Компоновка конструктивной схемы поперечной рамы

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО

ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
 «ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Факультет   ___Промышленное и гражданское строительство__

Кафедра _Металлических, деревянных и пластмассовых конструкций___

 

 

УТВЕРЖДАЮ
Зав. кафедрой		«__МДиПК____»
____________		_А.А. Журавлев_
(подпись)		И.О.Ф.
«___»	______	201__ г.

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

 

 

К курсовой работе по _______Металлические конструкции, включая сварку____________

                                                                        (наименование учебной дисциплины)

 

на тему _______Стальной каркас промышленного здания___________

 

Автор работы    _______________________  ____________А.Ю.Балахнин ________

подпись                                                                  И.О.Ф.

 

Направление (специальность) _08.03.01_  __________________ПГС___________

код                                                                  название

 

Обозначение курсовой работы _______________________     Группа _АСПп-46_

 

Руководитель работы _______________________              ____ асс.Муро Г.Э_____

подпись                                                                  И.О.Ф.

 

Работа защищена            ______________ ______________ ______________       

дата                                   оценка                              подпись   

 

 

Ростов-на-Дону

2017

Содержание

2.1 Задание на проектирование. 3

2.2 Компоновка конструктивной схемы поперечной рамы.. 4

2.2.1 Вертикальные размеры рамы.. 4

2.2.2 Горизонтальные размеры рамы.. 5

2.3 Сбор нагрузок на поперечную раму. 7

2.3.1 Постоянная нагрузка. 7

2.3.2 Снеговая нагрузка. 7

2.3.3 Ветровая нагрузка. 8

2.3.4 Нагрузка от мостовых кранов. 9

2.4 Статический расчет поперечной рамы. 11

2.5 Определение усилий в элементах фермы. 13

2.6. Подбор сечений элементов фермы. 14

2.7 Расчет узлов стропильной фермы. 22

2.8 Расчет колонны. 23

2.8.1 Расчетные длины колонны. 23

2.8.2 Подбор сечения верхней части колонны. 24

2.8.3 Подбор сечения нижней части колонны. 27

2.8.4 Расчет и конструирование узла сопряжения верхней и нижней частей колонны.. 31

2.8.5 Расчет базы колонны.. 38

ЛИТЕРАТУРА.. 44

 

 

                                                 

                                          

Задание на проектирование

 

Необходимо запроектировать стальные конструкции промышленного здания пролетом 24 и длиной 72 метров. Место строительства - 3 снеговой и 3 ветровой районы. Продольный шаг колонн здания принять 6 метров. Покрытие теплое, состоящее из:

1) Рубероид;

2) выравнивающий слой из цемента 1,5 см;

3) пенобетон 8 см;

4) крупнопанельный ж/б настил 3х6 метров;

5) ферма и связи.

Здание оборудовано двумя электромостовыми кранами грузоподъемностью 50/10тс. Отметка головки кранового рельса 8,5 м. Класс бетона для фундаментов В15. Стены здания самонесущие.

 

    

 

Компоновка конструктивной схемы поперечной рамы

 

Нф

hкв

100+f

75 В1

Hк

Нв

hр hб

ак hкн

Нн

Нз=600

 

Рис.1

 

Компоновка поперечной рамы заключается в определении ее основных вертикальных и горизонтальных размеров. Они зависят от грузоподъемности кранов, типа стенового ограждения и т.д.

Вертикальные размеры рамы

 

Вертикальные габариты здания зависят от технологических условий производства и определяются расстоянием от уровня пола до головки кранового рельса и расстоянием от головки кранового рельса до низа несущих конструкций покрытия.

 

Расстояние от уровня пола до головки кранового рельса составляет Н₁ = 7000 мм.

Расстояние от головки кранового рельса до низа несущих конструкций покрытия H ₂.

H ₂ задается в зависимости от высоты мостового крана:

Н₂ ≥ (Н_к+100) + f , где

H_K =3150 мм  – расстояние от головки рельса до верхней точки тележки крана, для 

                      крана грузоподъемность 50 т:  ;

100 мм – минимальный зазор по нормам ТБ;

f = 200 мм  – размер, учитывающий прогиб конструкций покрытия .

Тогда

Н₂ = (3150 + 100) + 200 = 3450 мм

Принимаем Н₂ = 3600 мм - кратно 200 мм.

