 |
Компоновка поперечной рамы
|
|
|
|
РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовой работе по металлическим конструкциям на тему
Расчет и конструирование несущих конструкций
Одноэтажного промышленного здания
Выполнила студентка
Живодерова Ольга Евгеньевна
Группы ПГС-00-1
Руководитель проекта
Савенков Андрей Иванович
Ангарск, 2003
СОДЕРЖАНИЕ
Исходные данные
1. Компоновка конструктивной схемы каркаса здания
1.1 Выбор типа поперечной рамы
1.2 Выбор ограждающих конструкций здания
1.3 Разбивка сетки колонн
1.4 Компоновка поперечной рамы
1.5 Выбор шага рам
2. Расчет поперечной рамы каркаса здания
2.1 Нагрузки, действующие на раму
2.1.1 Постоянная нагрузка
2.1.2 Снеговая нагрузка
2.1.3 Ветровая нагрузка
2.1.4 Нагрузка от мостовых кранов
2.2 Статический расчет поперечной рамы
3. Расчет внецентренно-сжатой колонны рамы
3.1 Выбор невыгоднейших расчетных усилий в колонне рамы
3.2 Определение расчетных длин колонны в плоскости рамы
3.3 Определение расчетных длин колонны из плоскости рамы
3.4 Расчет верхней части колонны
3.5 Расчет нижней части колонны
3.6 Конструкция и расчет сопряжения верхней и нижней частей колонны
3.7 Конструкция и расчет базы колонны
4. Расчет решетчатого ригеля рамы
4.1 Определение усилий в стержнях фермы
4.2 Подбор и проверка сечений стержней фермы
4.3 Расчет узлов фермы
Литература
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Вариант 295
n район строительства – г. Красноярск
n характеристика теплового режима в здании – отапливаемое
n назначение здания – цех машиностроительного завода
n пролет здания – 30 м
n длина здания – 144 м
n тип крана – мостовой электрический общего назначения
n количество кранов – 3
n грузоподъемность крана – 80/20 т
|
|
|
n режим работы крана – Т
n отметка головки подкранового рельса + 18,000
n способ соединения элементов конструкций: заводские – сварка, монтажные – сварка и черные болты
n тип покрытия – прогонное
n ограждающие конструкции покрытия – профилированный настил
n марка бетона фундамента – М100
n фонарная надстройка – отсутствует.
КОМПОНОВКА КОНСТРУКТИВНОЙ СХЕМЫ КАРКАСА ЗДАНИЯ
Выбор типа поперечной рамы
Опирание колонн здания на фундаменты и сопряжение ригелей с колоннами принимаем жестким (краны Т режима работы).
Выбор ограждающих конструкций здания
Тип и размеры ограждающих конструкций стен и покрытий указаны в таблице 1.1.
Таблица 1.1 Весовые характеристики конструкций
| Конструкции | Нормативная нагрузка, кН/м 
| Коэффициент надежности по нагрузке | Расчетная нагрузка
кН/м
|
| Керамзитобетонные стеновые панели ПС (5980х1785х300) ПС (11970х1780х300) | 3,84 3,85 | 1,2 1,2 | 4,608 4,62 |
| Гравийная защита | 0,30 | 1,20 | 0,36 |
| Трехслойный рубероидный ковер | 0,10 | 1,30 | 0,13 |
Утеплитель-пенопласт ФРП-1 q=1кН/м  , t=0,05
1*0,05
| 0,05 | 1,30 | 0,065 |
| Стальной профилированный настил t=0,001 м | 0,10 | 1,05 | 0,11 |
| Собственный вес прогонов q = 0,12кН/м2 | 0,10 | 1,05 | 0,11 |
| Собственный вес фермы L*j*k=30*0,009*1,2=0,324 (L=30 м) | 0,324 | 1,05 | 0,34 |
Разбивка сетки колонн
В соответствии с основными положениями по унификации объемно-планировочных и конструктивных решений пролеты и шаги колонн назначаем кратными 6м, высота помещений кратна 0,6м.
Рассмотрим два варианта: 1 вариант – шаг колонн 6м; 2 вариант – шаг колонн 12м.
