Нижегородский государственный

архитектурно-строительный университет

Кафедра металлических конструкций

Пояснительная записка к курсовому проекту:

Расчет стального каркаса одноэтажного промышленного здания.

Студент гр.175 Завольский А.Н.

Преподаватель Пронин В.В.

Нижний Новгород-2004

Содержание

1. Задание и исходные данные для курсового проекта...............

2. Компоновка каркаса одноэтажного промздания....................

3. Сбор нагрузок на одну поперечную раму................................

4. Статический расчет поперечной рамы цеха.........................

5. Расчетные сочетания нагрузок (усилий)...................................

6. Конструктивный расчет колонны..........................................

6.1. Конструирование и расчет стержня колонны.........................

6.2. Конструирование и расчет узла сопряжения верхней и

нижней частей колонны.........................................................

6.3. Конструирование и расчет базы колонны..................................

6.4. Расчет анкерных болтов .........................................................

Список использованных источников ..........................................

1. Задание и исходные данные на проектирование.

Запроектировать несущие конструкции стального каркаса одноэтажного промышленного здания при следующих исходных данных:

- климатический район строительства – II₅,

- снеговой район – II,

- ветровой район - II;

- здание однопролётное без фонаря, отапливаемое;

- кровля лёгкая по прогонам;

- стены самонесущие;

- крановое оборудование - один мостовой кран грузоподъёмностью 30т;

- режимом работы 4К-6К;

- пролёт здания - 24м;

- шаг колонн - 12м;

- шаг стропильных ферм – 12м;

- отметка головки кранового рельса – 11,05 м;

- высота до низа конструкции -14,4м;

- длина здания – 228м;

- класс бетона по прочности на сжатие – В12,5;

- сопряжение ригеля с колоннами – жесткое;

- монтаж конструкций заводского изготовителя производится на болтах.

2. Компоновка каркаса одноэтажного промздания.

Вертикальная компоновка заключается в определении общих размеров поперечной рамы по высоте (рис.2.1)

Расстояние от головки подкранового рельса до низа несущих конструкций покрытия:

H_в=H_c+100+f=2750+100+300=3150мм,

где: H_c=2750мм для кранов с Q₀=30т; а=300мм - зазор учитывающий прогиб конструкции покрытия.

Полезная высота цеха будет равна:

H₀=H_t+H_в=11050+3150=14200мм,

Принимаем H₀=14400мм.

здесь H_t=11050 мм - по заданию для технологического процесса в пролёте.

Примем тогда H_t=11250 мм

Длина верхней части колонны (от уступа до низа ригеля) равна:

H₂=H_в+h_св+h_ra+20=3150+1500+120+20=4790 мм,

где: h_св=1/8·В_fr=12000/8=1500мм - высота подкрановой балки;

h_ra+20=120+20=140мм - высота подкранового рельса КР-70 с учётом возможных подкладок.

Длина нижней части колонны:

Н₁=Н₀-H₂+h_в=14400-4790+1000=10610мм,

где: h_в=1000мм - заглубление базы колонны.

Полная высота шатра:

Н₃=h_rt+hr₀+i·L/200=2250+300+0,015·24000/2=2730мм,

где: h_rt=2250мм - высота ферм на опоре, принимаемая для типовой серии 1.460-4, с элементами из парных уголков;

h_r0=300мм - высота кровельного покрытия, задаёмся с учётом типа покрытия (по прогонам) и ориентировочной высоты утеплителя;

i=0,015 - уклон типовых ферм.

Полная высота рамы:

Н=Н₁+Н₂=10610+4790=15400мм

Горизонтальная компоновка заключается в установлении общих габаритных размеров рамы по горизонтали и привязка её элементов к разбивочным осям.

При кранах с Q₀=30т>20т, располагаемых в одном ярусе, и высоте рамы Н=15,4м принимаем одноступенчатые колонны.

Высоту поперечного сечения верхней части колонны назначаем h₂=450мм. По требованию поперечной жёсткости: h₂=450H₂/12=4790/12=399мм

Привязку наружной грани колонны к разбивочной оси принимаем в₀=250мм, а расстояние от разбивочной оси принимаем до оси подкрановой балки - ₁=750мм, что удовлетворяет требованию:

₁>В₁+100+(h₂-в₀)=300+100+(450-250)=600мм.

Здесь В₁=300 мм - габаритный размер крана.

Высота поперечного сечения нижней части колонны:

h₁=₁+в₀=750+250=1000мм,-для крайнего ряда

Рисунок 2.1 Компоновка поперечной рамы