 0,87 1,11 0,98 1,75 0,94 0,83 2,0 0,94 0,77 2,3 1.10 0,58 2,1
  120 R1 R2 D 1.27 1,07 2,5 1,07 0,87 3,1 1,27 1,07 2,2 1,07 0,87 2,2 1,36 1,27 2,2 1,36 1,27 1.3 1,13 1,07 2,3 1,02 0,94 2,3 1,36 1,02 2,3 1,07 1,51 2,12 1,26 1,11 1,98 1.07 0,54 2,2 1,07 0,87 2,6 1,27 1.13 2,4
  140 R1 R2 D 1,44 1.20 2,8 - - - 1,44 1,20 2,4 1,20 0,97 2,5 1,54 1,41 2,5 1,54 1,44 2,5 1,27 1,20 2,5 1,15 1,05 2,6 1,54 1,15 2,6 - - - 1,4 1,25 2.13 1,20 1,05 2,5 1,20 0,97 2,9 1,44 1,27 2,7
  160 R1 R2 D 1,54 1,34 3,1 - - - 1,54 1,34 2,7 1,34 1,07 2,8 1,73 1,60 2,8 1,72 1,54 2,7 1,41 1,34 2,8 1,27 1,16 2,9 1,72 1,26 2,8 - - - 1,60 1,39 2,32 1,34 1,16 2,7 1,34 1,07 3,2 1,54 1,41 3,0
  180 R1 R2 D 1,77 1,47 3,4 - - - 1,77 1,47 2,9 1,47 1,17 3,0 1,91 1,76 3,0 1,90 1,70 3,0 1,56 1,47 3,0 1,40 1,27 3,1 1,90 1,40 3,1 - - - 1,76 1,53 2,52 1,47 1,27 3,0 1.47 1,17 3,5 1,77 1,56 3,2
  200 R1 R2 D 1,93 1,61 3,6 1,53 1,27 4,7 1,61 1,60 3,1 1,94 1,47 3,2 1,61 1,93 3,2 2,10 1,94 3,2 2,09 1,60 3,2 1,69 1,39 3,4 2,09 1,53 3,4 - - - 1,93 1,67 2,75 1,61 1,39 3,2 1,61 1,27 3,8 1,93 1,69 3,4

 

 

Таблица П.14.

Плиты покрытия железобетонные длиной 6 м и 12 м.

Плита

 

Плита

 

Плита

 

Плита

 

 

Марка плиты

Номинальные размеры в м

Расход материалов

Вес в т

бетона в м3 стали в кг
0,93 75 2,3
0,55 33 1,4
2,75 214…268 6,8
; 1,96 185…260 4,9

 

Таблица П.15.

Номинальные размеры светоаэрационных и аэрационных фонарей.

Светоаэрационный фонарь

Аэрационный фонарь

Пролеты здания в м Ширина фонаря в м Высота проёма в  м Пролеты здания в м Ширина фонаря в м Высота проёма в  м
12 – 18 18 24 – 30 24 – 30 30 – 36 6 6 12 12 12 1,5 1,75 2 х 1,25 2 х 1,5 2 х1,75 12 – 18 18 – 24 24 – 30 30 - 36 6 6 12 12 1,25 1,75 2,4 3,4

Таблица П.16.

Фермы светоаэрационных фонарей.

 

 

Маркировка и основные показатели светоаэрационных фонарей

Марка фермы

Шаг колонн, м

Размеры фонаря

Вес

в  т

Вф, м Высота остекленения в мм Н, мм
ФСФ–1 ФСФ-2 ФСФ-3   6   6 1 х 1500 1 х 1750 2 х 1250 2410 2660 3430 0,33 0,34 0,42
ФСФ-4 ФСФ-5 ФСФ-6   6   12 2 х 1250 2 х 1500 2 х 1750 3430 3930 4430 0,60 0,66 0,75
ФСФ-7 ФСФ-8 ФСФ-9   12   6 1 х 1500 1 х 1750 2 х 1250 2850 3100 3870 0,52 0,58 0,68
ФСФ-10 ФСФ-11 ФСФ-12   12   12 2 х 1250 2 х 1500 2 х 1750 3870 4370 4870 0,95 1,05 1,20

Таблица П.17

Фермы аэрационных фонарей.

