Стальной каркас одноэтажного производственного здания - Строительство и архитектура курсовая работа
![](/file/c17a668ccb7333e986a5a.jpg)
Главная
Строительство и архитектура
Стальной каркас одноэтажного производственного здания
Проект несущих конструкций одноэтажного промышленного здания. Компоновка поперечной рамы каркаса здания, определение нагрузок от мостовых кранов. Статический расчет поперечной рамы, подкрановой балки. Расчет и конструирование колонны и стропильной фермы.
посмотреть текст работы
скачать работу можно здесь
полная информация о работе
весь список подобных работ
Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.Allbest.ru/
Московский государственный строительный университет
Стальной каркас одноэтажного производственного здания
2. Компоновка поперечной рамы каркаса здания
4. Статический расчет поперечной рамы
6. Расчет и конструирование колонны
7. Расчет и конструирование стропильной фермы
Требуется рассчитать и запроектировать основные несущие конструкции одноэтажного промышленного здания.
Климатический район строительства - г. Ростов на Дону.
Нормативная ветровая нагрузка - W 0 = 0,6 кН/м 2 .
Расчетная снеговая нагрузка - S 0 = 1,2кН/м 2 .
Здание отапливаемое, однопролетное, c фонарем.
Тип кровли - утепленная - по крупнопанельным железобетонным плитам.
Грузоподъемность кранов - Q = 50/12,5т.
Тип кранового рельса - КР-80, масса 1 пм = 59,81 кг.
Высота до головки подкранового рельса - 12м.
Стены здания - самонесущие стеновые панели.
3. Подкрановых балок - сталь С255, ,
2. Компоновка поперечной рамы каркаса здания
Здание оборудовано двумя мостовыми кранами с группой работы 7К (тяжелый режим) и грузоподъемностью 50/12,5 т. Ширина крана - 6860 мм, высота - 3150 мм.
Отметка верха кранового рельса 12,0 м, высота кранового рельса 130 мм, Вес.- 0,60 кН/м.
Вес крана с тележкой - 676 кН, тележки - 132кН. Максимальное давление колеса - F К = 470 кН (Ведеников Г.С. Металлические конструкции. Общий курс, М., 1988).
Наружные стены приняты из самонесущих керамзитобетонных панелей.
Для обеспечения пространственной жесткости здания в продольном направлении предусмотрены стальные вертикальные связи по колоннам портального типа.
Жесткость здания в поперечном направлении обеспечивается защемлением колонн в фундаментах и размерами сечений колонн.
Высота до головки подкранового рельса Н 1 = 12м,
Высота от головки подкранового рельса до низа несущей конструкции
где: Нкр - высота крана из ГОСТа на кран в зависимости от его грузоподъемности (для Q = 50 тн, Нкр = 3700 мм), 100 мм - запас
f - возможная величина прогиба несущих конструкций (200 … 400 мм)
Высота от уровня чистого пола до низа несущей конструкции
Н 0 = Н 1 + Н 2 = 12 + 3,6 = 15,6 м,
где hб - высота подкрановой балки, принимаем h б = В/8 = 12000 / 8 = 1500 мм;
hр - высота подкранового рельса - 130 мм.
где: hз = 600…1000 мм - заглубление колонны ниже уровня чистого пола. Принимаем 1000 мм.
Нн = 15600 - 5230 + 1000 = 11370 мм
Высота фермы на опоре Нф при пролете 24м принимаем: Нф = 3150 мм.
Н = Нн + Нв = 11370 + 5230 = 16600 мм
Так как режим работы крана тяжелый, то необходим проход для осмотра и ремонта путей, который проектируется в стенке верхней части колонны, шириной 400 мм и высотой 2000 мм.
Расстояние от оси подкрановой балки до оси колонны должно составлять:
? 1 ? В 1 + (hв - а) + 75 = 300+ (1000-500)+75 = 875 мм,
где В 1 - размер части кранового моста, выступающей за ось рельса, принимаемый по ГОСТ на краны.
