
- •Предисловие
- •1. Общие указания по содержанию и оформлению курсового проекта
- •2. Рекомендации по выбору конструктивной и расчетной схем каркаса
- •2.1. Разбивка сетки колонн
- •Схемы здания:
- •2.2. Компоновка однопролетной рамы производственного здания
- •Мостовые опорные краны нормального режима работы**
- •Основные размеры элементов подкрановых балок
- •2.3. Компоновка связей каркаса
- •Р ис. 2.4. Схема связей по колоннам
- •2.3.1. Связи между колоннами
- •2.3.2. Связи покрытия
- •3. Расчет поперечной рамы
- •3.1. Расчетная схема рамы
- •3.2. Нагрузки, действующие на поперечную раму
- •Назначение стали в конструкциях и сооружениях
- •3.2.1. Постоянные нагрузки
- •Нагрузки на прогон от веса ограждающих конструкций покрытия
- •Расчетное значение веса снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли
- •Подкрановых балок нагрузками от колес мостовых кранов
- •3.2.2. Воздействия от мостовых кранов
- •3.2.3. Снеговая нагрузка
- •3.2.4. Ветровая нагрузка
- •Нормативные значения ветрового давления wo
- •Значение коэффициента kэ
- •3.3. Назначение жесткостей элементов рамы
- •3.3.1 Определение жесткости сквозного ригеля
- •3.3.2. Определение жесткостей ступенчатой колонны
- •3.4. Статический расчет поперечной рамы
- •3.4.1. Определение расчетных усилий в колонне
- •3.4.2. Определение расчетных сочетаний усилий
- •3.4.3. Выбор расчетных комбинаций усилий для подбора сечений верхней и нижней частей колонны
- •3.4.4. Определение расчетных усилий для расчета базы колонны, анкерных болтов и крепления фермы к колонне
- •3.5. Статический расчет стропильной фермы
- •3.5.1. Определение нагрузок на ферму
- •3.5.2. Определение усилий в стержнях фермы
- •Единичной узловой силы (б)
- •От единичного момента (б)
- •4. Расчет одноступенчатой внецентренно-сжатой колонны
- •4.1. Общие требования при проектировании конструкций
- •4.2. Исходные данные для расчета колонны
- •Коэффициент расчетной длины 1 для одноступенчатой колонны с верхним концом, свободным от закреплений
- •Коэффициенты условий работы с
- •4.3. Компоновка сечения и расчет надкрановой части колонны
- •Коэффициенты φe для проверки устойчивости внецентренно-сжатых сплошностенчатых стержней в плоскости действия момента
- •Коэффициент влияния формы сечения η
- •Коэффициенты для расчета на устойчивость центрально- и внецентренно-сжатых элементов
- •Значения коэффициентов α и β
- •4.3.1. Подбор сечения надкрановой части колонны
- •4.3.2. Проверка устойчивости надкрановой части колонны
- •4.3.3. Проверка местной устойчивости элементов сплошной колонны
- •Предельные условные гибкости
- •Минимальные катеты cварных швов k,min
- •4.4. Компоновка сечения и расчет подкрановой части колонны
- •Коэффициенты φe для проверки устойчивости внецентренно-сжатых
- •4.4.1. Подбор сечения ветвей колонны
- •4.4.2. Проверка устойчивости ветвей и стержня колонны в целом
- •4.4.3. Расчет крепления раскосов решетки к ветви колонны
- •Материалы для сварки, соответствующие стали
- •Нормативные и расчетные сопротивления металла швов сварных соединений с угловыми швами
- •Значения коэффициентов f и z
- •4.5. Расчет и конструирование базы внецентренно-сжатой сквозной колонны
- •4.5.1. Общие требования к базам колонн
- •4.5.2. Определение размеров опорной плиты в плане