Схемы ферм

 

Маркировка и основные показатели ферм аэрационных фонарей.

Марка фермы

Шаг колонн в м

Номинальные размеры фонарей в м

Основные размеры в м

Вес,

т

Вн Нн А С Н
ФАФ-1 ФАФ-2 ФАФ-3 ФАФ-4   6 6 6 12 12 1,25 1,70 2,40 3,40 750 800 1250 1650 800 1550 1600 2300 1150 1650 2400 3450 0,7 0,7 1,6 1,7
ФАФ-5 ФАФ-6 ФАФ-7   12 6 6 12 1,70 2,40 3,40 900 1100 1700 1700 1900 3200 1250 2000 3650 0,8 1,0 2,0

 

Таблица П.18.

Фермы скатных покрытий пролетом 18 – 30 м.

 

 

Шаг ферм, в м

 

Уклон

 

Пролет

 

Марка фермы

Сечения поясов (2 уголка)

Вес, т

верхнего нижнего

 

6

1/12 18 24 30 36 НБФ 18-315 НБФ 24-670 НБФ 30-720 НБФ 36-630 2 х 160 х 9 2 х 125 х 12 2 х 140 х 12 2 х 160 х 12 2 х 110 х 7 2 х 140 х 90 х 10 2 х 160 х 100 х 10 2 х 160 х 10 34 25 43 55
1/8 24 30 36 БФ 24-686 БФ 30-665 БФ 36-665 2 х 149 х 9 2 х 160 х 11 2 х 200 х 12 2 х 125 х 9 2 х 160 х 100 х 12 2 х 180 х 11 28 46 66

 

 

12

1/12 24 30 36 НФ 24-655 НФ 30-710 НФ 36-665 2 х 180 х 12 2 х 220 х 14 2 х 250 х 16 2 х 160 х 100 х 12 2 х 200 х 125 х 14 2 х 200 х 14 52 74 108
1/8 24 30 36 Ф 24-650 Ф 30-645 Ф 36-660 2 х 200 х 12 2 х 220 х 16 2 х 250 х 20 2 х 180 х 12 2 х 200 х 14 2 х 220 х 20 48 82 128

Таблица П.19.

Балки подкрановые стальные.

 

Грузоподъём-ность кранов, т

Пролет здания, м

Высота опорного сечения в мм  при шаге колонн

6 м 12 м 24 м
5 10 15; 15/3 18 – 36 18 – 36 18 - 36 680 850 850 1050 1050 1050 - - -
20/5 18 – 24 30 - 36 850 1050 1300 - -
  30/5 18 24 30 - 36 850 1050 1050 1300 1300 1450 - - -
  50/10 18 24 – 30 36 1050 1300 1300 1450 1450 1650 - - -
75/20 100/20* 125/20* 150/30* 18 – 36 18 – 36 18 – 36 18 – 36 1300 1300 1300 1300 1650 1850 1850 1850 3300 3300 3300 3700
200/30* 18 – 30 36 1300 1300 1850 3300 3700 3700

* - балки изготавливаются целиком из низколегированной стали

Таблица П.20.

Основные размеры сечений подкрановых балок в мм

Н H   bг г
680 850 1050 1300 1450 1650 1850 3300 3700 620 790 990 1240 1390 1590 1790 3200 3600 6 6 – 10 8 – 12 10 – 12 10 – 12 12 – 16 14 – 20 14 – 20 14 - 20 220 – 320 220 – 450 250 – 500 220- 500 320 – 630 360 – 630 360 – 800 400 – 800 360 – 800 10 – 14 10 – 18 12 – 22 12 – 25 16 – 25 18 – 25 20 – 28 25 – 30 30 - 32

 

Таблица П.21

Рельсы крановые (по ГОСТ 4121 – 52)