а - привязка наружной грани колонны к оси колонны, 500 мм,
h в - высота сечения верхней части колонны, 1000 мм.
Принимаем ? 1 = 1000 мм (кратно 500 мм).
Высота сечения нижней части колонны:
?к = L 1 - 2? 1 = 24000 - 2•1000 = 22000 мм.
Сечение верхней части колонны назначаем сплошным в виде составного сварного двутавра, сечение нижней части - сквозным.
В соответствии с конструктивной схемой выбираем расчетную схему рамы (рис.1). В расчетной схеме рамы колонны переменного ступенчатого сечения заменяются ломаными стержнями, проходящими через центры тяжести сечений с расстояниями между осями верхнего и нижнего участков.
Расстояние между центрами тяжести сечений верхней и нижней частей колонны
е 0 = 0,5• (h н h в ) = 0,5• (15001000) = 250 мм
Соотношение моментов инерции сечений верхней и нижней частей колонны
Тогда если Iв = 1, то Iн = 5, Iр = 20
3. Определение нагрузок на раму здания
Нагрузки на раму здания определяются с учетом следующих коэффициентов: гn = 0,95 - коэффициент надежности по назначению здания, исходя из требований СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия» (класс ответственности здания - II); г f >1 - коэффициент надежности по нагрузке.
Рулонный ковер (два слоя наплавляемого рубероида на мастике)
Цементно-песчаная стяжка (д = 35 мм)
Утеплитель - керамзитовый гравий (с = 400кг/м 3 , д = 100 мм)
Пароизоляция (2 слоя пергамина на мастике)
Железобетонные ребристые плиты покрытия 3х12м
Собственный вес металлических конструкций (фермы, прогоны, связи, конструкция фонарей)
Принимаем для расчета постоянную нагрузку на 1 м 2 кровли - 4,29 кН/м 2 .
Определяем постоянную нагрузку от покрытия на 1 м.п.:
Расчетная равномерно распределенная нагрузка на ригель рамы вычисляется по формуле:
где р нагрузка на 1 м 2 кровли из таблицы 1;
Опорное давление ригеля рамы на колонну
- нижняя часть колонны (80% веса колонны)
Расчетное значение снеговой нагрузки на ригель поперечной рамы
q сн = н •S 0 •b ф = 0,95•1,2•12 = 13,68 кН/м.
Рис. 3.2 Схемы загружения линии влияния опорной реакции подкрановых балок нагрузками от колес мостовых кранов
Расчетное максимальное давление от двух сближенных кранов
где F k , max - максимальное нормативное давление на колесо крана, приводимое в стандартах на краны:
F k , max = 470 кН для крана Q = 50/12,5;
y i - ордината линии влияния опорной реакции подкрановой балки;
n - количество колес двух кранов, передающих нагрузку через подкрановые балки на рассматриваемую колонну;
г f = 1,2 - коэффициент надежности по нагрузке для крановых нагрузок;
ш-коэффициент сочетаний, равный ш = 0,95 при учете двух кранов с режимами работы 7Ки8К.
Расчетное минимальное вертикальное давление от двух сближенных кранов
Приняв предварительно e k = 0,5h н = 0,5 1,5 = 0,75 м, определяем сосредоточенные моменты от вертикального давления кранов:
Сосредоточенные моменты от внецентренного приложения и
Нормативное горизонтальное усилие от поперечного торможения тележки
Расчетное горизонтальное давление на колонну
Условно принимаем, что сила Т приложена в уровне уступа колонны
Нормативный скоростной напор (нормативное значение ветрового давления)
Территория строительства проектируемого здания относится к местности типа В.
Расчетная погонная нагрузка на раму от активного давления по высоте:
q 5 = w o k 5 cг f B = 0,6 0,5 0,8 1,4 12 = 4,03 кН/м;
q 10 = w o k 10 cг f B = 0,6 0,65 0,8 1,4 12 = 5,24 кН/м;
q 20 = w o k 20 cг f B = 0,6 0,85 0,8 1,4 12 = 6,85 кН/м;
q 30 = w o k 30 cг f B = 0,6 0,98 0,8 1,4 12 = 7,90 кН/м.