 

Высота цеха от уровня пола до низа стропильных ферм:

Н₀ = Н₁ + Н₂ = 8500+ 3600 = 12100 мм

 

Размер Н₀ принимаем кратным 1,8 м: Н₀ = 12600 мм

 

Отметку верха подкранового рельса увеличиваем до:

Н₁ = Н₀ – Н₂ = 12600 – 3600 = 9000 мм

Высота верхней части колонны определяется по формуле:

Н_В = h _б + h _р + Н₂, где

 

h _б =1050 мм - высота подкрановой балки

h _Р = 130 мм – высота кранового рельса , тогда

Н_В = 3600 + 130 + 1050 = 4780 мм

Окончательно уточняем величину Н_В после расчета подкрановой балки.

Высота нижней части колонны.

Н_Н = Н₀ - Н_В + 600

600 – принятое заглубление опорной плиты башмака колонны ниже нулевой отметки пола, тогда

Н_Н = 12600– 5470+ 600 = 8420 мм

 

Общая высота колонны рамы от низа базы до низа ригеля.

Н = Н_Н + Н_В =4780 + 8420= 13200 мм

 

Высота торца стропильной фермы Н_ф принимается согласно ГОСТ 23119–78: при пролете здания 24 м Н_ф = 3150 мм.

Горизонтальные размеры рамы

Принимаем привязку колонн к оси а = 500 мм, исходя из высоты здания и грузуподъемности крана 50 т.

Высота сечения верхней части ступенчатой колонны должна быть не менее 1/12 ее высоты H_B, тогда

Принимаем h _В = 700 мм.

Расстояние от оси подкрановой балки до оси колонны.

l ₁ ³ В₁ + ( h _В – а) + 75 мм, где

В₁ – размер части кранового моста, выступающей за ось рельса, для крана

грузоподъемностью 100 т принимаемый 400 мм;

75 мм – зазор между кранном и колонной, исходя из ТБ, принимаемый по ГОСТу на

    краны;

l ₁ ³ 300 + (700 – 500) + 75 = 575 мм

Принимаем l ₁ = 750 мм (кратно 250 мм).

 

Высота сечения нижней части колонны.

h _н = l ₁ + а = 750 + 500 = 1250 мм

 

Выполним проверку жесткости поперечной рамы:

 

h _н  >Н_н /20=8420/20=421  – условие выполняется

h _н =1250>421мм

Пролет мостового крана.

L _кр = L – 2× l₁ = 24000 – 2×750 = 22500 мм

 

Расстояние между центрами тяжести сечений верхней и нижней частей колонны е≈(0,45…0,55)* h _н -0,5* h _в =0,5*1250-0,5*700=275 мм

Принимаем е=0,275 м

Расстояние от оси подкрановой балки до центра тяжести нижней части колонны:

 е_к=0,5* h _н =0,5*1250=625 мм

Принимаем е_к=0,625

 

Постоянная нагрузка

Постоянная нагрузка на поперечную раму складывается из веса конструкций покрытия (ограждающих конструкций кровли, несущих элементов кровли и металлических конструкций покрытия) и собственного веса колонн.

Снеговая нагрузка

 

Город находится в 3-ом снеговом районе (карта 1 СНиПа 2.01.07-85*). Следовательно, нормативное значение веса снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли s ₀ = 0,995 кПа.

Линейная распределенная нагрузка от снега на ригель рамы.

q_S = g _n×g _f×m×s ₀×B, где

g_f – коэффициент надежности по нагрузке, для снеговой нагрузки по п. 4 СНиПа 2.01.07-85*(стр 3) равен 1,4;

m - коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, принимаемы в соответствии с п. 3 прил. 3 СНиПа 2.01.07-85* (стр 17) и равный 1,0;

В – шаг рам, тогда

 8,36 кН/м.

Ветровая нагрузка.

В соответствии с п. 11.1.2 [2] нормативное значение ветровой нагрузки  в зависимости от эквивалентной высоты  над поверхностью земли следует определять по формуле

,

где - нормативное значение ветрового давления;

 – коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления для высоты  и определяемый по таблице 11.2 или формуле (11.4) [2] в зависимости от типа местности;

 – аэродинамический коэффициент, определяемый по приложению Д.1 [2].

Здание находится в втором ветровом районе по картам 3 и 3г Приложения Ж [2], поэтому из таблицы 11.1 имеем .

Согласно приложению Д.1.2 [2], для наветренной стороны здания , а для подветренной стороны –

Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки  оказывается равным:

- для наветренной стороны здания

-для подветренной стороны здания .

