Зміст

Вихідні дані ________________________________________________________ 1

1. Об’ємно-планувальне та конструктивне рішення будівлв _______________ 2

   0. 1.1. Призначення сітки колон будівлі ___________________________________ 2

   1. 1.2. Компонування поперечної рами ____________________________________ 2

   2. 1.3. Обгрунтування системи в’язей стального каркасу _____________________ 4

2. Розрахунок рами __________________________________________________6

   0. 2.1. Визначення навантажень на раму___________________________________ 6

      0. 2.1.1. Постійне навантаження __________________________________________6

      1. 2.1.2. Снігове навантаження ___________________________________________6

      2. 2.1.3. Кранове навантаження __________________________________________7

      3. 2.1.4. Вітрове навантаження __________________________________________ 8

   1. 2.2. Вихідні дані для статичного розрахунку рами ______________________ 11

   2. 2.3. Розрахункова схема і статичний розрахунок рами ____________________ 12

   3. 2.4. Результати статичного розрахунку рами на ЕОМ ____________________ 13

   4. 2.5. Вибір найневигідніших комбінацій зусиль для лівої колони рами _______14

   5. 2.6. Вибір розрахункової комбінації зусиль для лівої колони рами __________15

3. Розрахунок та конструювання колони _______________________________15

3.1. Визначення розрахункових довжин ділянок колони __________________ 16

2. Підбір перерізу верхньої частини колони __________________________16

3. Підбір перерізу нижньої частини колони __________________________19

4. Перевірка стійкості колони вцілому ______________________________ 21

3. Розрахунок та конструювання ферми_____________________________ 22

1. Збір навантажень на ферму і визначення вузлових зосереджених сил __ 22

2. Визначення зусиль в стержнях ферми _____________________________22

3. Підбір перерізів стержнів _______________________________________25

4. Розрахунок прикрплень у вузлах ферми ___________________________27

4.4.1. Розрахунок прикріплень стержнів решітки до фасонок ______________ 27

4.4.2. Розрахунок прикріплення поясів до фасонок _______________________27

4.4.3. Розрахунок опорних вузлів ______________________________________29

Література _________________________________________________________32

Вихідні дані

1.	Довжина будівлі, м	120
2.	Проліт будівлі L, м	24
3.	Відмітка головки підкранового рельса Н0, м	17,2
4.	Проліт мостового крану Lк, м	22,0
5.	Вантажопідємність мостового крану Q.m	100/20
6.	Поздовжній крок колон будівлі В, м	12
7.	Режим роботи мостового крану	середній
8.	Зазор між верхньою точкою крана і низом ригеля а, м	0,40
9.	Характеристичне значення навантаження на ригель рами (з урахуванням ваги ригеля) g0, кН/m2	1,5
10.	Характеристечне значення вітрового тиску Wo, кН/м2	1,0
11.	Характеристечне значення снігового навантаження So, кН/м2	1,1
12.	Відмітка низу опорної плити бази колони, h3, м	-1,0
13.	Висота підкранової балки з рельсом hb, м	1,8
14.	Вага п.м. верхньої (надкранової) частини колони q2, кН/м	250
15.	Вага п.м. нижньої (підкранової) частини колони q1, кН/м	250
16.	Вага п.м. підкранової балки q, кН/м	6.6
17.	Коефіцієнт просторової жорсткості 	0,45
18.	Відношення моментів інерції перерізів верхньої і нижньої частин колони І2/І1	0,240
19.	Відношення моментів інерції перерізів ригеля і нижньої частин колони І0/І1	6,0
20.	Матеріал колони - сталь марки	09Г2С
21.	Матеріал ферми ригеля - сталь марки	18ГПС
22.	Матеріал фундамента - бетон класу	В 15

Основні характеристики мстового крану

Вантажопід-йомність крана, т		Проліт будівлі L, м	Розміри, мм				Тиск колеса крана, кН		Маса, т		Тип крано-вого рельса
голов-ний гак	допоміж-ний гак		Нк	В1	В2	К	F1	F2	Візка Gt	Крана з візком G
100	20	24	3700	400	9360	4600	410	450	41	125	КР-120

1. Об’ємно-планувальне та конструктивне рішення будівлі

1. Призначення сітки колон

Розміщення колон в плані (рис.1.1) повинно відповідати вимогам технології, економічності та уніфікації об’ємно-планувальних і конструктивних рішень промислових будівель. Крок колон відповідно до завдання становить 12 м. Біля торців будівлі колони зміщують всередину будівлі на 500 мм для зручності оформлення кутів будівлі стандартними огороджуючими конструкціями.