Обозначе-ние рельса

Ширина головки, мм

Ширина подошвы, мм

Высота рельса, мм

Площадь поперечного сечения, мм2

Моменты инерции, см4

Вес 1 пог. м в кг

   
КР 70 КР 80 КР 100 КР 120 70 80 100 120 120 130 150 170 120 130 150 170 67,30 81,13 113,32 150,44 1-81,99 1547,40 2864,73 4923,70 327,16 482,39 940,98 1694,83 52,70 63,52 88,73 117,89

 

Таблица П.22

Расчетные сопротивления R  в МПа для прокатной стали

 

 

Вид напряженного состояния

 

 

Условное обозначе- ние

Расчетные сопротивления прокатной стали

углеродистой, марок

Низколегированной, марок

 

Ст.3,

Ст.4

 

Ст.5

14Г2 и 15ГС при толщине проката в мм

10Г2С, 10Г2СД, 15ХСНД

 

10ХСНД

20 и менее 21 - 32
Растяжение, сжатие и изгиб ... Срез ……………..…………… Смятие торцевой поверхности (при наличии пригонки) ……. Смятие местное при плотном касании ………………………. Диаметральное сжатие катков при свободном касании (в конструкциях с ограниченной подвижностью)………………. R Rcp            Rсм.т.        Rсм.м.                                                                                                          Rс.к.              210 130      320     160     80 230 140     340     170     90 290 170     430     220     110 280 170    420   210           110       290 170      430      220     110 340 200      510      250     130

П р и м е ч а н и я: 

1. Указанные в таблице значения расчетных сопротивлений установлены:

а) для прокатнй стали до 100 мм  включительно;

сортовой стали толщиной до 20 мм;

листовой и широкополосной стали толщиной до 40 мм включительно;

б) для прокатной низколегированной стали (сортовой, фасонной, листовой и широкополосной) толщиной от 4 до 32 мм.

2. При толщине прокатной стали, превышающей величины, указанные в примечании 1, расчетные сoпротивления определяются в соответствии с указаниями СHиП II-B.3-62

 

 

Таблица П.23.

Коэффициент   продольного изгиба центрально сжатых элементов.

Гибкость

Сталь марок

 

 Ст.3 и Ст.4

Ст.5

 
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9  
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 1,0000,990 0,970 0,950 0,920 0,890 0,860 0,810 0,750 0,690 0,600 0,520 0,450 0,400 0,360 0,320 0,290 0,260 0,230 0,2100,190 0,999 0,988 0,968 0,947 0,917 0,887 0,855 0,804 0,774 0,681 0,592 0,513 0,445 0,396 0,356 0,317 0,287 0,257 0,228 0,208 - 0,998 0,986 0,966 0,944 0,914 0,884 0,850 0,798 0,738 0,672 0,584 0,506 0,440 0,392 0,352 0,314 0,284 0,254 0,226 0,206 - 0,997 0,984 0,964 0,941 0,911 0,881 0,845 0,792 0,732 0,663 0,576 0,499 0,435 0,388 0,348 0,311 0,281 0,251 0,224 0,204 - 0,996 0,982 0,962 0,938 0,908 0,978 0,840 0,786 0,726 0,654 0,568 0,492 0,430 0,384 0,344 0,308 0,278 0,248 0,222 0,202 - 0,995 0,980 0,960 0,935 0,905 0,875 0,835 0,780 0,720 0,645 0,560 0,485 0,425 0,380 0,340 0,305 0,275 0,245 0,220 0,200 - 0,994 0,978 0,958 0,932 0,902 0,872 0,830 0,774 0,714 0,636 0,552 0,478 0,420 0,376 0,336 0,302 0,272 0,242 0,218 0.198 - 0,993 0,976 0,956 0,929 0,899 0,869 0,825 0,768 0,708 0,627 0,544 0,471 0,415 0,372 0,332 0,299 0,269 0,239 0,216 0,196 - 0,992 0,974 0,954 0,926 0,896 0,866 0,820 0,762 0,702 0,618 0,536 0,464 0,410 0,368 0,328 0,296 0,266 0,236 0,214 0,194 - 0,991 0,972 0,952 0,923 0,893 0,863 0,815 0,756 0,696 0,609 0,528 0,457 0,405 0,364 0,324 0,293 0,263 0,233 0,212 0,132 - 1,000 0,980 0,960 0,930 0,890 0,850 0,800 0,740 0,670 0,590 0,500 0,430 0,370 0,320 0,280 0,250 0,230 0,210 0,190 0,170 0,150  

Таблица П.24.

