Введение
Для металлургической, машиностроительной, легкой и других отраслей промышленности возводят одноэтажные каркасные здания. Конструктивной и технологической особенностью таких зданий является оборудование их транспортными средствами – мостовыми и подвесными кранами. Мостовые краны перемещаются по специальным путям, опертым на колонны; подвесные краны и перемещаются по путям, подвешенным к элементам покрытия.
Покрытия одноэтажного производственного здания может быть балочным (из линейных элементов) или пространственным (в виде оболочек).
К элементам конструкции одноэтажного каркасного здания с балочным покрытием относятся: колонны, заделанные жестко в фундаментах; ригели покрытия, опирающиеся на колонны; плиты покрытия, уложенные по ригелям; подкрановые балки; световые и аэрационные фонари. Основная конструкция каркаса – поперечная рама, образованная колоннами и ригелями.
Содержание
Введение ………………………………..……………………………………………...4
1. Задание на проектирование…………………………………………………………...4
2. Расчет сварной сплошностенчатой подкрановой балки…………………………….5
2.1. Задание……………………………………………………………………………..5
2.2. Сбор нагрузок ………………………………..……………………………………5
2.3. Определение расчетных усилий………………………………..………………...6
2.4. Подбор сечения подкрановой балки …………………………………………….7
2.5. Проверка прочности ………………………………..…………………………….9
2.6. Проверка жесткости и устойчивости …………………………………………..10
2.7. Проверка местной устойчивости стенки подкрановой балки ………………..10
2.7.1. Проверка устойчивости среднего отсека………………………………..11
2.7.2. Проверка устойчивости крайнего отсека ……………………………….12
2.8. Расчет опорного ребра ………………………………..…………………………14
2.9. Расчет поясных швов ………………………………..…………………………..15
2.10. Расчет подкрановой балки на выносливость при n = 1.106 …………………..15
3. Расчет фермы
3.1. Дополнение к заданию для расчета фермы…………………………………….16
3.2. Сбор нагрузок ………………………………..…………………………………..16
3.3. Определение усилий в элементах фермы ……………………………………...17
3.4. Определение расчетных длин стержней фермы ……………………………….18
3.5. Подбор сечений элементов ………………………………..…………………….18
3.6. Расчет узлов фермы ………………………………..…………………………….18
3.6.1. Промежуточный узел фермы с заводским стыком верхнего пояса……18
3.6.2. Укрупнительный стык верхнего пояса фермы на монтажной сварке…20
3.6.3. Опорный узел ………………………………..……………………………21
4. Расчет поперечной рамы цеха с шарнирным прикреплением ригеля к колоннам..21
4.1. Компоновка рамы ………………………………..………………………………21
4.2. Нагрузки, действующие на раму ………………………………………………..23
4.2.1. Постоянные нагрузки ………………………………..…………………...23
4.2.2. Снеговая нагрузка ………………………………..……………………….24
4.2.3. Вертикальная нагрузка от мостовых кранов ……………………………25
4.2.4. Горизонтальное давление от торможения крановой тележки …………26
4.2.5. Вертикальная нагрузка …………………………………………………...26
4.3. Расчетная схема . ………………………………..………………………………..28
4.4. Статический расчет ………………………………..……………………………..28
4.4.1. Постоянная линейная нагрузка от покрытия …………………………...29
4.4.2. Снеговая нагрузка ………………………………..……………………….29
4.4.3. Расчет на нагрузки, приложенные к стойкам……………………………30
4.4.4. Вертикальное давление кранов Дmax, Дmin и крановые моменты ………31
4.4.5. Горизонтальное давление кранов «Т» на раму………………………….32
4.4.6. Ветровая нагрузка ………………………………..………………………..33
5. Расчет стальной одноступенчатой колонны каркаса промышленного здания……36
5.1. Дополнительные данные для расчета колонны………………………………...36
5.2. Расчетные длины участков………………………………..……………………...37
5.3. Расчет надкрановой части колонны …………………………………………….37
5.4. Расчет подкрановой части колонны……………………………………………..39
5.4.1. Расчет ветвей подкрановой части………………………………………...39
5.4.2. Расчет решетки………………………………..……………………………41
5.4.3. Проверка устойчивости колонны в плоскости рамы……………………41
5.5. Расчет узла сопряжения верхней и нижней частей колонны…………………..42
5.5.1. Проверка прочности шва 1 (Ш1) …………………………………………42