Расчетная погонная нагрузка на уровне низа ригеля (определяется линейной интерполяцией)
q 20,4 = 6,85 + (7,90 - 6,85) 0,4 / 10 = 6,89 кН/м.
Расчетная погонная нагрузка на уровне верхней точки здания (21,5м)
q 23,3 = 6,85 + (7,90 - 6,85) 3,3 / 10 = 7,20 кН/м.
Ветровая нагрузка, действующая на участке от низа ригеля до верхней точки здания, заменяется сосредоточенной силой, приложенной в уровне нижнего пояса фермы. Значение этой силы:
со стороны активного давления ветра
W = (q 20,4 + q 21,5 )H ш /2 = (6,89 + 7,20) 2,9 / 2 = 20,43 кН;
W ? = Wс ? /с = 20,43 0,5 / 0,8 = 12,77 кН
Общая сосредоточенная сила от ветра на уровне нижнего пояса фермы
W W = W+W ? = 20,43 + 12,77 = 33,2 кН
Фактическая линейная нагрузка (в виде ломаной прямой) для упрощения расчета заменяется равномерно распределенной по всей высоте здания эквивалентной нагрузкой q э .
Эквивалентная ветровая нагрузка при
Эквивалентная равномерно распределенная нагрузка активного давления (с наветренной стороны) при с учетом коэффициента с = 0,8
q э = q wo k э = 8,1 0,714 = 5,78 кН/м,
B = 0,6 1 0,8 1,4 12 = 8,1 кН/м - расчетная ветровая нагрузка при k = 1;
k э = 0,714 - коэффициент, определяемый в зависимости от расстояния от уровня земли до ригеля рамы Н о в расчетной схеме.
Эквивалентная равномерно распределенная нагрузка с заветренной стороны (отсос) с учетом коэффициента с? = 0,5
q э ? = q э с?/с = 5,78 0,5/0,8 = 3,61 кН/м.
4. Статический расчет поперечной рамы
Находим параметры n = 1/5 = 0,2, б = H В /H = 5,23/16,6 = 0,315
Моменты от поворота узлов находим по коэффициентам в зависимости от значений n и б.
Моменты от фактического угла поворота (М 1 ц) равны:
М В = -1,114i?126,2/i = -140,6 кНм;
М В р = 9,42i?126,2/i = 1188,8 кНм.
Эпюра моментов (М 1 ц + М р ) от постоянной нагрузки:
М В р = 1188,8 - 1320,6 = -131,8 кНм.
Строим эпюры поперечных и продольных сил
Q СВ = - (130,2 - 113,7)/5,3 = -3,10кН
Q АС = - (59,6 - 10,3)/15,9 = -3,10кН
Для определения значений усилий от снеговой нагрузки значения и от постоянной нагрузки умножаем на переходной коэффициент
Моменты и реакции от смещения узлов находим по коэффициентам в зависимости от значений n и б.
Моменты и реакции на левой стойке от нагрузки равны:
M A = k A M = 0,393•1391 = 546,7 кНм;
M B = k B M = - 0,084•1391 = - 116,8 кНм;
M C H = k C M = - 0,715•1391 = - 994,6 кНм;
M C B = (k C +1)M = (1 - 0,715)•1391 = 396,4 кНм;
F RB = k' B M/H = -1,477•1391/21,2 = -96,91 кН.
Усилия на правой стойке получаем умножая усилия левой стойки на соотношение:
M min /M max = 309/1391 = 0,222 кНм.
r 1 p = F RB A - F PR пр = -96,91 + 21,5 = - 75,4 кН
r 11 = 2F RB = 2k' B t/H = 2•6,315t/21,2 = 0,596t.