Коэффициент   продольного изгиба центрально сжатых элементов.

Гибкость

Сталь марок

 14Г2, 15ГС, 10Г2С1, 10Г2СД и 15ХСНД

10ХСНД

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 1,000 0,980 0,950 0,920 0,890 0,840 0,780 0,710 0,630 0,540 0,460 0,390 0,330 0,290 0,250 0,230 0,210 0,190 0,170 0,150 0,130 0,998 0,977 0,947 0,917 0,885 0,834 0,773 0,702 0,621 0,532 0,453 0,384 0,326 0,286 0,248 0,228 0,208 0,188 0,168 0,148 - 0,996 0,974 0,944 0,914 0,880 0,828 0,766 0,694 0,612 0,524 0,446 0,378 0,322 0,282 0,2460,226 0,206 0,186 0,165 0,146 - 0,994 0,971 0,941 0,911 0,875 0,822 0,759 0,686 0,603 0,516 0,439 0,372 0,318 0,278 0,244 0,224 0,204 0,184 0.164 0.144 - 0,992 0,968 0,938 0,908 0,870 0,816 0,752 0,678 0,594 0,508 0,432 0,366 0,314 0,274 0,242 0,222 0,202 0,182 0,162 0,142 - 0,990 0,965 0,935 0,905 0,865 0,810 0,745 0,670 0,585 0,500 0,425 0,360 0,310 0,270 0,240 0,220 0,200 0,180 0,160 0,140 - 0,988 0,968 0,932 0,902 0,860 0,804 0,738 0,662 0,576 0,492 0,418 0,354 0,306 0,266 0,238 0,218 0,198 0,178 0,158 0,138 - 0,986 0,959 0,929 0,899 0,855 0,798 0,731 0,654 0,567 0,484 0,411 0,348 0,302 0,262 0,236 0,216 0,196 0,176 0,156 0,136 - 0,984 0,956 0,926 0,896 0,850 0,792 0,724 0,646 0,558 0,476 0,404 0,342 0,298 0,258 0,234 0,214 0,194 0,174 0,154 0,134 - 0,984 0,956 0,926 0,896 0,850 0,792 0,724 0,646 0,558 0,476 0,404 0,342 0,298 0,258 0,234 0,214 0,194 0,174 0,154 0,134 - 1,00 0,98 0,95 0,92 0,88 0,82 0,77 0,68 0,59 0,50 0,43 0,36 0,31 0,27 0,23 0,20 0,18 0,16 0,14 0,12 0,11

Таблица П.25.

Коэффициенты  сжато-изогнутых элементов со сплошными стенками из стали марок

Ст.3 и Ст.4 (R = 210 Мпа) в плоскости действия момента, совпадающей с плоскостью симметрии.

 