Рис. 1.1. Сітка колон

2. Компонування поперечної рами

Компонування поперечної рами починають з встановлення вертикальних розмірів будівлі, які залежать від технологогічних умов виробництва, габаритів технологічного обладнання і підйомно-транспортних механізмів. Вони визначають ся відстанню від рівня підлоги до головки підкранової рейки Н_о і відстанню від головки підкранової рейки до низу несучих конструкцій покриття Н₃ (рис.1.2 ):

Н₃ = Н_к + а = 3700 + 400 =4100 мм;

Н₄ = Н₀ + Н₃ = 17200 + 4100 = 21300 мм;

Н₂ = h_b + Н₃ = 1800 + 4100 = 5900 мм;

Н₁ = Н₄ – Н₂ + h₃ = 21300 ― 5900 + 1400 = 16400 мм;

Н = Н₁ + Н₂ = 16400 + 5900 = 22300 мм.

Висота ферми на опорі h₀ = 2,2 м, а посередині прольоту h_f = h₀ + LI/2 =

= 2,2 + 240,1/2 = 3,4 м.

Після визначення необхідних розмірів по вертикалі визначають основні розміри по горизонталі.

Прив’язка зовнішньої грані колони крайнього ряду до поздовжньої осі приймвємо в₀ = 250мм.

Ширина верхньої частини колони

h₂  1/12H₂ = 1/125900 = 490 мм, приймаємо h₂ = 500 мм.

Ширина перерізу нижньої частини колони

h₁  1/20Н = 1/2022300 = 1150 мм, приймаємо h₁ = 1250 мм.

Рис. 1.2. Поперечна рама цеха

Відстань від осі колони до осі підкранової балки

 = h₁ – b₀ = 1250 ― 250 = 1000 мм.

Для того, щоб кран під час руху не торкався колон

  В₁ + (h₂ – b₀) + 75 мм = 400 + (500 – 250) + 75 = 725 мм

Умова виконується, остаточно приймаємо  =1000

Всі розміри наведені на рис.1.2.

3. Обгрунтування системи в’язей стального каркасу

В каркасах промислових будівель використовують в’язі в площині верхніх і нижніх поясів ферми, а також вертикальні – між фермами і між колонами (рис. 1.3 – 1.5).

Горизонтальні в’язі в площині верхніх поясів ферм, які служать для забезпечення їх стійкості, встановлюємо в прольоті між осями 1 і 2, в прольті між осями 10 і 11, і в прольоті між осями 6 і 7, тобто посередині та біля торців температурного блоку (рис.1.3). горизонтальні в’язі в площині нижніх поясів ферм, розташовують по периметру температурного блоку (рис.1.4).

Довжина блока рівна граничній, отже поперечні горизонтальні в’язі по верхніх і нижніх поясах ферм влаштовують через 60 м..Вертикальні в’язі між фермами влаштовуємо біля опор ферми та по довжині ферми через 12 м. Вздовж будівлі ці в’язі розміщують в площині поперечних в’язей і в проміжку через 3..4 кроки ферм.

Вертикальні в’язі між колонами (рис.1.5). Нижні в’язі між колонами розміщують посередині температурного блоку або близько до нього в площині підкранової та зовнішньої віток колони. Верхні в’язі між колонами, які розташовані вище підкранових балок, влаштовують двоярусними (рис.1.5). нижній ярус (між низом ферми і підкрановою балкою) виконують у вигляді хрестової або трикутної решітки. Роль в’язей верхнього ярусу виконують вертикальні в’язі між фермами. Верхні в’язі між колонами встановлюють посередині блоку та в його торцях.

Рис. 1.3. Горизонтальні в’язі в площині верхніх поясів ферм

Рис. 1.4. Горизонтальні в’язі в площині нижніх поясів ферм

Рис. 1.5. Вертикальні в’язі між колонами