- •1. Конструктивная схема каркаса здания.
- •Габариты кранов и крановых рельсов
- •1.2. Компоновка однопролётной рамы.
- •Расчетные характеристики конструкций
- •2. Расчёт подкрановой балки.
- •2.1. Расчётные нагрузки на балку (от двух сближенных кранов).
- •2.7. Расчет сварного шва.
- •2.8. Расчет опорного ребра.
- •7. Расчёт поясных швов.
- •3. Статический расчёт поперечной рамы.
- •3.2.1. Подсчет интенсивности нагрузок.
- •3.2.2. Определение расчетных нагрузок на раму.
- •4. Расчёт ступенчатой колонны.
- •5. Расчёт стропильной фермы.
- •Опорный узел (нижний) №1.
- •Укрупнительный узел нижнего пояса– узел №10
- •6. Расчет прогонов.
- •7. Библиографический список.
Содержание:
1. Конструктивная схема каркаса…………………………………………………………….. |
2 |
1.1. Исходные данные…………………………………………………………………………. |
2 |
1.2. Компоновка однопролётной рамы………………………………………………………. |
3 |
1.3. Выбор типа несущих и ограждающих конструкций…………………………………… |
4 |
1.4. Выбор марок стали……………………………………………………………………….. |
5 |
2. Расчёт подкрановой балки…………………………………………………………………. |
5 |
2.1. Расчётные нагрузки на балку…………………………………………………………….. |
5 |
2.2. Определение усилий в подкрановой балке от двух сближенных кранов……………... |
6 |
2.3. Определение усилий в подкрановой балке от одного крана…………………………... |
7 |
2.4. Подбор сечения балки……………………………………………………………………. |
8 |
2.5. Расчёт подкрановой балки по программе «Beam»……………………………………… |
13 |
2.6. Проверка местной устойчивости………………………………………………………… |
16 |
2.7. Расчёт сварного шва………………………………………………………………………. |
16 |
2.8. Расчёт опорного ребра……………………………………………………………………. |
16 |
3. Статический расчёт поперечной рамы…………………………………………………….. |
18 |
3.1. Расчётная схема рамы…………………………………………………………………….. |
18 |
3.2. Сбор нагрузок……………………………………………………………………………... |
18 |
3.3. Методика расчёта…………………………………………………………………………. |
22 |
3.4. Статический расчёт по программе «Static»……………………………………………... |
23 |
4. Расчёт ступенчатой колонны………………………………………………………………. |
25 |
4.1. Определение расчётных длин…………………………………………………………… |
25 |
4.2. Подбор сечения верхней части колонны……………………………………………….. |
26 |
4.3. Подбор сечения нижней части колонны………………………………………………… |
28 |
4.4. Расчёт и конструирование узла сопряжения верхней и нижней части колонны……... |
30 |
4.5. Расчёт анкерных болтов………………………………………………………………….. |
34 |
5. Расчёт стропильной фермы………………………………………………………………… |
35 |
5.1. Сбор нагрузок на ферму………………………………………………………………….. |
32 |
6. Расчёт прогонов…………………………………………………………………………….. |
34 |
7. Библиографический список………………………………………………………………... |
51 |
8. Графическая часть курсового проекта…………………………………………………….. |
52 |
1. Конструктивная схема каркаса здания.
1.1. Исходные данные.
По заданию здание одноэтажное, однопролетное, оборудованное двумя электрическими мостовыми кранами весьма тяжелого режима(7К), Q =80 тс. Габариты кранов принимаем по [1, прил. 1], а параметры крановых рельсов [1, прил. 14, табл. 6]. Назначение здания – машиностроительный цех. Район строительства – г. Амдерма, это IV климатический район строительства. Шаг колонн в продольном направлении - 6м, пролет - l = 27 м, длина здания L = 4*l = 4*27 = 108 м (схема здания на рис. 1.1). Отметка оголовка подкранового рельса h1 = 12 м. Покрытие тёплое. Материал фундаментов — бетон класса В15.
Рис. 1.1.
Таблица 1
Габариты кранов и крановых рельсов
Грузоподъемность крана, Q, т |
Пролет зд. |
Размеры, мм |
Максимальное давление колеса |
Вес тележки |
Вес крана с тележкой |
Высота подкрановой балки при шаге колонн 12 м | |||||
Гл. крюк |
Вспом. крюк |
Нк |
В1 |
В2 |
К |
Fk1max |
Fk2max |
Gт, кН |
Gк, кН |
hб, мм | |
80 |
20 |
27 |
4000 |
400 |
9100 |
4350 |
380 |
400 |
380 |
1300 |
1000 |
Тип кранового рельса |
Основные размеры рельса |
Эскиз крана
|
Эскиз рельса
| ||
hр, мм |
В, мм |
b, мм | |||
КР-100 |
150 |
150 |
100 | ||
Схема постановки колес крана
|
1.2. Компоновка однопролётной рамы.
Вертикальные габариты здания зависят от технологических условий производства и определяются расстоянием от уровня пола до оголовка кранового рельса Н1 и расстоянием от оголовка кранового рельса до низа несущих конструкций покрытия Н2. В сумме эти размеры составляют полезную высоту цеха Н0.