? = - r1р/ r11 = 75,4/0,596t = 126,5/t
В расчете на крановые нагрузки учитываем пространственную работы каркаса, определяем б пр и ? пр. Принимаем
Коэффициент d = k' B /12 = 0,53; k' B = 6,315.
I н - момент инерции нижней части колонны,
d - коэффициент приведения ступенчатой колонны к колонне постоянного сечения, эквивалентной по смещению.
I п - момент инерции горизонтальных элементов (покрытия).
По табл. 12.2 [1] находим б = 0,722, б' = - 0,228
где б, б' - коэффициенты по табл. 12.2 [1];
n 0 - число колес кранов на одной нитке подкрановых балок,
?y - сумма ординат линии влияния реакции рассматриваемой рамы.
бпр = 1 - 0,722 + 0,228(4/4,97 - 1) = 0,322.
?пр = бпр? = 0,322•126,5/t = 40,73 /t.
М А = - 4,343t?40,73/t = -176,9 кНм;
M c в = 396,4 + 16,97 = 413,37 кНм;
М с н = -994,6 + 16,97 = - 977,63 кНм;
М А = 121,37 + 176,91 = 298,28 кНм;
М С Н = - 220,8 - 16,97 = - 237,8 кНм;
Основная система, каноническое уравнение, коэффициент б пр здесь такие же, как и при расчете на вертикальную нагрузку от мостовых кранов.
Моменты и реакции в основной системе от силы Т:
М А = k A TH = - 0,077?14,8 21,2 = - 24,16 кНм;
М В = k В TH = - 0,101?14,8 21,2 = - 31,7 кНм;
М С = k С TH = 0,094?14,8 21,2 = 29,5 кНм;
F RB = k B 'T = - 0,775 14,8 = - 11,5 кНм.
Смещение верха колонн с учетом пространственной работы:
Q B л = - (19,45 + 31,7)/5,3 = -9,65 кН;
Q А л = +(51,18 + 27,0)/15,9 = 4,92 кН;
Q B пр = (12,25 - 2,43)/5,3 = 1,85 кН;
Q А пр = (2,43 + 27,0)/15,9 = 1,86 кН.
Эпюра М р на левой стойке q э = 5,78кН/м, q э , = 3,61 кН/м:
М А = k А q э Н 2 = - 0,101? 5,78?21,2 2 = -262,4 кНм;
М В = k В q э Н 2 = - 0,053 5,78?21,2 2 = -137,7 кНм;
М С = k С q э Н 2 = 0,029?5,78?21,2 2 = 75,3 кНм;
F RB = k B 'q э Н = - 0,451?5,78?21,2 = - 55,26 кН.
На правой стойке усилия определяем умножением усилий на левой стойке на коэффициент:
q э подв /q э нав = 3,61/5,78 = 0,625
Коэффициенты канонического уравнения:
r 1 p = - (F RB нав + F RB подв + F B нав + F B подв );
r 1 p = - (55,26 + 34,5 + 20,43 + 12,77) = -122,96
? = - r 1 p / r 11 = 122,96/0,596t = 206,3/ t.
Q А л = (1158,4 + 269,1)/21,2 + 5,78?21,2/2 = 128,6 кН;
Q B л = Q А л - q э Н = 128,6 - 5,78•21,2 = 6,10 кН.
Q А пр = (1060 + 320,7)/21,2 + 3,61?21,2/2 = 103,4 кН;
Q В пр = 103,4 - 3,61•21,2 = 26,87 кН.
Продольные силы в опорных сечениях ригеля
, поэтому усилия от постоянной нагрузки учтены с коэффициентом 0,82
Исходные данные: Пролет балки - 12 м
Расчетное значение изгибающего момента
Расчетное значение вертикальной и горизонтальной поперечной силы
Приняли подкрановую балку симметричного сечения с тормозной конструкцией в виде листа из рифленой стали и швеллера №36.
Сумма ординат линий влияний при загружении одним краном
Определение размеров поясных листов
Устойчивость пояса обеспечена, т.к.