Значения при приведенном эксцентриситете

0,1 0,5 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 10,0 14,0 20,0
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 0,967 0,959 0,942 0,920 0,890 0,860 0,810 0,750 0,690 0,600 0,520 0,450 0,400 0,360 0,320 0,290 0,260 0,230 0,210 0,190 0,847 0,800 0,773 0,743 0,711 0,674 0,634 0,591 0,546 0,500 0,456 0,413 0,374 0.338 0,308 0,277 0,252 0,229 0,210 0,190 0,721 0,673 0,641 0,608 0,574 0,540 0,505 0,471 0,436 0,403 0,371 0,341 0,312 0,287 0,263 0,241 0,222 0,204 0,188 0,174 0,535 0,501 0,578 0,453 0,427 0,402 0,377 0,353 0,329 0,305 0,284 0,264 0,245 0,228 0,212 0,197 0,184 0,171 0,160 0,149 0.414 0,390 0,373 0,355 0,338 0,319 0,301 0,283 0,266 0,250 0,234 0,221 0,206 0,193 0,182 0,170 0,159 0,149 0,141 0,132 0,333 0,315 0,303 0,290 0,277 0,263 0,249 0,236 0,224 0,211 0,200 0,189 0,178 0,168 0,158 0.149 0,141 0,133 0,126 0,119 0,285 0,263 0,254 0,243 0,234 0,224 0,213 0,203 0,192 0,183 0,173 0,165 0,156 0,149 0,141 0,134 0,127 0,120 0,114 0,107 0,235 0,225 0,218 0,210 0,201 0,193 0,185 0,177 0,169 0,161 0,154 0,147 0.139 0,133 0,126 0,120 0,114 0,109 0,104 0,099 0,205 0,196 0,191 0,184 0,177 0,171 0,164 0,157 0,151 0,144 0,138 0,132 0,126 0,121 0,115 0,110 0,105 0,100 0,096 0,092 0,147 0,141 0,138 0,135 0,130 0,126 0,122 0,118 0,114 0,110 0,106 0,102 0,098 0,095 0,091 0,087 0.084 0.080 0,078 0,075 0,106 0,102 0,100 0,098 0,096 0,094 0,091 0,089 0,087 0,084 0,081 0,079 0,076 0,074 0,071 0,069 0,067 0,065 0,063 0,061 0,075 0,072 0,071 0,070 0,069 0,068 0,066 0,065 0,063 0,062 0,060 0,059 0,057 0,055 0,054 0,053 0,052 0,051 0,049 0,048

Таблица П.26.

Коэффициенты  сжато-изогнутых элементов со сплошными стенками из стали марок

Ст.3 и Ст.4 (R = 210 Мпа) в плоскости действия момента, совпадающей с плоскостью симметрии.

 

Значения при приведенном эксцентриситете

0,1 0,5 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 10,0 14,0 20,0
20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 0,906 0,901 0,893 0,882 0,860 0,810 0,750 0,690 0,600 0,520 0,450 0,400 0,360 0,320 0,290 0,260 0,230 0,210 0,190 0.660 0,651 0,638 0,621 0,600 0,574 0,544 0,510 0,474 0,437 0,400 0,364 0,331 0,301 0,274 0,249 0,227 0,208 0,190 0,495 0,487 0,477 0,464 0,448 0,430 0,410 0,389 0,366 0,342 0,319 0,296 0,274 0,253 0,234 0,216 0,200 0,185 0,171 0,330 0,326 0,320 0,313 0,304 0,294 0,283 0,272 0,259 0,247 0,234 0,221 0,208 0,196 0,185 0,173 0,163 0,153 0,143 0,248 0,245 0,241 0,237 0,231 0,225 0,218 0,211 0,203 0,195 0,187 0,178 0,170 0,162 0,154 0,146 0,138 0,131 0,124 0,199 0,197 0,194 0,191 0,187 0,183 0,178 0,173 0,168 0,162 0,156 0,150 0,144 0,138 0,132 0,126 0,120 0,115 0,110 0,165 0,164 0,162 0,160 0,157 0,154 0,151 0,147 0,143 0,139 0,134 0,130 0,125 0,121 0,116 0,111 0,107 0,102 0,098 0,142 0,141 0,140 0,138 0,136 0,133 0,131 0,128 0,125 0,121 0,118 0,114 0,111 0,107 0,103 0,100 0,096 0,093 0,089 0,124 0,123 0,122 0,121 0,120 0,118 0,115 0,114 0,111 0,108 0,105 0,102 0,100 0,097 0,094 0,091 0,087 0,084 0,082 0,091 0,090 0,090 0,089 0,088 0,087 0,086 0,084 0,083 0,081 0,080 0,078 0,076 0,075 0,073 0,071 0,069 0,067 0,065 0,067 0,066 0,066 0,065 0,065 0,064 0,064 0,063 0,062 0,061 0,060 0,059 0,058 0,057 0,056 0,055 0,054 0,053 0,052 0,048 0,047 0,047 0,047 0,047 0,046 0,046 0,046 0,045 0,045 0,044 0,044 0,043 0,043 0,042 0,041 0,041 0,040 0,039

П Р И М Е Ч А Н И Е: В таблицах П.25 и П.26 для сталей с другим расчетным сопротивлением R коэффициенты определяются в зависимости от условной гибкости

 , но не выше значений   по таблицам П.23 и П.24.