Размер Н2 диктуется высотой мостового крана:
Н2 = (Нк + 100) + f = (4000 + 100) + 300 = 4400 мм
е – установленный по требованиям техники безопасности зазор между этой точкой и строительными конструкциями, равный 100 мм; f – размер учитывающий прогиб конструкций покрытия , принимаемый равным 200-400 мм, в зависимости от величины пролета. Окончательный размер Н2 принимаем кратный 200 мм.
Высота цеха от уровня пола до низа стропильных ферм
Н0 = Н1 + Н2 = 12000 +4400 = 16400 16,8 м
Этот размер принимаем кранным 0,6 м. Н0= 16800
Поэтому следует уточнить Н1 = Н0 – Н2 = 16,8 – 4,4 = 12,4 м
Далее устанавливаем размеры верхней части колонны НВ, нижней части ННи высоту у опоры ригелей НФ.
НВ =( hб + hр )+ H2 = 6000/6 + 4400 = 5400 мм
НН = Н0 - НВ + 800 = 16,8 -5,4 +0,8 = 12,2 м
где 0,8 – заглубление опорной плиты башмака колонны ниже нулевой отметки пола.
Общая высота колонны рамы от низа базы до низа ригеля:
Н = НВ+ НН= 5,4 +12,2 =17,6 м
Ноп = 3,150 м для типовых стропильных ферм, уклон ската кровли i=1,5%
мм
Привязка наружной грани колонны к оси колонны b= 0,250 мм.
Высота сечения верхней части ступенчатой колонны принимаем b=500мм.
Для обеспечения безопасного прохода вдоль пути устраивается ограждение, проходы имеют размеры шириной 450 мм и высотой 2000 мм.
Для того, чтобы кран при движении вдоль цеха не задевал ограждение расстояние от оси подкрановой балки до оси колонны должно быть не менее:
В1 + (bВ – b) + 75 = 400+450 + (500 – 250) + 75 = 1175 мм 1250 мм.
где 75 – зазор между краном и ограждением, по требованиям безопасности принимаемый по ГОСТу на краны.
Пролеты кранов lк имеют модуль 500 мм, поэтому размер должен быть кратным 250 мм.
Ось подкрановой ветви колонны совмещаем с осью подкрановой балки, тогда высота сечения нижней части колонны:
bН = +b= 1250 + 250 = 1500 мм
bН.
15001173 - удовлетворяет условию жёсткости.
Пролет мостового крана lк = l – 2*= 27000 – 2*1250 = 24500 мм
Сечение верхней части колонны назначаем сплошностенчатым двутавровым, нижней – сквозным.
У торцов здания колонны смещаются с модульной сетки на 500 мм для удобства оформления углов здания стандартными стеновыми панелями, имеющими модульные размеры. Схема поперечной рамы
1.3. Выбор типа несущих и ограждающих конструкций.
Применяем стальной профилированный настил марки Н80-674-1,0 из стального листа толщиной 1,0 мм и высотой гофра 80 мм. При шаге ферм 6 м под настил применяют типовые сквозные прогоны пролетом 6 м из гнутых профилей сечением типа швеллер, которые располагаются с шагом 3 м и крепятся болтами к верхнему поясу фермы через прокладку толщиной 12 мм.
В соответствии с исходными данными рекомендуется устройство рулонной кровли в покрытии здания, поэтому уклон кровли назначаем 1,5%. Следовательно, в качестве основного несущего элемента покрытия принимаем фермы с параллельными поясами и с уклоном верхнего пояса i = 1,5% и высотой в опорной части
Тип ограждающих стеновых конструкций принимаем в соответствии с выбранным типом конструкций покрытия. Принимаем стальные стеновые панели полистовой сборки 6,0 х 3,0 м. Окна из спаренных труб с двойным остеклением и глухими переплетами, 6,0 х 2,4м.
Цокольные ж/б панели (шириной 1,2 м) опираются на фундаментные балки. Стеновые панели – перемычки (над каждым ярусом остекленения) крепятся на опорные столики. Рядовые панели и панели остекленения опираются на ниже лежащие панели и крепятся к колоннам устройствами, передающими только горизонтальные усилия. Раскладка стеновых панелей и панелей остекленения продольных стен приведена на рис. 1.2.
1.4. Выбор марок стали
Марка стали для балок, колонн и настила выбирается в соответствии с таб.50* прил.1 [3] в зависимости от степени ответственности конструкции и условий ее эксплуатации (II2 климатический район строительства с расчетной температурой - 40 > t - 50).
Для подкрановой балки выбрана сталь С345 по 1 группе.
Для балок перекрытий и покрытий выбрана сталь С345 по 2 группе.
Для колонн выбрана сталь С345 по 3 группе.
Для настила выбрана сталь С245 по 4 группе.
Из табл. 51* прил. 1 [3] в зависимости от вида проката и его толщины принимаем для данной марки стали расчетные характеристики
Таблица 2