МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

Рудненский индустриальный институт

Кафедра строительства и строительного материаловедения

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту

Тема: Стальной каркас одноэтажного производственного здания

Дисциплина Строительные конструкции III

Оценка______________ Преподаватель

_______________________

Члены комиссии (ученая степень,ученое звание)

_________А.И. Олейник __________А.И. Олейник

(личная подпись И.О.Ф.)

«__»_________2016 г.

________ «___»_________2016 г.

(личная подпись И.О.Ф.)

«__»_________2016 г. Студент

_____________________

________ (личная подпись И.О.Ф.)

(личная подпись И.О.Ф.)

«__»_________2016 г. Группа ДСт-14во

№ зачетной книжки

№ варианта 30

«___» ___________2016 г.

Рудный 2016

Содержание

Введение	3
1 Компоновочная часть	4
1.1 Компоновка поперечной рамы	4
1.2 Проектирование связей жесткости	6
2 Расчет поперечной рамы	8
2.1 Сбор нагрузок на поперечную раму цеха	8
2.2 Статический расчет поперечной рамы	12
2.3 Определение расчётных усилий	13
3 Расчет ступенчатой колонны	19
3.1 Расчёт и конструирование стержня колонны	19
3.2 Расчет и конструирование узла сопряжения колонны	28
3.3 Расчёт и конструирование базы колонны	32
4 Расчет стропильной фермы	35
Список использованной литературы	38

Введение

Многие современные производства размещаются в одноэтажных зданиях со стальным каркасом.

Каркас это комплекс несущих конструкций, воспринимающий и передающий на фундаменты нагрузки от веса ограждающих конструкций, технологического оборудования, атмосферные нагрузки и воздействия, нагрузки от внутрицехового транспорта (мостовые, подвесные, консольные краны), температурные технологические воздействия и т.п.

Каркасы производственных зданий в большинстве случаев проектируются так, что несущая способность (включая жесткость) поперек здания обеспечивается поперечными рамами, а вдоль – продольными элементами каркаса, кровельными и стеновыми панелями.

Поперечные рамы каркаса состоят из колонн (стоек рамы) и ригелей (в виде ферм или сплошностенчатых сечений).

Продольные элементы каркаса – это подкрановые конструкции, подстропильные фермы, связи между колоннами и фермами, кровельные прогоны (или ребра стальных кровельных панелей).

Технологии производства весьма разнообразны, а эксплуатационные требования почти всегда конкретны, специфичны именно для данного производства. Однако некоторые требования являются общими для всех производств:

- удобство обслуживания и ремонта производственного оборудования, что требует соответствующего расположения колонн, подкрановых путей, связей и других элементов каркаса;

- нормальная эксплуатация кранового оборудования и других подъемных механизмов, включая доступность его осмотра и ремонта;

- необходимые условия аэрации и освещения зданий;

- долговечность конструкций, которая зависит в основном от степени агрессивности внутрицеховой среды;

- относительная безопасность при пожарах и взрывах.

Исходные данные для проектирования:

район строительства – г. Костанай ;

характер покрытия - теплое по прогонам;

грузоподъемность крана Q = 50 т;

группа режима работы крана - 5К;

продольный шаг колонн В = 6 м;

фундамент из бетона марки В20;

длина здания 120 м;

пролет цеха по осям колонн L = 36 м;

высота от пола до головки рельса Н₁ = 11,4 м.

1. Компоновочная часть

1.1 Компоновка поперечной рамы

Расстояние от головки кранового рельса до низа несущих конструкций покрытия Н₂ диктуется высотой мостового крана Н_К = 2750 мм, [2].

Размер Н₂, мм, будет равен

, (1.1)

где - расстояние от головки рельса до верхней точки тележки

крана плюс установленный по требованиям техники безопасности зазор между этой точкой и строительными конструкциями, равный 100 мм;

f - размер, учитывающий прогиб конструкций покрытия (ферм, связей) принимаемый равным 400 мм, в зависимости от величины пролета;

мм,

принимаем Н₂ = 3200 мм.

Высота цеха от уровня пола до низа стропильных ферм

, (1.2)

где Н₁ - наименьшая отметка головки кранового рельса, которая задается по условиям технологического процесса;

мм

Окончательно принимаем Н₀ = 14,4 м, следовательно, Н₁ = 14,4 – 3,2 = = 11,2 м.

Высота верхней части колонны

, (1.3)

где h_б - высота подкрановой балки, принимается 1000 мм, [2];

h_р - высота кранового рельса, принимаемая 120 мм, [2];

м

Размер нижней части колонны, мм

, (1.4)

мм.

Общая высота колонны рамы от низа базы до низа ригеля

(1.5)

мм

Привязка наружной грани колонны к оси колонны а = 250 мм.

Высота сечения верхней части колонны принимаемая в виде сплошного двутавра будет равна

h_в = а + 200 мм, (1.6)

h_в = 250 + 200 = 450 мм

Необходимо выполнить проверку жёсткости колонны, согласно которой h_в назначается не менее 1/12 её высоты Н_в

(1.7)

< ,

условие выполняется.

При назначении высоты сечения нижней части ступенчатой колонны нужно учесть, что для того чтобы кран при движении вдоль цеха не задевал колонну, расстояние от оси подкрановой балки до оси колонны l₁,мм, должно быть не менее

, (1.8)

где В₁– размер части кранового моста, выступающей за ось рельса 300 мм [2];