Согласно примечанию к п.11.1.8 [2] при расчете одноэтажных производственных зданий высотой до 36 м при отношении высоты к пролету менее 1,5 (в нашем случае 18,1/24=0,67<1,5), размещаемых в местностях типа «А» и «В», пульсационную составляющую ветровой нагрузки допускается определять по формуле (11.5) [2]:

где  определено выше;

 - коэффициент пульсации ветра, принимаемый по табл. 11.4 или формуле (11.6) [2] для эквивалентной высоты ,

 – коэффициент пространственной корреляции пульсаций давления ветра. По табл. 11.7 [2] находим значения коэффициентов  при расчетной поверхности, параллельной основной координатной поверхности zoy:  - шаг колонн; . По таблице 11.6, интерполируя, находим .

Пульсационная составляющая ветровой нагрузки  оказывается равной:

- для наветренной стороны здания

- для подветренной стороны здания .

Нормативное значение ветровой нагрузки :

- для наветренной стороны здания

- для подветренной стороны здания .

Расчетная погонная ветровая нагрузка находится по формуле

причем, согласно п.11.1.12 [2], коэффициент надежности по нагрузке для ветровой нагрузки  поэтому

- для наветренной стороны здания

- для подветренной стороны здания

Низ колонны поперечной рамы расположен ниже уровня земли, а ветровая нагрузка действует только в надземной части. Для упрощения расчета фактическая эпюра ветрового давления в пределах высоты колонны заменяется равномерной, эквивалентной по величине изгибающего момента в заделке. Запишем выражения для изгибающего момента в заделке колонны с учетом обозначений рис. 1:

Приравнивая два последних результата, находим величину эквивалентной распределенной ветровой нагрузки на колонну

- для наветренной стороны здания

- для подветренной стороны здания

Помимо распределенной ветровой нагрузки на колонны здания следует учесть давление ветра на боковые плоскости покрытия (шатер). Это давление обычно прикладывается в уровне нижних поясов стропильных ферм в виде сосредоточенных сил. Значение силы ветрового давления на шатер с наветренной стороны равно площади части фактической эпюры ветрового давления ограниченной отметками низа стропильной фермы и верха покрытия :

- для наветренной стороны здания

- для подветренной стороны здания

Верхний пояс.

 

Максимальное расчетное усилие N= 591,84кН. Для изготовления элементов фермы принимаем сталь С245 по ГОСТ 27772. Соответствующие расчетные сопротивления определены по ([1], табл. В.5) и приведены в таблице 5.

Таблица 5

 

Толщина проката, мм	Нормативное сопротивление проката, Н/мм2		Расчетное сопротивление проката, Н/мм2
	Ryn	Run	Ry	Ru
От 2 до 20	245	370	240	360
Св. 20 ``30	235	370	230	360

Предварительно задаемся коэффициентом продольного изгиба φ = 0,6. Тогда требуемая площадь поперечного сечения

 По сортаменту принимаем 2 уголка 125х9 ,с площадью поперечного сечения А=44 см² и радиусами инерции:

- в плоскости фермы i_x = 3,86 см,

- из плоскости фермы i_y = 5,49 см

При толщине фасонки 10 мм

Определяем условные гибкости элемента в двух плоскостях:

По максимальной гибкости находим коэффициент продольного изгиба (таблица Д.1 [1], тип сечения c) φ = 0,625.

Фактические гибкости элемента меньше предельной.

Проверяем подобранное сечение на устойчивость

Таким образом, подобранные нами парные уголки отвечают требованиям прочности и устойчивости и могут быть приняты в качестве элемента верхнего пояса стропильной фермы.

Нижний пояс.

Максимальное расчетное усилие N= 554,85 кН. Для изготовления элементов фермы принимаем сталь С245 по ГОСТ 27772.

Требуемая площадь поперечного сечения

По сортаменту принимаем 2 уголка 90х8 ,с площадью поперечного сечения А=24,56 см² и радиусами инерции:

- в плоскости фермы i_x = 2,77 см,

- из плоскости фермы i_y = 4,06 см

При толщине фасонки 10 мм

Определяем условные гибкости элемента в двух плоскостях:

Предельная гибкость [λ] = 400 в соответствии с табл.33 [1].

Фактические гибкости элемента меньше предельной.

