Мой курсач / мой курсач агафонов

1.Компоновка каркаса здания

1.1.Плановая компоновка каркаса здания

Каркас промышленного здания имеет прямоугольную форму в плане.

Расстояние между разбивочными осями продольных рядов колонн составляет L=24м

исходя из технологических соображений, и определяться заданием на курсовой проект.

Расстояние между осями колонн вдоль здания (шаг Bk) задан величиной 6м.

Чтобы избежать накопления температурных деформаций, по длине здания согласно

[1, табл. 42] предусмотрен температурный шов, выполненные путем постановки парных колонн с расстоянием между их осями равными 1м. Температурные отсеки устроены равной длины (42м) и кратны шагу колонн.

Для поддержания стенового ограждения и частичного восприятия ветровой нагрузки с торцов здания установлены фахверковые стойки с шагом 6м.

1.2. Высотная компоновка каркаса здания

Высотная компоновка промышленного здания определяется, прежде всего,

габаритами и размещением основного технологического оборудования, условиями их эксплуатации и монтажа, а также выбором отметки пола по отношению к планировочной отметке.

1.2.1. Определение крановых габаритов

Согласно заданию на проектирование в промышленном здании используются

1 мостовой опорный кран грузоподъемностью 50т. Основные параметры крана представлены в табл. 1 [2, Прил. табл. 1].

1.2.2. Определение отметок головки рельса, подкрановой консоли и высоты колонн

На рис.1. представлена конструктивная схема поперечной рамы каркаса здания.

Рис.1.

Высота кранового рельса hр согласно [3] принимается в зависимости от грузоподъемности используемых кранов и составляет:

Примем hпб 1,1 м.

Высота верхней части колонны (шейки) Нв определяется по зависимости:

где в.к. - отметка верха колонны, составляющая согласно заданию на проектирование 18,0м;

п.к. - отметка подкрановой консоли, определяемая по зависимости:

где a1 - необходимое расстояние между низом фермы и верхом габарита мостового крана, принимаемое равным 250 мм;

h – габаритный размер крана по высоте (табл. 1).

п.к. 18,0 (0,25 3,15 0,13 1,1) 13,37 м.

Полученная величина п.к. округляется в соответствии с ЕМС до размера,

кратного 300мм и принимается равной 13,5м.

Тогда согласно (2) величина верхней части колонны составляет:

г. р. 13,5 1,1 0,13 14,7 м.

Высота нижней части колонны определяется по формуле:

где Нб – расстояние от отметки чистого пола 0,000 до низа плиты базы колонны. Примем Нб =700мм.

1.3. Конструкции каркаса здания

Основой формообразования здания являются плоские рамы, идущие вдоль здания с шагом в 6м и объединенные в пространственную конструкцию с помощью связей распорок, плит покрытия и т.д.

Поперечную жесткость здания обеспечивают рамы несущего каркаса, в

которых колонны жестко соединены с фундаментом, а стропильные фермы шарнирно соединяются с колоннами.

Продольную пространственную жесткость обеспечивают:

вертикальные связи между колоннами;

горизонтальные и вертикальные связи между фермами;

продольные балки распорки между колонами;

жесткий диск плит покрытия и междуэтажные перекрытия;

подкрановые балки.

1.3.1. Выбор стропильных конструкций и связей и их описание

Для проектируемого машинного зала была принята унифицированная полигональная ферма серии УМК-02, выполнена из стали, [2,стр.33]. В проекте пояса фермы имеют тавровое сечение, а решетка состоит из двух уголков. Для поясов фермы используется низколегированная сталь повышенной прочности марки 14Г2-6,

а для решетки - Ст3.

Ферма имеет следующие геометрические характеристики: пролет - 24м, уклон верхнего пояса - 1:10, высота на опоре – 2,1м. Схема принятой унифицированной фермы представлена на рис.2.

Рис.2.Унифицированная стропильная ферма пролетом 24м.

По кровельным фермам укладываются кровельное покрытие. В качестве покрытия принят профилированный оцинкованный стальной настил. Эта эффективная конструкция, которая значительно снижает массу кровельных покрытий, сокращает трудозатраты. Настил используется как элемент комплексных кровельных плит полной заводской готовности с устройством утеплителя и кровли.

Для блочного монтажа используются панели 1,5 6м и 3 6м. Продольные ребра панелей выполнены из ферм с параллельными поясами высотой 400мм и пролетом

6м. Высота самого настила составляет 8см. Размеры укрупнительного блока полной заводской готовности - 6 24м, вес – 32 т. Удельная масса укрупнительного блока полной заводской готовности определяется по формуле:

1.3.2. Выбор и описание стеновых и оконных панелей Стеновые панели. В качестве стенового заполнения используем

керамзитобетонные панели марок ПСКН-12-12-1 и ПСКНП-12-18-1,[4,стр.166].

Панели представляют собой однослойную плиту, с одной стороны которой предусмотрен фактурный слой. Характеристики панелей представлены в таблице 2.

Оконные панели. Панель является несущей конструкцией, воспринимающей ветровую нагрузку и передающей ее на колонны каркаса. При проектировании промышленного здания использовались световые панели в виде блока марки ППД

1,8-12, [4,стр.167], состоящего из рамы, переплетов и остекления. Масса такого блока составляет 1331кг. Вид блока представлен на рис.3.

Рис.3. Вид оконной панели

Таблица.2. Характеристики стеновой панели

1.3.3. Назначение формы и размеров колонн и ригелей

На данном этапе назначение формы и размеров колонн и ригеля рассматривается как предварительное, так как усилия в элементах каркаса от действующих нагрузок пока еще не определены. Схема поперечной рамы каркаса с указанием типов применяемых сечений показана на рис.4. Для формирования сечений колонн в курсовом проекте использован сортамент нормальных двутавров типа Б в соответствии с [5].

Рис.4.

Для верхней части колонны примем сечение в виде двутавра, высота сечения hв

которого принята в зависимости от шага основных рам (Вк=6м) и грузоподъемности мостового крана (Q=50 тс) и составляет 400 мм (рис.4, сеч.1-1). Геометрические характеристики сечения двутавра №40Б2 представленны в табл.3.

Высота сечения нижней части колонны hн (рабочая) определяется по зависимости:

где a - привязка колонны к разбивочной оси здания. При hв<500 мм привязка a = 250 мм;

- расстояние между разбивочной осью колонны и осью подкрановой балки.

При грузоподъемности крана менее 75 тс =750 мм; bпл - ширина полки наружной ветви колонны.

hн 0, 25 0, 75 0,165 0, 9175 м 2

Геометрические характеристики составного сечения 2-2 определяются по формулам сопромата.

Площадь составного сечения нижней части колонны равна:

А2 2 2 Ал 2 An = 2∙69,72=139,44 см2.

где Ал, Ап- соответственно площади сечения левой и правой ветви нижней части колонны.

Моменты инерции и моменты сопротивления относительно осей х и у определяются по зависимостям сопромата, либо в модуле СКАД.

Iх2 2 2I1хл1 2 166600 333200см4 ,

3-3

Для подобранных на предварительном этапе сечений нижней и верхней частей колонны по соображениям жесткости должны выполняться следующие соотношения: