Содержание

1. Компоновка конструктивной схемы каркаса. 3

1.1. Исходные данные 3

1.2. Компоновка однопролетной поперечной рамы 3

1.3. Выбор материалов. 5

1.4. Расчет поперечной рамы производственного здания 6

2. Статический расчёт поперечной рамы. 14

2.1. Расчёт на постоянные нагрузки 14

2.2. Расчёт на нагрузку от снега. 17

2.3. Расчёт на вертикальную нагрузку от мостовых кранов. 19

2.4. Расчёт на горизонтальные воздействия от мостовых кранов. 23

2.5. Расчёт на ветровую нагрузку. 25

3. Сочетания нагрузок 28

4. Комбинации нагрузок (т*м) 29

5. Расчет ступенчатой колонны 30

5.1. Исходные данные. 30

5.2. Определение расчётных длин колонны. 30

5.3. Подбор сечения верхней части колонны. 31

5.4. Компоновка сечения 31

5.5. Подбор сечения нижней части колонны. 34

5.6. Расчёт решётки подкрановой части колонны. 36

5.7. Расчёт и конструирование узла сопряжения верхней и нижней частей колонны. 39

5.8. Расчёт и конструирование базы колонны. 42

6. Расчет подкрановой балки 45

6.1. Нагрузки на подкрановую балку 45

6.2. Определяем расчетные усилия 45

6.3. Проверка прочности сечения. 48

6.4. Проверка стенки подкрановой балки на совместное действие нормальных , касательных и местных напряжений на уровне верхних поясных швов. 49

6.5. Размеры рёбер жёсткости 51

6.6. Расчет опорного ребра. 51

7. Расчёт стропильной фермы. 53

7.1. Определение усилий в стержнях фермы. 55

7.2. Подбор и проверка сечений стержней ферм. 60

7.3. Расчет сварных швов. 67

7.4. Расчет узлов сопряжения фермы с колонной. 68

Список литературы 70

1. Компоновка конструктивной схемы каркаса.

   1. Исходные данные

вариант 41

1. Район строительства г. Салехард

( -48 - Температура воздуха наиболее холодных суток, °С, обеспеченностью 0,98)

2. Пролет здания: 30 м

3. Длина здания: 96 м

4. Шаг колонн: 12 м

5. Тип здания: отапливаемое

6. Грузоподьемность крана: 50/10т

7. Режим работы крана: 8К

8. Высота от уровня пола до головки кранового рельса 13.2 м

9. Фундаменты из бетона класса прочности: B15

2. Компоновка однопролетной поперечной рамы

Н0 =Н1 + Н2

Н0 - полезная высота цеха

Н₁ -расстояние от уровня пола до головки кранового рельса (Н₁ =13.2 по заданию)

Н₂ - расстояние от головки кранового рельса до низа несущих конструкций покрытия

Н₂=(Н_К+100) + f

(Н_К +100) - расстояние от головки рельса до верхней точки тележки крана плюс установ­ленный по требованиям техники безопасности зазор между этой точкой и строительными конструкциями, равный 100мм

f - размер учитывающий прогиб конструкции покрытия (ферм, связей) принимаемый равным 200 - 400мм, в зависимости от величины пролета.

Принимаем f=250мм Нк=3150 мм (при грузоподъемности главного крана 50/10т т и пролете 30 метров, принято по приложению 1 (Беленя))

Н₂ =(3150+100)+250=3500мм

Н₀ = 13200+3500=16700мм

Ближайшее кратное 600 значение - 16800, принимаем Но = 16800 мм

H_B=h_Б+h_P+H₂

h_Б - высота, подкрановой балки которая предварительно принимается 1400мм

h_P - высота кранового рельса, принимаемая предварительно равной 200мм

H_B=H0-Нк+h_P+H_б =16800–13200+1400+200=5200мм

Устанавливаем размер нижней части колонны Н_н

Н_н =Н₀—Н_В +800

800 - принимаемое заглубление опорной плиты башмака колонны ниже нулевой отметки

пола

Н_Н = 16800–5200+800=12400мм

Общая высота колонны рамы от низа базы до низа ригеля

Н = 12400+5200=17600мм

При плоских кровлях и фермах с элементами из парных уголков в соответствии с ГОСТ 23119-78 «Фермы стропильные стальные сварные с элементами из парных уголков для производственных зданий» высота Нф при пролете 30м принимается равной 3150мм.

Привязка а=500мм

h_B=2*а=2*500=1000 мм

При назначении высоты 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 должно быть не менее l₁>=B₁+(h_B-a)+75

B₁ - размер части кранового моста выступающей за ось рельса принимаемой по ГОСТ на краны. В₁=400мм (приложение 1) (Беленя)

75мм - зазор между краном и колонной, по требованиям безопасности принимаемый по ГОСТ на краны, а - привязка оси колонны 1, > 400+ (1000-500)+75 = 975мм

Значение l₁ принимается кратным 250. ближайшее значение кратное 250 - 1000. принима­ем l₁ = 1000мм

Ось подкрановой ветви колонны обычно совмещают с осью подкрановой балки в этом случае высота сечения нижней части колонны h_H =1₁+а = 1000+ 500 = 1500мм

Пролет мостового крана 1_К = 1 – 2l₁, = 30·1000–2·750=28500мм

Верхнюю часть колонны назначаем сплошной двутаврового сечения; нижнюю часть дела­ем сквозной.

3. Выбор материалов.

Основными несущими элементами здания являются:

Подкрановые балки - относятся к группе 1 . Применяем сталь С345Ry=3200кг/см2

Стропильные фермы - относят к группе 2. Применяем сталь С345Ry=3200кг/см2

Колонны -относятся к группе 3. Применяем сталь С345Ry=3200кг/см2

Группу конструкций и марку стали определяем согласно табл. 50 [2]