МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра металлических конструкций
Курсовой проект:
«Стальной каркас одноэтажного бескранового здания»
Выполнил:
студент ГСС 4-10
Сайфуллин И.Р.
Проверил:
Кабанов И.С.
Москва 2011
Исходные данные
1. Назначение здания – машиностроительный цех
2. Характеристика здания – здание отапливаемое
3. Пролет здания – 24 м
4. Длина здания – 72м
5. Шаг колонн и стропильных ферм – 6 м
6. Отметка опирания нижнего пояса фермы на колонну: +7,2 м
7. Материалы конструкций:
Колонн – сталь С235
Ферм – сталь С255
Фундаменты – бетон класса В15
8. Место строительства – Новосибирск
9. Тип местности – В
10. Материал кровли – металлическая
11. Снеговой/ветровой район – 4/3
1. Сбор нагрузок на конструкции покрытия
Нагрузка |
|
|
|
Гидроизоляция с гравийной защитой |
40 |
1,3 |
52 |
Выравнивающий слой, h=20 мм |
36 |
1,2 |
43,2 |
Утеплитель - пенопласт, ρ=50 кг/м³ t=100мм |
5 |
1,2 |
6 |
Стальные панели |
20 |
1,05 |
21 |
ЖБ плиты 3*6м |
150 |
1,1 |
165 |
Итого: |
|||
Постоянные |
251 |
|
287,2 |
Временные |
168 |
240*0,7 |
240 |
Итого: |
419 |
|
527,2 |
2. Определение усилий в стержнях фермы
Допущения при расчете:
Все узлы – шарниры;
Все стержни пересекаются в одной точке;
Все элементы работают только на центральное сжатие или растяжение;
Нагрузка прикладывается только в узлы.
Расчет моментов в узлах:
Определение усилий в поясах:
Верхний:
Нижний:
Определение усилий в раскосах:
— :
+ :
Определение усилий в стойках:
Стойки сжаты:
Наименование стержня |
Номер стержня |
Растяжение/ сжатие |
Расчетное усилие, кН |
Верхний пояс |
4 –5’ 2 – 4 |
- -
|
|
Нижний пояс |
10 – 11 9 – 10 |
+ + |
|
Раскосы |
9 – 2 10– 4 2 – 10 4 – 11
|
- - + + |
|
Стойки |
все |
- |
94,9 |
3. Подбор сечений элементов фермы
Толщина фасонки определяется усилием в опорном раскосе:
Правила подбора сечений:
Для стоек и неопорных раскосов рабочая длина
.
Для прочих элементов
.
Для всех элементов
;Предельная гибкость сжатых элементов: пояса и опорный раскос – [λ]=120; прочие элементы - [λ]=150; шпренгель - [λ]=200. Для растянутых элементов [λ]=400;
Для сжатых стержней при
;
при
;При подборе площади сечения сжатых стержней задаемся
:
для поясов и стоек
;
для раскосов
;Центральные растянутые раскосы с малыми усилиями проверяют на сжатие (по гибкости);
Для сжатых стержней:
Для растянутых стержней:
Элементы фермы |
Обозначение стержня |
Сечение |
Площадь, А см2 |
Расчетное усилие N, т |
Расчетные длины, м |
Радиусы инерции, см |
Гибкости |
Коэффициент условий работы |
Коэффициент для сжатых стержней |
Напряжение
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
[λ] |
- |
+ |
||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
||||
Пояса: верхний |
4-5' |
200*20 |
76,1 |
101,2 |
3 |
3 |
6,12 |
8,79 |
49 |
34,12 |
120 |
0,8 |
0,7 |
15,51 |
|
||||
2-4 |
200*20 |
76,1 |
75,9 |
3 |
3 |
6,12 |
8,79 |
49 |
34,12 |
120 |
0,8 |
0,7 |
11,64 |
|
|||||
нижний |
10-11 |
125*14 |
43,9 |
39,5 |
3 |
3 |
6,41 |
9,65 |
46,8 |
31,08 |
400 |
0,95 |
- |
|
8,99 |
||||
10-9 |
125*14 |
43,6 |
7,9 |
3 |
3 |
6,41 |
9,65 |
46,8 |
31,08 |
400 |
0,95 |
- |
|
8,99 |
|||||
Раскосы |
9 – 2 |
125*16 |
49,8 |
55,3 |
3,75 |
3,75 |
6,38 |
9,7 |
58,77 |
38,65 |
120 |
0,8 |
0,7 |
17,11 |
|
||||
10– 4 |
100*10 |
25,3 |
23,7 |
3,75 |
3,75 |
5,13 |
7,76 |
73,09 |
48,32 |
120 |
0,8 |
0,7 |
15,95 |
|
|||||
2 – 10 |
125*11 |
34,9 |
39,55 |
3,75 |
3,75 |
6,45 |
9,58 |
58,14 |
39,14 |
400 |
0,8 |
0,7 |
17,4 |
|
|||||
4 – 11 |
63*10 |
15,5 |
7,9 |
3,75 |
3,75 |
3,15 |
5,09 |
119,04 |
73,67 |
400 |
0,8 |
0,7 |
14,99 |
|
|||||
Стойки |
все |
63*10 |
15,5 |
9,7 |
1,8 |
2,25 |
3,15 |
5,09 |
57,14 |
44,2 |
120 |
0,8 |
0,7 |
9,55 |
|
||||
2