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ПРИАЗОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННыЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Утверждено

на заседании кафедры

«Промышленное и гражданское строительство и сопротивление материалов».

Протокол №____ от__________

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к курсовому проекту

по дисциплине

МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОНСТРУКЦИИ

для студентов

строительных специальностей

 

 

Мариуполь

2001

 

 

 

 

Методические указания к курсовому проекту работам по дисциплине «Металлические конструкции» / сост. Голобоков В.С. – Мариуполь: ПГТУ, 2001 – 56 с

 

 

Составлено и оформлено В.С. Голобоковым

 

Расчетно-проектировочные работы по дисциплине «Металлические конструкции» составлены с целью выработать у студентов навыки самостоятельного решения практических задач по выбору основных параметров строительных конструкций зданий и сооружений, расчету их основных элементов на прочность, жесткость, устойчивость и долговечность.

Методические указания включают в себя: исходные данные на курсовое проектирование, методические указания по выполнению расчетной части проекта по главам, примеры выполнения отдельных расчетов, справочные данные и выписки из действующих строительных норм и правил (СНиП). В работе охвачены основные темы курса, предусмотренные программой курса «Металлические конструкции» для студентов строительных специальностей.

 

 

ГЛАВА 1

ВЫБОР КОНСТРУКТИВНОЙ СХЕМЫ ПРОМЫШЛЕННОГО ЗДАНИЯ

 ПРОЛЕТНОГО ТИПА

 

РАЗДЕЛ 1.1

Исходные данные и условие расчета:

Для заданного производственного цеха определить размеры здания в плане и по высоте, построить схематический план здания.

 

Методические указания к выполнения расчета.

Для выбора конструктивной схемы здания необходимо располагать следующими исходными данными (таблицы П.1 и П.2 Приложения):

- размерами технологической площадки под размещаемое оборудование;

- грузоподъёмностью мостовых кранов и режимом их работы;

- наибольшей высотой технологического оборудования от уровня пола и его монтажной характеристикой;

- длиной стеновых панелей и плит покрытия;

- назначением цеха.

 

Последовательность расчета.

1. По наибольшей высоте технологического оборудования и его монтажной характе- ристике определить высоту пролета цеха.

2. По размерам технологической площадки определить величину пролета, а также длину цеха.

3. Выбрать сетку колонн и рассчитать температурные швы.

4. Построить схематический план цеха на листе формата А3.

 

Пример выполнения расчета:

Исходные данные:

Наибольшая высота технологического оборудования (Ноб), м …………………5

Коэффициент монтажа оборудования по наибольшей высоте (k м)…..……….0,8

Грузоподъёмность мостовых кранов (Q), т ….………….…..………………50/10

Режим работы кранов …………………………………..………………….средний

Назначение здания ………………………………………цех металлоконструкций

Длина стеновых панелей и плит покрытия, (Т), м ...…………………………….12

Схема технологической площадки (размеры в метрах):

 

Решение.

 

1. Определение высоты пролета.

Минимально необходимая высота пролета:

Нmin  = Hоб  + kоб) + Hст  + Hк + Нкр + ,

где Ноб – наибольшая высота технологического оборудования. По исходным данным   Ноб = 5,0 м;

kоб – коэффициент монтажа оборудования по наибольшей высоте. По исходным данным kоб = 0,8;

Нст – высота стропильных устройств при максимальном натяжении. Высоту стро- пильных устройств Нст принимают в зависимости от конкретных размеров мон- тируемого оборудования, технологии производства и конструкции стропиль- ных устройств. При отсутствии данных рекомендуется пользоваться ориентиро- вочными значениями Нст = 1,5…3,0 м. Большие значения принимают для тяже- лых кранов (до 250 т), меньшие – для легких кранов (от 5 т) Принимаем для кранов Q = 50 т Hст = 2,5 м;

Нк – высота от крюковой подвески крана до головки кранового рельса. По табл. П.3 принимаем Hк = 300 мм;

Нкр – высота крана от головки кранового рельса до верхней точки тележки. По табл. П.3 принимаем Нкр = 3150 мм;

 - минимальный зазор между тележкой крана и нижней поверхностью несущей конструкции покрытия (по табл. П.6). Для кранов грузоподъёмностью Q = 50/10 т  = 100 мм.