- •Расчетные сопротивления бетона Rb
- •4.5.3. Определение толщины опорной плиты
- •Коэффициент 1 для расчета на изгиб плиты, опертой
- •4.5.4. Расчет траверсы
- •4.5.5. Расчет анкерных болтов и пластин
- •Расчетные сопротивления растяжению фундаментных болтов Rba
- •4.6. Расчет соединения надкрановой и подкрановой частей колонны
- •Расчетные сопротивления проката смятию торцевой поверхности
- •Расчетные длины стержней ферм lef
- •5.1.2. Выбор типов сечений стержней фермы
- •Приближенные значения радиусов инерции сечений
- •5.1.3. Подбор сечений элементов фермы
- •5.1.4. Примеры расчета и конструирования элементов стропильной фермы
- •Предельная гибкость
- •5.1.5. Расчет и конструирование узлов фермы
- •Подбор сечений элементов строительной фермы. Материал – сталь с245,
- •Расстояния между соединительными прокладками
- •5.1.6. Примеры расчета и конструирования узлов фермы
- •Значения коэффициента α
- •Максимальные катеты швов kf,max у скруглений
- •5.1.7. Сопряжение фермы с колонной
- •Расчетные сопротивления одноболтовых соединений срезу и растяжению болтов
- •Исходные данные для выполнения курсового проекта
- •Приложение б Исходные данные и результаты статического расчета поперечной рамы
- •Исходные данные для статического расчета рамы
- •Результаты статического расчета поперечной рамы (жесткое сопряжение ригеля с колоннами)
- •Обозначения: Мл, Nл, Qл – усилия в левой колонне; Мп, Nп, Qп – усилия в правой колонне.
- •Исходные данные для статического расчета рамы по программе
- •Результаты статического расчета поперечной рамы
- •(Вариант – шарнирное сопряжение ригеля с колоннами)
- •Правой колонне.
- •Сортаменты
- •Сталь широкополосная универсальная по гост 82-70*
- •Уголки стальные горячекатаные равнополочные по гост 8509-93 (выборка)
- •Продолжение таблицы в.4
- •Окончание таблицы в.4
- •Уголки стальные горячекатаные неравнополочные по гост 8510-86 (выборка)
- •Окончание таблицы в.5
- •Окончание таблицы в.6
- •Сталь горячекатаная, балки двутавровые по гост 8239-89
- •Продолжение таблицы в.8
- •Окончание таблицы в.8
- •Приложение г
- •Оглавление
- •Стальной каркас одноэтажного производственного здания
- •664074, Иркутск, ул. Лермонтова, 83
Значение коэффициента kэ
Высота Но, м |
kэ для типа местности |
Высота Но, м |
kэ для типа местности |
||||
А |
В |
С |
А |
В |
С |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
0–5 6 7 8 9 10 11 12 |
0,750 0,758 0,776 0,799 0,826 0,854 0,882 0,907 |
0,500 0,505 0,516 0,530 0,545 0,563 0,579 0,596 |
0,400 0,400 0,400 0,400 0,400 0,400 0,401 0,405 |
19 20 21 22 23 24 25 26 |
1,049 1,068 1,085 1,102 1,117 1,131 1,145 1,158 |
0,698 0,711 0,725 0,736 0,750 0,762 0,773 0,784 |
0,454 0,463 0,471 0,480 0,489 0,497 0,506 0,514 |
Окончание табл. 3.10
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
13 14 15 16 17 18 |
0,930 0,951 0,972 0,992 1,012 1,031 |
0,611 0,626 0,641 0,655 0,669 0,684 |
0,410 0,416 0,422 0,430 0,437 0,445 |
27 28 29 30 31 32 |
1,171 1,183 1,195 1,206 1,217 1,228 |
0,795 0,805 0,815 0,825 0,835 0,845 |
0,523 0,531 0,540 0,548 0,557 0,562 |
Эквивалентная равномерно распределенная нагрузка с заветренной стороны (отсос) с учетом коэффициента с′ = 0,5
qэ′ = qэс′/с = 3,61 · 0,5 / 0,8 = 2,26 кН/м.