Проверяем подобранное сечение на устойчивость

Таким образом, подобранные нами парные уголки отвечают требованиям прочности и устойчивости и могут быть приняты в качестве элемента нижнего пояса стропильной фермы.

Раскос опорный.

Максимальное расчетное усилие N= 366,201 кН. Для изготовления элементов фермы принимаем сталь С245 по ГОСТ 27772.

Предварительно задаемся коэффициентом продольного изгиба φ = 0,6. Тогда требуемая площадь поперечного сечения

 По сортаменту принимаем 2 уголка 100х7, с площадью поперечного сечения А=27,5см² и радиусами инерции:

- в плоскости фермы i_x = 3,08см,

- из плоскости фермы i_y = 4,45 см

Определяем условные гибкости элемента в двух плоскостях:

По максимальной гибкости находим коэффициент продольного изгиба (таблица Д.1 [1], тип сечения c) φ = 0,519.

Фактические гибкости элемента меньше предельной.

Проверяем подобранное сечение на устойчивость

 

                

Раскос сжатый (3-9).

Максимальное расчетное усилие N= -156,9 кН. Для изготовления элементов фермы принимаем сталь С245 по ГОСТ 27772.

Предварительно задаемся коэффициентом продольного изгиба φ = 0,4; γ_c = 0,8. Тогда требуемая площадь поперечного сечения

 По сортаменту принимаем 2 уголка 100х8 ,с площадью поперечного сечения А=31,2 см² и радиусами инерции:

- в плоскости фермы i_x = 3,07 см,

- из плоскости фермы i_y = 4,47 см

При толщине фасонки 10 мм

Определяем условные гибкости элемента в двух плоскостях:

По максимальной гибкости находим коэффициент продольного изгиба (таблица Д.1 [1], тип сечения c) φ = 0,437.

Фактические гибкости элемента меньше предельной.

Проверяем подобранное сечение на устойчивость

Таким образом, подобранные нами парные уголки отвечают требованиям прочности и устойчивости и могут быть приняты в качестве элемента сжатых раскосов стропильной фермы.

Раскос растянутый (1-9).

Максимальное расчетное усилие N= 261,6 кН. Для изготовления элементов фермы принимаем сталь С245 по ГОСТ 27772.

Требуемая площадь поперечного сечения

По сортаменту принимаем 2 уголка 61,3х5 ,с площадью поперечного сечения А=12,26 см² и радиусами инерции:

- в плоскости фермы i_x = 1,94 см,

- из плоскости фермы i_y = 2,96 см

При толщине фасонки 10 мм

Определяем условные гибкости элемента в двух плоскостях:

Предельная гибкость [λ] = 400 в соответствии с табл.33 [1].

Фактические гибкости элемента меньше предельной.

Проверяем подобранное сечение на устойчивость

Таким образом, подобранные нами парные уголки отвечают требованиям прочности и устойчивости и могут быть приняты в качестве элемента растянутых раскосов стропильной фермы.

Стойки.

Максимальное расчетное усилие N= -73,98 кН. Для изготовления элементов фермы принимаем сталь С245 по ГОСТ 27772.

Предварительно задаемся коэффициентом продольного изгиба φ = 0,4; γ_c = 0,8. Тогда требуемая площадь поперечного сечения

 По сортаменту принимаем 2 уголка 63х5, с площадью поперечного сечения А=12,26 см² и радиусами инерции:

- в плоскости фермы i_x = 1,94 см,

- из плоскости фермы i_y = 2,96 см

Определяем условные гибкости элемента в двух плоскостях:

По максимальной гибкости находим коэффициент продольного изгиба (таблица Д.1 [1], тип сечения c) φ = 0,374.

Проверяем подобранное сечение на устойчивость

 

Таким образом, подобранные нами парные уголки отвечают требованиям прочности и устойчивости и могут быть приняты в качестве элемента стоек стропильной фермы.

Раскос растянутый (3-10).

Максимальное расчетное усилие N= 52,3 кН. Для изготовления элементов фермы принимаем сталь С245 по ГОСТ 27772.

Требуемая площадь поперечного сечения

В целях унификации по сортаменту принимаем 2 уголка 50х5 ,с площадью поперечного сечения А=9,6 см² и радиусами инерции:

- в плоскости фермы i_x = 1,53 см,

- из плоскости фермы i_y = 2,45 см

При толщине фасонки 14 мм

Определяем условные гибкости элемента в двух плоскостях:

Предельная гибкость [λ] = 400 в соответствии с табл.33 [1].