Таким образом

 Нmin =  + 2,5 + 0,3 + 3,15 + 0,1 = 15,05 м.

Округляем найденное значение до ближайшего большего из унифицированного ряда высот пролетов производственных зданий (табл. П.7.), получаем требуемую высоту пролета

Н = 16,2 м.

2. Определение величины пролета и длины цеха.

Длина (L0) и наибольшая ширина (B0) технологической площадки (см. схему технологической площадки в исходных данных):

L0 = 10 + 45 + 15 + 17 + 20 + 25 + 12 + 20 + 10 + 50 + 50 = 274 м

B0 = 5 + 10 – 4 + 14 = 25 м

Минимальный расчетный пролет моста крана:

Bкр 0 = B0 + b0,

где b0 - минимальная ширина просвета между осью внутренних ветвей колонн и грани- цей технологической площадки. Размер b0 принимают равным 0,75…1,0 м. Боль- шие значения соответствуют тяжелым кранам и большим пролетам, меньшие – легким кранам и малым пролетам. Принимаем b0 = 1 м.

Тогда

Вкр 0 = 25 +  = 27 м .

Пролет моста крана определяем, как ближайшее большее значение из табл. П.3.

Вкр = 28,5 м.

Пролет здания (расстояние между осями продольных рядов колонн) принимаем, как ближайшее большее из нормального ряда величин, кратных 6 м:

В = 30 м.

Минимальная длина пролета (расстояние между осями колонн крайних поперечных рам здания)

L1 = L0 + L L0 ,

где - коэффициент, учитывающий удлинение пролета цеха в сравнении с длиной техно- логической площадки. Для большинства зданий I - VI групп ; мень- шие значения – для длинных пролетов (св. 200 м); большие – для коротких (до 200 м). При этом удлинение пролета L L0 не должно быть меньше 20 м. Принимаем L = 0,1.

Тогда удлинение пролета 

L L0 =   = 27,4 м,

что больше 20 м, а минимальная длина пролета:

L1 = 274 + 27,4 = 301,4 м

По длине панелей (см. исходные данные) задаем величину шага установки колонн:

T = 12 м.

Учитывая кратность длины пролета шагу установки колонн, определяем

L = 300 м

 

3. Расчет температурных швов.

Проектируемое здание относится к группе отапливаемых зданий, так как tв < 16 0С (группа 1, табл. П.8.).

По табл. П.9. предельная длина (Lto) и предельная ширина (Bto) температурной секции (температурного отсека)

Lto = 230 м;        Bto = 150 м.

Так как L > Lto , то необходимы температурные швы, число которых

Принимаем ближайшее меньшее целое: nto = 1.

Число температурных секций Nto = 2.

Расчетная длина температурных секций

 м.

Так как Lto  должна быть кратна шагу установки колонн, то корректируем длины первой (L1 to) и второй (L2 to) температурной секций

L1 to = 144 м,   L2 to = 156 м .

Продольные температурные швы для однопролетных зданий не применяют.

Во избежание применения дополнительных (доборных) элементов стенового ограждения или нестандартных стеновых панелей, расстояние между осями торцевой и второй от торца рам применяем на 500 мм меньше установленного шага.

Расстояние между осями примыкающих к температурному шву колонн и осью температурного шва равно 500 мм.

Число колонн в продольном ряду:

N0 =

Строим схематический план расположение колонн (рис.1).

 

 

Рис. 1.

 

 

РАЗДЕЛ 1.2.

Исходные данные и условия расчета:

Используя исходные данные и результаты решения задачи 1.1, для заданного произ- водственного здания выполнить конструктивную компоновку поперечных рам цеха и выбрать схемы их связей.

 


Поделиться:



Последнее изменение этой страницы: 2019-05-08; Просмотров: 266; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (1.741 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь