
- •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
3.2.1. Постоянные нагрузки
Вес конструкций определяется по эмпирическим формулам или таблицам в зависимости от их параметров (конструктивной формы, характера работы, пролета здания, шага колонн) и величины действующих нагрузок. С меньшей точностью весом конструкций можно предварительно задаться, основываясь на проектах-аналогах.
Постоянные нагрузки от ограждающих и несущих конструкций покрытия принимаются равномерно распределенными по длине ригеля.
Вес кровли подсчитывается по фактическим показателям в соответствии с принятыми ограждающими конструкциями покрытия (табл. 3.4). Нагрузки от несущих конструкций и элементов покрытия можно принять по табл. 3.5.
Вес прогона и расход стали на 1 м2 площади покрытия определяется по табл. 3.6 в зависимости от пролета прогона (шага стропильных ферм) и расчетной погонной нагрузки на прогон, равной
qпр = (gпк/cos φ + gпр,n γf + Sg)апр =
= (1,43 / 1 + 0,2 · 1,05 + 1,2) 3 = 8,52 кН/м,
где gпк – расчетная нагрузка от собственного веса ограждающих конструк-
ций покрытия;
φ – угол наклона кровли к горизонтальной плоскости (cos φ ≈ 1 при уклоне кровли i ≤ 1/ 8, в дальнейших расчетах уклоном кровли можно пренебречь);
gпр,n – нормативное значение расхода стали на прогон, предварительно
принимаемое 0,20 кН/м2 при пролете прогона 12 м. После принятия сечения прогона его вес уточняется по табл. 3.6;
γf = 1,05– коэффициент надежности по нагрузке для стального проката;
Sg = 1,2 кН/м2 – расчетное значение веса снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли для площадок, расположенных на высоте не более 1500 м над уровнем моря, принимается в зависимости от снегового района Российской Федерации по данным таблицы 3.7 (для г. Иркутска –снеговой район ІІ).
Таблица 3.4
Нагрузки на прогон от веса ограждающих конструкций покрытия
Элементы покрытия |
Нормативная нагрузка, кН/м2 |
Коэффициент надежности по нагрузке γf |
Расчетная нагрузка, кН/м2 |
Защитный слой гравия, втопленного в битумную мастику, толщиной 15 мм |
0,3 |
1,3 |
0,39 |
Гидроизоляционный ковер из четырех слоев рубероида |
0,16 |
1,3 |
0,208 |
Утеплитель из пенобетонных плит t = 110 мм |
0,55 |
1,2 |
0,66 |
Пароизоляция из одного слоя рубероида |
0,04 |
1,2 |
0,048 |
Стальной профилированный настил |
0,12 |
1,05 |
0,126 |
|
gпк,n = 1,17 |
|
gпк = 1,43 |
Таблица 3.5
Нагрузки от конструкций и элементов покрытия на 1 м2 площади
№ п/п |
Элементы покрытия |
Нормативная нагрузка, кН/м2 |
Коэффициент надежности по нагрузке γf |
Расчетная нагрузка, кН/м2 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
1
|
Защитный слой покрытия из гравия, втопленного в битумную мастику, толщиной 15–20 мм. |
0,3–0,4
|
1,3
|
0,39–0,52
|
Окончание табл. 3.5
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
2 3
4
5 6
7 8 9
10 11 |
Гидроизоляционный ковер из трех-четырех слоев рубероида на мастике. Асфальтовая стяжка t = 20 мм, ρ = 1800 кг/м3. Утеплители: – пенобетонные плиты t = 80–160 мм, ρ = 500 кг/м3; – плитный пенопласт t = 80–120 мм, ρ = 50 кг/м3; – минераловатные плиты, t = 150 мм, ρ = 200 кг/м3. Пароизоляция из одного слоя рубероида. Сборные железобетонные плиты из тяжелого бетона (с заливкой швов) размерами: – 3×6 м; – 3×12 м (тип 1); – 3×12 м (тип 2). Стальной профилированный настил. Асбоцементные волнистые листы Стальные прогоны: – решетчатые пролетом 12 м; – из двутавров пролетом 12 м; – сплошные из швеллеров пролетом 6 м. Конструкции фонарей. Стропильные фермы со связями. |
0,15–0,20 0,36
0,4–0,8
0,04–0,06 0,3
0,04
1,6 1,8 2,1 0,1–0,15 0,2
0,10–0,20 0,16–0,26 0,07–0,11
0,08–0,12 0,15–0,45 |
1,3 1,3
1,2
1.2 1,3
1,1
1,1 1,1 1,1 1,05 1,1
1,05 1,05 1,05
1,05 1,05 |
0,20–0,26 0,47
0,48–0,96
0,05–0,07 0,39
0,05
1,75 2,0 2,3 0,11–0,16 0,22
0,11–0,21 0,17–0,28 0,08–0,12
0,09–0,13 0,16–0,47 |
Таблица 3.6
Расход стали на прогоны
Пролет прогонов 6 м |
Пролет прогонов 12 м |
||||||
Сечение |
Максимальная расчетная нагрузка, кН/м |
Вес 1шт, кг |
Расход стали, кг/м2 |
Тип прогона |
Максимальная расчетная нагрузка, кН/м |
Вес 1шт, кг |
Расход стали, кг/м2 |
|
7,40 |
110 |
6,11 |
|
7,20 |
330 |
9,17 |
22 |
10,00 |
125 |
6,84 |
9,50 |
429 |
11,92 |
|
24 |
12,60 |
145 |
8,05 |
14,00 |
521 |
14,27 |
|
|
14,80 |
220 |
12,22 |
18,00 |
630 |
17,50 |
|
22 |
20,00 |
250 |
13,89 |
|
П р и м е ч а н и е. Расход стали определен для шага прогонов 3 м.
Таблица 3.7