1. Введение
Цели курсового проекта по металлическим конструкциям:
приобретение навыков в решении основных вопросов проектирования стального каркаса одноэтажного производственного здания;
освоить методику компоновки производственного здания;
определить нагрузки на несущие элементы каркаса здания;
определить расчётные сочетания нагрузок и расчётные усилия в несущих элементах каркаса;
произвести расчёт и конструирование колонны производственного здания и её узлов;
произвести расчёт и конструирование стропильной фермы и её узлов.
2 Компоновка конструктивной схемы каркаса
Запроектировать стальной каркас одноэтажного, однопролётного производственного здания.
Исходные данные:
1.1 Место строительства: снеговой район – 3, ветровой район-3.
1.2 Тип здания – неотапливаемое.
1.3 Крановая нагрузка: 2 крана грузоподъемностью 10 т.
1.4 Режим работы крана - средний.
1.5 Пролет L= 21 м.
1.6 Длина здания S=104 м.
1.7 Отметка головки кранового рельса H=7 м.
1.8 Шаг рам b=8 м.
1.9 Ферма.
1.9.1 Пояс – тавр.
1.9.2 Решетка – уголок.
1.10 Колонна постоянного по высоте сечения с консолью.
1.11 Сопряжение ригеля с колонной шарнирное.
1. Конструкция ферм.
Стропильные
фермы трапецеидальные с уклоном верхнего
пояса i
= 0,015, высотой на опоре
мм ( при пролете до 24 м)[3]. Определим
высоту посередине
:
мм
Состав покрытия приводится в таблице 1.
2. Определим вертикальные размеры поперечной рамы (рисунок 1), [1].
Для крана грузоподъемностью Q = 10т. (средний режим работы):
;
;
тип рельса КР-70;
(по приложению 1
).
,
где
- по приложению 1 [1]. Принимаем , кратно
200 мм.
Высота колонны от пола до низа ригеля:
,
где
– отметка
головки кранового рельса.
Принимаем
кратное 1200 мм.
Надкрановая часть колоны:
мм
, где
-
находим по приложению 1 [3].
Подкрановая часть колонны:
Заглубление базы ниже уровня пола принимаем 1000 мм.
Полная высота колонны:
2. Определим горизонтальные размеры поперечной рамы (рисунок 1):
Для
здания среднего режима работы не
предусматривается специальный проход
в теле колонны или рядом с колонной,
поэтому принимаем привязку разбивочной
оси к наружной грани колонны а=250 мм,
высоту сечения колонны
,
но не менее (
).
(кратно
250 мм).
Пролёт
мостового крана
.
Расстояние между центрами тяжести левой и правой колонны:
Сечение колонны принимаем – сквозным.
Компоновка связей каркаса ( рисунок 2).
Рисунок 1 - Схема поперечной рамы каркаса
Рисунок 2 - Схема системы связей
3 Расчёт поперечной рамы каркаса. Сбор нагрузок
В соответствии с конструктивной схемой (рисунок 1) принимаем расчётную схему (рисунок 3).
Рисунок 3 - Расчетная схема рамы
В качестве расчетной принимаем схему рамы с шарнирным сопряжением ригеля с колоннами и с жестким сопряжением колонны с фундаментом.
Соотношение
моментов инерции принимаем
Эксцентриситет смещения осей верхней и нижней части колонны:
.
Эксцентриситет давления крана:
.
Эксцентриситет передачи усилия с подкрановой балки на колонну:
