- •Проектирование стального каркаса одноэтажного промышленного здания
- •Оглавление
- •Введение
- •1. Исходные данные
- •2. Компоновка каркаса здания
- •2.1. Назначение размеров поперечной рамы
- •2.1.1. Размеры по вертикали
- •2.1.2. Размеры рамы по горизонтали
- •2.2. Сетка колонн
- •2.3. Связи
- •2.3.1. Связи между колоннами
- •2.1.3. Размеры ригеля (фермы)
- •3. Статический расчет каркаса здания
- •3.1. Расчетная схема рамы
- •3.2. Сбор нагрузок на поперечную раму
- •3.2.1. Постоянные нагрузки
- •3.2.2. Снеговая нагрузка
- •3.2.3. Нагрузки от мостовых кранов
- •3.2.4. Ветровая нагрузка
- •4. Расчет и конструирование колонны
- •4.1. Расчетные параметры длины колонны
- •4.2. Подбор сечения верхней части колонны
- •4.2.1. Последовательность подбора сечения
- •4.2.2. Проверки в плоскости действия момента
- •4.2.3. Проверка устойчивости из плоскости действия момента
- •4.2.4. Проверки местной устойчивости стенки и полок
- •4.3. Расчет нижней части колонны
- •4.3.1. Определение усилий в ветвях
- •4.3.2. Предварительный подбор сечения ветвей
- •4.3.3. Подбор и проверки сечения ветвей
- •4.3.4. Расчет решетки колонны
- •4.3.5. Проверка устойчивости нижней части колонны как внецентренно сжатого стержня
- •4.4. Расчет соединения верхней и нижней частей колонны
- •4.4.1. Проверка стыкового шва
- •4.4.2. Определение толщины траверсы
- •4.4.3. Сварные швы ш2
- •4.4.4. Сварные швы ш3
- •4.4.5. Расчет траверсы
- •4.5. Расчет и конструирование базы колонны
- •4.6. Расчет анкерных болтов
- •5. Расчет и конструирование ригеля рамы
- •5.1. Геометрическая схема ригеля
- •5.2. Расчетные усилия в элементах фермы
- •5.3. Подбор сечений элементов фермы
- •5.4. Расчет сварных швов элементов фермы
- •5.5. Конструирование узлов фермы
- •5.6. Расчет узлов
- •Библиографический список
- •Справочные данные по мостовым кранам
- •Нормативное значение веса снегового покрова на 1 м2
- •Коэффициент к, учитывающий изменение ветрового давления по высоте z
- •Сталь прокатная угловая равнополочная (гост 8509-86)
- •Неравнополочные уголки (гост 8510-86)
- •Двутавры с параллельными гранями полок (гост 26020-83)
- •Ориентировочное значение условной поперечной силы Qfic
- •Значение a для плиты, опертой по 3 сторонам
- •Формулы для определения
- •Нормативные и расчетные сопротивления при растяжении, сжатии и изгибе широкополосного универсального и фасонного проката по гост 27772-88 для стальных конструкций зданий и сооружений
- •Пример расчета стропильной фермы
- •Решение
- •Усилия в стержнях фермы
- •Р ис.П3.13. Рабочий чертеж фермы (1-27 – номера элементов фермы)
- •Бурдаков Сергей Михайлович, Козловцев Валерий Михайлович Проектирование стального каркаса одноэтажного промышленного здания
Введение
Целью курсовой работы является получение практических инженерных навыков при проектировании металлических строительных конструкций на современном техническом уровне в рамках основных разделов дисциплины «Металлические конструкции (общий курс)».
Значения физических величин в настоящем методическом пособии приведены к системе СИ [1]. Символьные обозначения в формулах приняты в соответствии со СНиП [2,3,4].
Стальной каркас проектируемого здания представляет собой пространственную систему, состоящую из поперечных однопролетных рам, соединенных между собой в продольном направлении здания системой связей, подкрановыми балками и диском покрытия. Основными несущими элементами каркаса являются плоские поперечные рамы с одноступенчатыми колоннами, соединенными ригелем, выполняемым в виде стропильной фермы трапецеидального очертания.
Учебно-методическое пособие содержит положения по расчету основных размеров рамы, сбору нагрузок, статическому расчету рамы, подбору сечения элементов.
В прил. 1 приведены дополнительные справочные данные, необходимые для выполнения проекта. Прил. 2 содержит образец бланка задания и примерную компоновку графической части курсовой работы.
К данному методическому пособию прилагается программное обеспечение, разработанное авторами, позволяющее частично автоматизировать выполнение расчетной части курсовой работы.
1. Исходные данные
Исходные данные для проектирования металлического каркаса промышленного одноэтажного здания студенты выбирают из бланка “Задание на курсовую работу”, выдаваемого руководителем проектирования (прил. 1).
С целью обеспечения реального сквозного курсового и дипломного проектирования возможно индивидуальное формирование задания по согласованию с руководителем проектирования.
Исходные данные для всех вариантов:
Проектируемое здание одноэтажное, отапливаемое, однопролетное с теплой кровлей. Кровля выполняется из стального профилированного оцинкованного настила с утеплителем по стальным прогонам и фермам.
Стены, выполненные из сборных железобетонных панелей могут передавать нагрузку на колонны либо могут приниматься самонесущими, то есть передающими собственный вес на фундаментную балку.
Все несущие конструкции каркаса – стальные. Для конструкций заводского изготовления сварка – автоматическая либо полуавтоматическая, ручная. Тип электродов принимается в зависимости от марки стали и группы конструкций в климатических районах. Монтажные соединения - болты класса точности В или С.
Два мостовых электрических крана работают одновременно. Режим работы кранов относится к группе 6К.
Фундаменты под колонны – столбчатые из тяжелого бетона класса по прочности не ниже В 12.5.
Отметка чистого пола – ± 0.000.
Здание проектируется в пределах городской застройки, тип местности – В (по ветровому давлению).
По классу ответственности проектируемое здание относится ко второму классу (класс 2).
Соединение колонны с ригелем (фермой) в плоскости рамы принимается жестким, из плоскости рамы – шарнирным.
Верхняя часть колонны сварная сплошностенчатая двутаврого сечения, нижняя часть сквозная. Сечение шатровой ветви состоит из двух равнополочных уголков и листа, а сечение подкрановой ветви проектируется из прокатного двутавра. Ригель проектируется из парных уголков.
Состав графической части работы: два листа формата А1:
Лист 1 должен содержать: схему размещения колонн, балок, поперечный и продольный разрезы; схему расположения стропильных ферм, прогонов; узел сопряжения второстепенной балки с главной с необходимыми видами и разрезами; узел сопряжения главной балки с колонной с необходимыми видами и разрезами; ведомость элементов (главная балка, второстепенная балка, колонна, связи).
Лист 2 должен содержать: геометрическую схему фермы с усилиями и сечениями; главную балку с необходимыми видами и сечениями; опорный и промежуточный узлы фермы; колонну с необходимыми видами и сечениями; ведомость отправочных элементов, спецификацию на колонну и главную балку.
Примерная компоновка графической части дана в Прил. 2.