
- •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
Основные размеры элементов подкрановых балок
Грузоподъемность крана, т |
Основные размеры элементов подкрановых балок |
|||
Высота балки hb при шаге колонн |
Ширина опорного ребра bp при шаге колонн, мм |
|||
B = 6 м |
B = 12 м |
B = 6 м |
B = 12 м |
|
20/5 |
1/7 B |
1/9 B |
250 |
280 |
32/5 |
1/7 B |
1/9 B |
320 |
320 |
50/12,5 |
1/6 B |
1/8,5 B |
320 |
320 |
80/20 |
1/6 B |
1/7,5 B |
360 |
360 |
100/20 |
1/6 B |
1/7 B |
360 |
360 |
125/20 |
1/6 B |
1/7 B |
360 |
400 |
160/32 |
1/6 В |
1/7 B |
360 |
400 |
200/32 |
1/6 B |
1/7 B |
360 |
400 |
Высота нижней части колонны
Нн = Но – Нв + Hф = 19800 – 6300 + 600 = 14100 мм,
где Нф = 600 мм – заглубление опорной плиты базы колонны ниже нулевой отметки пола (предварительно принимается 600–900 мм с учетом высоты траверсы и уточняется в процессе проектирования базы).
Высота колонны
Н = Нн + Нв = 14100 + 6300 = 20400 мм.
Высота ригеля у опоры Нр,о = 3150 мм (по обушкам уголков) при применении типовых стропильных ферм с элементами из парных уголков с уклоном верхнего пояса i = 0,015–0,025. Фермы для пролетов 18 и 24 м под покрытия из стальных профилированных настилов, уложенных на прогоны, применяются пониженной высоты 2250 мм.
Высота шатровой части здания
Нш = Нр,о + Нкр = 3150 + 350 = 3500 мм,
где Нкр – высота несущих конструкций кровли (плит покрытия или прого-
нов) плюс толщина самой кровли.
При наличии фонарной надстройки, высота которой определяется светотехническим расчетом с учетом типовых фонарных переплетов, в высоту шатровой части добавляется высота фонаря.
Устанавливаем горизонтальные размеры рамы и ее элементов.
Привязка наружной грани колонны к разбивочной оси принимается:
ао = 0 (нулевая) – в зданиях без мостовых кранов или с подвесным крановым оборудованием (с колоннами постоянного сечения), а также в невысоких зданиях (при высоте от пола до низа фермы менее 16,2 м, при шаге колонн 6 м), оборудованных кранами грузоподъемностью не более 30 т;
ао = 500 мм – в относительно высоких зданиях с колоннами ступенчатого типа, при наличии мостовых кранов грузоподъемностью более 80 т, а также в зданиях, обслуживаемых мостовыми кранами групп режима работы 7К и 8К (независимо от грузоподъемности крана) при устройстве прохода в верхней части колонны;
ао = 250 мм – в остальных случаях.
Принимаем привязку ао = 500 мм.
Высоту сечения верхней (надкрановой) части колонн hв, рекомендуется назначать 450 или 700 мм (с учетом унифицированной привязки торца фермы к разбивочной оси 200 мм). При проходе в стенке колонны высота сечения верхней части колонны hв должна быть не менее 1000 мм. Из условия обеспечения необходимой жесткости колонны в плоскости рамы она принимается не менее 1/12 высоты Нв:
hв,min = Нв/12 = 6300 / 12 = 525 мм.
Принимаем hв = 700 мм.
Если по условиям прочности или жесткости колонны требуется большая высота hв, то можно принять высоту сечения в пределах высоты фермы 450 или 700 мм, а ниже фермы – бóльшую.
Минимальное расстояние от оси подкрановой балки до оси колонны (привязка крана)
min = В1 + (hв – aо) + с = 400 + (700 – 500) + 75 = 675 мм,
где В1 = 400 мм – часть мостового крана, выступающая за ось рельса, принимается из табл. 2.2;
(hв – aо) – расстояние от продольной оси до внутренней грани колонны;
с = 75 мм – зазор между краном и гранью колонны по требованиям безопасности.
В зданиях с кранами режима работы 7К и 8К вдоль крановых путей следует предусматривать проходы для их осмотра и ремонта. Проходы могут быть организованы через проемы в стенке колонны либо сбоку между колонной и краном (рис. 2.3). Ширина прохода назначается не менее 400 мм, высота – 1800 мм. При устройстве прохода сбоку в размер дополнительно включается габарит прохода 400 мм и ограждения 50 мм (с = 525 мм).
Пролет крана увязывается с пролетом здания. Поскольку пролеты кранов кратны 500 мм, расстояние принимается кратным 250 мм.
Принимаем = 750 мм > min = 675 мм.
а) б)
Рис. 2.3. Привязка колонны и крана к продольным разбивочным осям:
а – с проемом для прохода в верхней части колонны; б – с проходом вдоль подкрановых путей
Пролет крана
Lk = L – 2min = 30 – 2 · 0,75 = 28,5 м.
Высота сечения подкрановой части колонны hн назначается из условия обеспечения жесткости цеха в поперечном направлении и принимается не менее hн,min = H/20 = 20400 / 20 = 1020 мм, а в цехах с обслуживанием кранами групп режимов работы 7К и 8К – hн,min H/15.
При совмещении оси подкрановой балки с осью подкрановой ветви колонны высоту сечения нижней части колонны принимаем:
hн = ао + = 500 + 750 = 1250 мм > hн,min = 1020 мм.