Прочность подкрановой балки обеспечена
Примем сечение из двух равнополочных уголков 1409 для него из сортамента: , , , (принимаем толщину фасонки 12 мм).
Стержень 3-5 5-6 (сечение должно соответствовать стержню 2-3).
Расчетное усилие сжатие N = 750 кН.
Поскольку l x = l у , принимаем тавровое сечение из двух равнополочных уголков.
Примем сечение из двух равнополочных уголков 1409 для него из сортамента: , , , (принимаем толщину фасонки 12 мм).
для максимального значения подбираем .
Расчетное усилие сжатие N = 1140 кН.
Поскольку l x = l у , принимаем тавровое сечение из двух равнополочных уголков.
Примем сечение из двух равнополочных уголков 16010 для него из сортамента: , , , (принимаем толщину фасонки 12 мм).
для максимального значения подбираем .
Расчетное усилие растяжение N = 409 кН.
Расчетное усилие сжатие N = 247 кН.
Поскольку , принимаем тавровое сечение из двух неравнополочных уголков, расположенных узкими полками вместе.
Примем сечение из двух неравнополочных уголков 125808 для него из сортамента: , , , (принимаем толщину фасонки 12 мм).
для максимального значения подбираем .
Расчетное усилие растяжение N = 994 кН.
Поскольку , принимаем тавровое сечение из двух неравнополочных уголков, расположенных узкими полками вместе.
Примем сечение из двух неравнополочных уголков 16010012 для него из сортамента: , , , (принимаем толщину фасонки 12 мм).
Стержень 7-10 (сечение должно соответствовать стержню 4-7).
Расчетное усилие растяжение N = 1189 кН.
Поскольку , принимаем тавровое сечение из двух неравнополочных уголков, расположенных узкими полками вместе.
Примем сечение из двух неравнополочных уголков 16010012 для него из сортамента: , , , (принимаем толщину фасонки 12 мм).
Стержень 1-3. Расчетное усилие сжатие N = 605 кН
Поскольку , принимаем тавровое сечение из двух неравнополочных уголков, расположенных узкими полками вместе.
Примем сечение из двух неравнополочных уголков 1258012 для него из сортамента: , , , (принимаем толщину фасонки 12 мм).
для максимального значения подбираем .
Расчетное усилие растяжение N = 486 кН.
Поскольку , принимаем тавровое сечение из двух равнополочных уголков.
Примем сечение из двух равнополочных уголков 907 для него из сортамента: , , , (принимаем толщину фасонки 12 мм).
Расчетное усилие сжатие N = 347 кН.
Поскольку , принимаем тавровое сечение из двух равнополочных уголков.
Примем сечение из двух равнополочных уголков 1108 для него из сортамента: , , , (принимаем толщину фасонки 12 мм).
для максимального значения подбираем .
Расчетное усилие растяжение N = 208 кН.
Поскольку , принимаем тавровое сечение из двух равнополочных уголков.
Примем сечение из двух равнополочных уголков 634 для него из сортамента: , , , (принимаем толщину фасонки 12 мм).
Поскольку , принимаем тавровое сечение из двух равнополочных уголков.
Примем сечение из двух равнополочных уголков 755 для него из сортамента: , , , (принимаем толщину фасонки 12 мм).
для максимального значения подбираем .
Поскольку , принимаем тавровое сечение из двух равнополочных уголков.
Примем сечение из двух равнополочных уголков 704,5 для него из сортамента: , , , (принимаем толщину фасонки 12 мм).
для максимального значения подбираем .
1. Кудишин Ю.И. Металлические конструкции. 2007.
2. Металлические конструкции. Под ред. Г.С. Веденикова. М., 1998.
3. СНиП II-23-81*. Нормы проектирования. Стальные конструкции. М., 1996.
4. СНиП 2.01.07-85*.Нормы проектирования. Нагрузки и воздействия. М., 2003.
5. Пособие по проектированию стальных конструкций (к СНиП II-23-81*. Стальные конструкции). М., 1985.