Фактические гибкости элемента меньше предельной.

Проверяем подобранное сечение на устойчивость

Таким образом, подобранные нами парные уголки отвечают требованиям прочности и устойчивости и могут быть приняты в качестве элемента растянутых раскосов стропильной фермы.

 

Для удобства дальнейшей работы все вычисления сводим в таблицу 6. В связи с тем, что ферма имеет симметричное строение, достаточно рассмотреть только ее половину.

 

																											Таблица 6
Тип эл-та	Обозачение		Сечение		A	Усилие			Расчетные длины				Радиусы инерции				Гибкости								ϕ	ϒс			Проверка прочности
									lef,x	lef,у			ix		iy		λx		λy			[λ]
В.пояс	3-4		125х9		44	-591,84			300	300			3,86		5,49		77,72		54,64			107,52			0,625	1			0,89
Н.пояс	9-10		90х7		24,56	554,85			600	1200			2,77		4,06		216,61		295,57			400			-	1			0,94
Оп.раскос	1-8		100х7		27,5	-366,201			212	424			3,08		4,45		68,83		95,28			116,4			0,519	1			0,98
Раскос	1-9		63х5		12,26	261,6			339	424			1,94		2,96		174,74		143,24			400			-	1			0,89
Раскос	3-9		100х8		31,2	-156,9			339	424			3,07		4,47		110,42		94,85			144			0,437	0,8			0,6
Раскос	3-10		50х5		9,6	52,3			339	424			1,53		2,45		221,57		173,06			400			-	1			0,22
Стойка	2-9		63х5		12,26	-73,98			240	300			1,94		2,96		123,71		101,35			129,6			0,374	0,8			0,84

 

 

Расчет колонны.

Проектирование ступенчатой колонны промышленного здания-достаточно сложная и объемная задача. В курсовом проекте обычно подробно выполняют подбор сечения верхней сплошной и нижней сквозной частей колонны, рассчитывают базу и соединительную решетку. Остальные узлы и детали принимают по конструктивным соображениям без расчета, хотя это и не совсем правильно. Рассмотрим далее основные выполняемые в курсовом проекте этапы проектирования колонны. Их порядок строго определен и должен соблюдаться в соответствии с изложенным в настоящем пособии.

Расчетные длины колонны.

 

 

Рис. 6. К определению расчетных длин ступенчатой колонны

 

 

В нашем случае по табл. И.3 [1] имеем

Расчетная длина верхней части колонны в плоскости рамы:

.

Для нижней части соответственно имеем:

 

    Расчетные длины верхней и нижней частей колонны из плоскости рамы определяем в соответствии с рис. 7 предварительно задавшись конструктивной схемой вертикальных связей по колоннам.

 

 

м

Рис.7. Связи по колоннам

Расчет базы колонны

 

База является опорной частью колонны и предназначена для передачи усилий от колонны на фундамент; в ее состав входят опорная плита, траверса, ребра, анкерные болты, а также устройства для их крепления (столики, анкерные болты и т.д.). Конструктивное решение базы зависит от типа колонны и способа сопряжения ее с фундаментом (жесткое или шарнирное). Существует два типа баз: общая и раздельная. Последний вариант базы принят в курсовом проекте. Для расчета базы необходимо выбрать из таблицы сочетаний неблагоприятные комбинации усилий в нижнем сечении «А» колонны. Напомним, что при выборе расчетной комбинации усилий для шатровой ветви анализируются все варианты с положительным, а для подкрановой ветви – с отрицательным изгибающим моментом.

В нашем примере для случая шатровой ветви имеем:

а для подкрановой ветви:

В курсовом проекте по согласованию с руководителем допускается проектировать базу лишь для одной ветви с большим усилием. Другую базу следует принимать конструктивно, по аналогии с расчетной. В связи с тем, что максимальное усилие возникает в подкрановой ветви, выполняем далее именно ее расчет.

Требуемая площадь опорной плиты:

 – расчетное сопротивление бетона при местном смятии.

– коэффициент увеличения  до в зависимости от соотношения площади верхнего обреза фундамента к рабочей площади опорной плиты

Принимаем

При назначении размеров опорной плиты следует учитывать следующие требования:

а) центр тяжести ветви и середина опорной плиты должны лежать на одной оси;

б) свесы плиты должны быть не менее 40 мм;

в) толщину траверсы принимают равной 12 – 24 мм.