3.3. Назначение жесткостей элементов рамы
3.3.1 Определение жесткости сквозного ригеля
Из условия равенства прогибов сквозной фермы и сплошной балки от равномерно распределенной нагрузки определяется эквивалентная жесткость сквозного ригеля:
EIр = 1,15EMmaxhрμ/(2Ry) = 2,06 · 104 · 4604,63 · 3,15 · 1,15 · 0,9 / (2 · 24) =
= 644,28 · 104 кН·м2,
где 1,15 – коэффициент, учитывающий отношение усредненной площади поясов к площади нижнего пояса;
Mmax – максимальный расчетный момент в середине пролета фермы как в простой балке от суммарной вертикальной нагрузки (q –расчетной погонной постоянной нагрузки и p –расчетной погонной снеговой нагрузки):
Mmax = (q + p)L2/8 = (20,77 + 20,16) 302 / 8 = 4604,63 кН·м;
hр = 3,15 – высота ригеля в середине пролета;
μ – коэффициент, учитывающий влияние уклона верхнего пояса и деформативность решетки фермы (принимается: μ = 0,7 при уклоне верхнего пояса i = 1/8–1/10; μ = 0,8 – при i = 1/15; μ = 0,9 – при i = 0).
3.3.2. Определение жесткостей ступенчатой колонны
Для ступенчатых колонн жесткость нижней части колонны приближен-
но определяется по формуле
EIн = E(V + 2Dmax)hн2/(k2Ry) = 2,06 · 104 (527,55 + 2 · 2301,8) ×
× 1,252 / (3,6 · 24) = 194,6 · 104 кН·м2,
где V = Vg + Vp = 311,55 + 216 = 527,55 кН – расчетное давление ригеля на
колонну от расчетной постоянной и снеговой нагрузки;
Dmax = 2301,8 кН – наибольшее расчетное давление на колонну от двух сближенных кранов;
hн = 1250 мм – высота сечения нижнего участка колонны, равная расстоянию от наружной грани колонны до оси подкрановой ветви;
k2 – коэффициент, зависящий от шага колонн и их высоты (принимается: k2 = 3,2–3,8 при шаге B = 12 м; k2 = 2,5–3,0 при шаге B = 6 м); меньшее значение k2 принимается при кранах с малой грузоподъемностью и большой высоте колонн.
При грузоподъемности крана Q = 100 т и высоте колонны H = 20,4 м принят k2 = 3,6.
Жесткость верхней части колонны
EIв = EIн(hв/hн)2/k1 = 194,6 · 104 (0,7 / 1,25)2 / 1,6 = 38,2 · 104 кН·м2,
где hв = 700 мм – ширина верхнего участка колонны;
k1 – коэффициент, учитывающий фактическое неравенство площадей и радиусов инерции поперечных сечений верхней и нижней частей колонны (для колонн крайних рядов при шарнирном сопряжении ригеля с колонной
k1 = 1,8–2,0, при жестком сопряжении – k1 = 1,2–1,8); меньшее значение принимается для кранов небольшой грузоподъемности.
При жестком сопряжении ригеля с колонной и кранах грузоподъемности Q = 100 т принят k1 = 1,6.
Для статического расчета рамы достаточно определить только соотношения жесткостей элементов рамы. Приняв ЕIв = 1, вычисляются соотношения жесткостей, которые округляются до целых чисел:
ЕIв : ЕIн : ЕIр = 1 : n : m = 1 : 5 : 17.
Рекомендуемые соотношения жесткостей элементов рамы в пределах:
ЕIн : ЕIв = 5–10; ЕIр : ЕIн = 2–6.
Принятые соотношения жесткостей элементов рамы укладываются в пределы рекомендуемых:
ЕIн : ЕIв= 5; ЕIр : ЕIн = 3,5.
При облегченных кровлях соотношение жесткостей может быть иным.
Отклонение до 30% в соотношениях жесткостей элементов рамы, предварительно принятых и фактических, определенных в результате расчета, мало сказывается на расчетных усилиях в раме. Если фактические жесткости отличаются от заданных на 30% и более, то статический расчет рамы и все последующие расчеты необходимо выполнить заново при новых соотношениях жесткостей элементов рамы, полученные в результате расчета.