
- •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
2. Рекомендации по выбору конструктивной и расчетной схем каркаса
Курсовой проект разрабатывается на основе задания, выдаваемого руководителем проекта.
Проектирование каркаса производственного здания начинается с выбора и компоновки его конструктивной схемы. При компоновке конструктивной схемы каркаса в зависимости от назначения здания разбивается сетка колонн, выбирается схема поперечной рамы, устанавливаются внутренние габариты здания, назначаются и взаимоувязываются генеральные размеры основных конструктивных элементов каркаса, решается система связей по колоннам и конструкциям покрытия.
Основой рамно-связевого каркаса является поперечная рама. Для стальных каркасов производственных зданий за основной тип принимается рама со ступенчатыми колоннами сплошного или сквозного сечения, жестко защемленными в фундаменте, и ригелем в виде стропильной фермы, на которую опираются прогоны или плиты покрытия.
Сопряжение колонн с ригелем назначается шарнирным или жестким в зависимости от числа пролетов здания, его высоты, характеристик кранов и грунтов. Для однопролетных зданий жесткое сопряжение рекомендуется при наличии мостовых кранов групп режимов работы 7К и 8К («особого режима») или грузоподъемностью кранов 100 т и более независимо от режима работы; при двухъярусном расположении кранов в пролете; при высоте здания Н > 18 м, пролете L > 36 м и соотношении H/L > 1,5 независимо от наличия кранов.
Верхняя (надкрановая) часть колонны обычно проектируется сплошностенчатой из прокатного или сварного двутавра. Нижняя (подкрановая) часть колонны принимается сплошной при ширине до 1 м включительно, а при большей ширине проектируется решетчатой. В курсовом проекте рекомендуется нижнюю часть колонны принять решетчатой при любой ее ширине с целью получения студентами навыков расчета таких типов колонн.
В качестве ригеля применяется стропильная малоуклонная ферма с уклоном верхнего пояса i = 0,025. Для неотапливаемых зданий возможен также вариант с применением треугольной стропильной фермы.
Покрытие устраивается по прогонам или используется беспрогонное. В качестве прогонов, устанавливаемых на верхние пояса стропильных ферм, применяются прокатные балки, гнутые профили, при шаге ферм больше 6 м – легкие решетчатые конструкции. В беспрогонном покрытии применяются крупнопанельные железобетонные плиты шириной 3 м, пролетом 6 и 12 м, а также металлические панели. Состав ограждающих конструкций покрытия (пароизоляция, утеплитель, стяжка, гидроизоляционный ковер и др.) для отапливаемых и неотапливаемых зданий принимается разработчиком проекта согласно заданию самостоятельно.
Здание оборудовано мостовыми опорными кранами.
2.1. Разбивка сетки колонн
Размещение колонн в плане производится с учетом технологических, конструктивных и экономических факторов согласно требованиям «Основных положений по унификации объемно-планировочных и конструктивных решений промышленных зданий» (СН 223-62*). Расстояние между колоннами поперек здания назначается в соответствии с укрупненным модулем, кратным 6 м (пролет L равный 18; 24; 30; 36 м). Шаг колонн В однопролетных зданий принимается равным 6 или 12 м. Назначение шага колонн производится на основе технико-экономического сравнения вариантов. Обычно для зданий больших пролетов (L ≥ 30 м) и значительной высоте (H ≥ 14 м) с кранами большой грузоподъемностью (Q > 50 т) оказывается выгоднее шаг 12 м. Если шаг колонн превышает шаг стропильных ферм, то устанавливаются подстропильные фермы, на которые опираются фермы покрытия. Варианты компоновки конструктивной схемы здания приведены на рис. 2.1.
Рис. 2.1. Возможные варианты компоновки конструктивной