Исходя из этих требований, назначаем размеры плиты – 400 х 400 мм, а толщину траверсы – 20 мм (рис).

Среднее фактическое напряжение под опорной плитой:

Определяем изгибающие моменты на отдельных участках плиты. Номера участков приняты по рисунку

Участок 1. (консольный свес )

Участок 2. (плита, опертая по трем сторонам)

, т.к. b2/a2=20/5,4=3,66>2, то расчетный участок консольный

Участок 3. (на участок 3 плита оперта по четырем сторонам)

, т.к. b3/a3=26,9/9,2=2,9>2, то момент находим как в однопролетной балке пролетом а3=9,2см

Требуемую толщину плиты определяем по наибольшему моменту 29,56кН*см, как для балки шириной 1 см и с учетом того, что

Принимаем

Высоту траверсы определяем из условия размещения сварного шва прикрепления траверсы к ветви колонны. В запас прочности считаем, что все усилие в ветви передаются через 4 угловых шва. Сварка полуавтоматическая, проволокой марки Св-08А, d=1,4…2 мм. Принимаем

Требуемую длину шва определяем из условия прочности по металлу шва.

, где , ,

Расчетная длина флангового шва должна удовлетворять условию:

Принимаем

В запас прочности проверяем траверсу как однопролетную балку, шарнирно опирающуюся на полки ветви колонны. Равномерно распределенная нагрузка на траверсу (по рис.)

Момент в середине пролета:

Поперечная сила на опоре:

Геометрические характеристики траверсы:

Прочность траверсы по нормальным напряжениям:

Прочность траверсы на срез у опоры:

где - расчетное сопротивление стали сдвигу.

 Прочность траверсы обеспечена.

Определяем требуемый катет швов, прикрепляющих траверсы к опорной плите. Сварка ручная электродами типа Э42А,

Анкерные болты служат для передачи растягивающих усилий от колонны на фундамент. Их рассчитывают на специальную комбинацию усилий.

Усилие отрыва от фундамента, приходящееся на анкерные болты

Требуемая площадь сечения анкерных болтов:

 - расчетное сопротивление растяжению фундаментных болтов, выполненных из стали 09Г2С-4. С учетом того, что ветвь удерживают два анкерных болта

Диаметр анкеров назначается обычно от 20 до 76 мм, т.к. более толстые анкеры сложны в изготовлении.

Принимаем анкер диаметром d=24 мм с площадью нетто 3,53см2.

При размещении анкерных болтов необходимо, в частности соблюдать следующие требования:

• центр тяжести ветви и равнодействующая усилий в анкерах должны лежать на одной оси;

• для того, чтобы можно было свободно повернуть гайку при затяжке болтов, минимальное расстояние от оси болта до траверсы желательно принимать 1,5d;

• для того, чтобы во время монтажа колонну можно было сдвигать по фундаменту во все стороны, анкерные болты выносят за опорную плиту примерно на 20 мм.

Последним рассчитываемым элементом базы колонны является анкерная плита. Ее рассчитывают как балку, свободно опертую на траверсы и нагруженную сосредоточенной силой от анкера. Расчетная схема плиты представлена на рисунке.

Усилие в одном анкере

Изгибающий момент в среднем сечении плитки:

Из условия размещения анкерных болтов назначаем ширину плитки равной 320 мм.

Толщину анкерной плитки определяем из условия прочности по нормативны напряжениям.

Момент сопротивления ослабленного отверстием сечния:

Максимальную толщину анкерной плитки обычно ограничивают 6 см, а если требуемая толщина оказывается больше, вместо плитки используют два швеллера, устанавливаемых на траверсу.

ЛИТЕРАТУРА

1. СП 16.13330.2011 «Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-23-81*».– М.: Минрегион России, 2011.– 172 с.

2. СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*».– М.: Минрегион России, 2011.– 80 с.

3. 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений».– 21с.

4. СП 17.13330.2011 «Кровли. Актуализированная редакция СНиП II-26-76».– М.: Минрегион России, 2011.– 70 с.

5. Сокращенный сортамент металлопроката для применения в строительных стальных конструкциях: Методические указания/Д.Б. Демченко.– Ростов н/Д: Рост. гос. строит. ун-т, 2007.– 24 с.

6. Мандриков А.П. Примеры расчета металлических конструкций: Учебное

пособие для техникумов.– 2-е изд., перераб. и доп.– М.: Стройиздат, 1991.– 431 с.