Компоновка поперечной рамы
Вертикальные габариты здания:
Расстояние от головки кранового рельса до низа несущих конструкций покрытия Н2 = (Нк +100) + f= (4000 + 100) + 300 = 4400 мм (кратно 200 мм).
Высота цеха от уровня пола до низа стропильных ферм Н0 = Н2 + Н1 = 4400 + 18000 = 22400 мм. Принимаем ближайший больший размер, кратный 1,8 м, – 23400 мм, при этом корректируем Н1 = Н0 – Н2 = 23400 – 4400 = 19000 мм.
|
|
|
Для шага рам 6 м:
Размер верхней (надкрановой) части колонны Нв = hб + hр + Н2 = 1000 + 4400 = 5400 мм.
Размер нижней (подкрановой) части колонны Нн = Но – Нв + Нзагл, = 23400 – 5400 + 600 = 18600 мм.
Общая высота колонны рамы от базы до низа ригеля Н = Нв + Нн = 5400 + 18600 = 24000 мм.
Для шага рам 12 м:
Нв = hб + hр + Н2 = 1600 + 4400 = 6000 мм.
Нн = Но – Нв + Нзагл, = 23400 – 6000 + 600 = 18000 мм.
Н = Нв + Нн = 6000 + 18000 = 24000 мм.
Высота фермы на опоре Нфер = 3150 мм.
Отметка парапетной стенки +27,000.
Рис.1.1. Схема каркаса поперечной рамы здания
Горизонтальных размеры:
Принимаем привязку наружной грани колонны к оси а = 250 мм.
Высота сечения верхней части колонны hн = 450 мм (не < Нв /12 = 5400/12 = 450 мм).
При устройстве прохода сбоку между колонной и краном
l1 = В1 + (hб – а) +75 + 450 = 400 + (450 – 250) + 75 + 450 = 1125 мм. Назначаем l1 = 1250 мм(кратно 250мм).
Высота сечения нижней части колонны h н = l1 + а= 1250 + 250 = 1500 мм (> Н /20 = 24000/20 = 1200 мм).
Верхнюю часть колонны назначаем сплошной, двутаврового сечения, нижнюю часть – сквозной (1500 мм >1000 мм).
Выбор шага рам
Вариант 1 (шаг рам 6 м).
Вес всех элементов, входящих в комплекс подкрановой конструкции (подкрановой балки со связями, тормозной конструкции, подкранового рельса с деталями крепления)
G нпб = (a пб Lпб + gкр)LпбКпб = (0,37·6 +0,89)6·1,2 = 22,392 кН
Масса ригелей и связей по покрытию
; М = (247·6/1000 +1,8)1,4·302 = 4135,32 кг
Масса колонны
Мк = ((565,2·5,4/0,3)1,6 + (1683,69·18,6/0,5))7850·10-3/240 = 4424,81 кг.
Вариант 2 (шаг рам 12 м).
G нпб = (a пб Lпб + gкр)LпбКпб = (0,37·12 +0,89)12·1,2 = 76,752 кг.
; М = (247·12/1000 +1,8)1,4·302 = 6002,64 кг.
Мк = ((1164,96·6/0,3)1,6 + (3202,95·18/0,5))7850·10-3/240 = 8385,12 кг
Таблица 1.2 Сравнение вариантов
| Вид конструктивного эл-та | Вариант 1 (шаг рам 6 м) | Вариант 2 (шаг рам 12 м) | ||||||
| Вес эл-та, кН | Кол-во, шт. | Вес всех эл-тов, кН | Расход стали, кг/м2 | Вес эл-та, кН | Кол-во, шт. | Вес всех эл-тов, кН | Расход стали, кг/м2 | |
| Подкрановые балки | 22,392 | 48 | 1074,816 | 24,88 | 76,752 | 24 | 1842,048 | 42,6 |
| Фермы | 41,3532 | 25 | 1033,83 | 23,93 | 60,0264 | 13 | 780,3432 | 18,06 |
| Колонны | 44,2481 | 50 | 2212,405 | 51,21 | 83,8512 | 26 | 2180,132 | 50,47 |
| Итого | 123 | 100,02 | 63 | 111,17 | ||||
По экономическим соображениям для дальнейшей разработки принимаем 1-ый вариант.
|
|
|
12 |