6. Справочник проектировщика. Металлические конструкции. Кузнецов В.В. и коллектив. М., изд-во АСВ, 1998.
7. Свод правил СП 53-102-2004. Общие правила проектирования стальных конструкций., 2005.
Компоновка конструктивной схемы каркаса здания. Расчет поперечной рамы. Вертикальная и горизонтальная крановые нагрузки. Статический расчет поперечной рамы. Расчет и конструирование стропильной фермы. Определение расчетных усилий в стержнях фермы. курсовая работа [3,5 M], добавлен 24.04.2012
Проект конструкторского расчета несущих конструкций одноэтажного промышленного здания: компоновка конструктивной схемы каркаса здания, расчет поперечной рамы каркаса, расчет сжатой колонны рамы, расчет решетчатого ригеля рамы. Параметры нагрузки усилий. курсовая работа [305,8 K], добавлен 01.12.2010
Компоновка конструктивной схемы каркаса. Нагрузки и воздействия на каркас здания. Статический расчет поперечной рамы. Расчет на постоянную нагрузку, на вертикальную нагрузку от мостовых кранов. Расчет и конструирование стержня колонны, стропильной фермы. курсовая работа [1,7 M], добавлен 27.05.2015
Компоновка конструктивной схемы каркаса здания. Правила расчета схемы поперечной рамы. Определение общих усилий в стержнях фермы. Расчет ступенчатой колонны производственного здания. Расчет и конструирование подкрановой балки, подбор сечения балки. курсовая работа [565,7 K], добавлен 13.04.2015
Особенности проектирования стальных конструкций одноэтажного промышленного здания. Расчет подкрановой балки, нагрузок на фермы из тавров и уголков, поперечной рамы, одноступенчатой колонны. Подбор сечения и размеров колонны, фермы, подкрановой балки. курсовая работа [1,5 M], добавлен 27.02.2015
Характеристики мостового крана. Компоновка конструктивной схемы здания. Проектирование подкрановых конструкций. Расчет поперечной рамы каркаса, ступенчатой колонны, стропильной фермы: сбор нагрузок, характеристика материалов и критерии их выбора. курсовая работа [3,0 M], добавлен 04.11.2010
Характеристика компоновки конструктивной схемы производственного здания. Определение вертикальных размеров стоек рамы. Расчеты стропильной фермы, подкрановой балки, поперечной рамы каркаса, колонны. Вычисление геометрических характеристик сечения. курсовая работа [2,4 M], добавлен 29.12.2010
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .
© 2000 — 2021
Стальной каркас одноэтажного производственного здания курсовая работа. Строительство и архитектура.
Каким Должен Быть Депутат Сочинение
Реферат: Economics Of At
Курсовая работа: Великие адвокаты России
Реферат: Оценка деловых качеств в менеджменте
10 Причин Стать Волонтером Мотивационное Эссе
Контрольная работа по теме Мобильный маркетинг
Как Написать Цель Курсовой Работы
Реферат: Социально-территориальные общности. Социология города и деревни
Реферат: Мораль и политика 4
Курсовая работа: Применение контрольно-кассовых машин в области торговли
Реферат по теме Механика раннего средневековья
Техногенная Катастрофа Реферат
Реферат по теме Хозяйствующие формы бизнеса. Их достоинства и недостатки
Реферат: Нейроны как проводники электричества. Физиология синапсов
Реферат по теме Досуговая культура населения Веймарской Германии в произведениях художественной литературы и совреме...
Дипломная работа по теме Свойства инструментальной керамики с добавками ультрадисперсных оксидов
Контрольная Работа По Математике Никольский Ответы
Контрольная работа по теме Теории возникновения государственности
Реферат: История развития автомобилей. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Некоммерческие организации и их финансы
Благоустройство и озеленение участка загородного дома - Строительство и архитектура курсовая работа
Сущность менеджмента - Менеджмент и трудовые отношения реферат
Изучение особенностей личностного развития детей с двигательными нарушениями и возможности их реабилитации средствами хореографии - Педагогика дипломная работа