7. Металлические конструкции. В 3 т. Т.2. Конструкции зданий: Учебное пособие для строит. вузов/В.В. Горев, Б.Ю. Уваров, В.В. Филиппов и др.; Под ред. В.В. Горева.– М.: Высш. шк., 1999.– 528 с.

8. СП 63.13330.2012 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003».– М.: Минрегион России, 2011.– 152 с.

9. Металлические конструкции: Учебник для студ. высш. учеб. заведений/[Ю.И. Кудишин, Е.И. Беленя, В.С. Игнатьева и др.]; Под общ. ред. Ю.И. Кудишина.– 8- е изд., перераб. и доп.– М.: Издательский центр «Академия», 2006.– 688 с.

10. ГОСТ 8510-86 Уголки стальные горячекатаные неравнополочные

11  С    43.13330.201   «Сооружени   промышленны  предприятий

Актуализированная редакция СНиП 2.09.03-85».– М.: Минрегион России, 2012.–

 

 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО

ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
 «ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Факультет   ___Промышленное и гражданское строительство__

Кафедра _Металлических, деревянных и пластмассовых конструкций___

 

 

УТВЕРЖДАЮ
Зав. кафедрой		«__МДиПК____»
____________		_А.А. Журавлев_
(подпись)		И.О.Ф.
«___»	______	201__ г.

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

 

 

К курсовой работе по _______Металлические конструкции, включая сварку____________

                                                                        (наименование учебной дисциплины)

 

на тему _______Стальной каркас промышленного здания___________

 

Автор работы    _______________________  ____________А.Ю.Балахнин ________

подпись                                                                  И.О.Ф.

 

Направление (специальность) _08.03.01_  __________________ПГС___________

код                                                                  название

 

Обозначение курсовой работы _______________________     Группа _АСПп-46_

 

Руководитель работы _______________________              ____ асс.Муро Г.Э_____

подпись                                                                  И.О.Ф.

 

Работа защищена            ______________ ______________ ______________       

дата                                   оценка                              подпись   

 

 

Ростов-на-Дону

2017

Содержание

2.1 Задание на проектирование. 3

2.2 Компоновка конструктивной схемы поперечной рамы.. 4

2.2.1 Вертикальные размеры рамы.. 4

2.2.2 Горизонтальные размеры рамы.. 5

2.3 Сбор нагрузок на поперечную раму. 7

2.3.1 Постоянная нагрузка. 7

2.3.2 Снеговая нагрузка. 7

2.3.3 Ветровая нагрузка. 8

2.3.4 Нагрузка от мостовых кранов. 9

2.4 Статический расчет поперечной рамы. 11

2.5 Определение усилий в элементах фермы. 13

2.6. Подбор сечений элементов фермы. 14

2.7 Расчет узлов стропильной фермы. 22

2.8 Расчет колонны. 23

2.8.1 Расчетные длины колонны. 23

2.8.2 Подбор сечения верхней части колонны. 24

2.8.3 Подбор сечения нижней части колонны. 27

2.8.4 Расчет и конструирование узла сопряжения верхней и нижней частей колонны.. 31

2.8.5 Расчет базы колонны.. 38

ЛИТЕРАТУРА.. 44

 

 

                                                 

                                          

Задание на проектирование

 

Необходимо запроектировать стальные конструкции промышленного здания пролетом 24 и длиной 72 метров. Место строительства - 3 снеговой и 3 ветровой районы. Продольный шаг колонн здания принять 6 метров. Покрытие теплое, состоящее из:

1) Рубероид;

2) выравнивающий слой из цемента 1,5 см;

3) пенобетон 8 см;

4) крупнопанельный ж/б настил 3х6 метров;

5) ферма и связи.

Здание оборудовано двумя электромостовыми кранами грузоподъемностью 50/10тс. Отметка головки кранового рельса 8,5 м. Класс бетона для фундаментов В15. Стены здания самонесущие.

 

    

 

Компоновка конструктивной схемы поперечной рамы

 

Нф

hкв

100+f

75 В1

Hк

Нв

hр hб

ак hкн

Нн

Нз=600

 

Рис.1

 

Компоновка поперечной рамы заключается в определении ее основных вертикальных и горизонтальных размеров. Они зависят от грузоподъемности кранов, типа стенового ограждения и т.д.

12345678Следующая ⇒

Поделиться: