МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ
Крымская академия природоохранного и курортного строительства
Кафедра металлических конструкций
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту №2
по курсу «Металлические конструкции»
Тема: «Металлический каркас промышленного здания».
Выполнил: студент гр. ПГС-403
Шевченко С.Ю.
Проверил: доцент
Митрофанов В.А.
Симферополь, 2003
Содержание
Исходные данные
1. КОМПОНОВКА КОНСТРУКТИВНОЙ СХЕМЫ КАРКАСА стр. 4
1.1. Размещение колонн в плане стр. 4
1.2. Компоновка поперечной рамы стр. 4
1.3. Связи между колоннами стр. 7
1.4. Связи по покрытию стр. 7
2. ПОДКРАНОВЫЕ КОНСТРУКЦИИ стр. 7
2.1. Конструктивные решения и нагрузки стр. 7
2.2. Подбор сечения балки стр. 11
2.3. Проверка местной устойчивости стенки балки стр. 15
2.4. Расчёт опорного узла стр. 17
3. РАСЧЁТ ФЕРМЫ стр. 19
3.1. Сбор нагрузок на ферму стр. 19
3.2. Статический расчёт фермы стр. 20
3.3. Подбор сечения стержневой фермы стр. 20
3.4. Конструирование узлов ферм стр. 26
4. РАСЧЁТ ПОПЕРЕЧНОЙ РАМЫ стр. 29
4.1. Нагрузки, действующие на раму стр. 29
4.1.1. Постоянные нагрузки стр. 29
4.1.2. Временные нагрузки стр. 30
4.2. Расчётная схема рамыстр. 34
4.3. Статический расчёт рамы стр. 34
5. Расчёт ступенчатой колонны стр. 39
5.1. Определение расчётных длин колонны стр. 39
5.2. Подбор сечения верхней части колонны стр. 39
5.3. Подбор сечения подкрановой части колонны стр. 42
5.4. Сопряжение верхней части колонны с верхней стр. 44
Литература
Компоновка конструктивной схемы каркаса
Компоновка конструктивной схемы каркаса включает в себя следующие разделы: размещение колонн здания в плане, определение основных габаритных размеров элементов конструкций в плоскости рамы, разработку системы связей между колоннами и по покрытию здания.
1.1. Размещение колонн в плане
Шаг колонн однопролётного здания (Рис. 1) не зависит от расположения технологического оборудования и по заданию он равен 9 м. У торцов здания колонны смещаем с модульной сетки на 500 мм для возможности использования типовых ограждающих панелей. Привязка наружной грани колонны крайнего ряда b0 = 250 мм.
1.2. Компоновка поперечной рамы
Компоновку поперечной рамы начинаем с установления основных габаритных размеров элементов конструкций в плоскости рамы.
Вертикальные размеры согласовываем с отметкой уровня пола, принимая её нулевой (Рис. 2). Расстояние от уровня пола до головки кранового рельса Н1= 12 м (по заданию). Размер Н2диктуется высотой мостового крана:
,
где
Hk+ 100 — расстояние от головки рельса до верхней точки тележки крана плюс установленный по требованиям техники безопасности зазор между этой точкой и строительными конструкциями, равный 100 мм;
f— размер, учитывающий прогиб конструкции покрытия. Для пролёта 30 мf= 300 мм
Полезная высота цеха Н1от уровня пола до низа стропильных ферм:
Размер Н принимается при высоте здания более10,8 м кратным 1,8 м. Так как Н = 17200 мм не кратен 1800 мм, поэтому приходится несколько увеличить высоту цеха, изменив отметку головки рельса Н1 = 12800 мм.
Окончательно полезная высота цеха Н1
будет равна:
По размерам производственного здания устанавливаем размеры верхней Нви нижней Ннчастей колонны:
,где
НБ— высота подкрановой балки,
которая предварительно принимается
равной
пролёта балки;
НР— высота кранового рельса, НР= 170 мм для крана грузоподъёмностьюQ= 160/32 т.
Н3= 800 мм — принимаемое заглубление опорной плиты башмака колонны ниже нулевой отметки пола.
Общая высота колонны рамы
от низа базы до низа фермы:
Высота колонны у опоры ригеля НФ= 3150 мм (зависит от конструкции стропильных ферм).
Ширину верхней части
колонны принимаем
= 500 мм.
Расстояние от оси подкрановой балки до оси колонны:
,
где
— часть кранового моста, выступающая
за ось рельса;
— расстояние от продольной оси здания
до внутренней грани колонны;
75 мм — зазор между краном и колонной, по требованиям безопасности.
Размеры
должны быть кратны 250, поскольку пролёты
кранов имеют модуль 500 мм. Поэтомупринимаем расстояние от оси подкрановой
балки до оси колонны
Ось подкрановой ветви колонны совмещаем с осью подкрановой балки, при этом ширина нижней части колонны:
