• RU
  • icon На проверке: 7
Меню

МК Стальной каркас одноэтажного производственного здания 36,0 х 96,0 м

Описание

Курсовой проект - МК Стальной каркас одноэтажного производственного здания 36,0 х 96,0 м

Состав проекта

icon
icon ТГТУ 08.03.01.01.009 КП 2D-КМ1_автосохр.dwg
icon ТГТУ 08.03.01.01.009 КП 2D-КМ3.dwg
icon ТГТУ.08.03.01.01.009 КП ТЭ-ПЗ.docx
icon ТГТУ 08.03.01.009 КП 2D-КМ2_1_27519_авто.dwg

Дополнительная информация

Контент чертежей

icon ТГТУ 08.03.01.01.009 КП 2D-КМ1_автосохр.dwg

ТГТУ 08.03.01.01.009 КП 2D-КМ1_автосохр.dwg
Рабочая документация выполнена в соответствии с СНиП 20.13330.2016 "Нагрузки и воздействия и СНиП 16.13330.2017 "Стальные конструкции";
Материал конструкций по ГОСТ 27772-2015 "Прокат для строительных стальных конструкций";
Конструкции должны быть изготовлены в соответствии с ГОСТ 23188-2012 "Конструкции стальные строительные".
КП "Металлические конструкции
ТГТУ 08.03.01.01.009 КП 2D-КМ1
Стальной каркас одноэтажного
Схема связей по верхним поясам ферм М1:400
Схема связей по нижним поясам ферм М1:400
Узел сопряжения колонны и фермы М 1:10
производственного здания

icon ТГТУ 08.03.01.01.009 КП 2D-КМ3.dwg

ТГТУ 08.03.01.01.009 КП 2D-КМ3.dwg
КП "Металлические конструкции
ТГТУ 08.03.01.01.009 КП 2D-КМ3
Стальной каркас одноэтажного
производственного здания
отправочные элементы колонны
таблица отправочных марок
Оси 4-х анкерных болтов ø42 и ø20
Масса наплавленного металла 1%
Спецификация металла
Общий вес конструкций
Таблица отправочных марок

icon ТГТУ.08.03.01.01.009 КП ТЭ-ПЗ.docx

Компоновка поперечной рамы производственного здания
Сбор нагрузок на поперечную раму.
1 Постоянные нагрузки
2 Временные нагрузки .
Статический расчет рамы
Расчет и конструирование стропильной фермы ..
1 Подбор и проверка сечения стержней фермы .. .. ..
2 Расчет и конструирование узлов фермы ..
Расчёт и конструирование колонны
1 Определение расчетных длин колонны .
2 Подбор сечения надкрановой части колонны ..
3 Подбор сечения подкрановой части колонны ..
4 Расчет решетки подкрановой части колонны ..
5 Проверка устойчивости колонны в плоскости действия момента как единого стержня
6 Расчет и конструирование узла сопряжения надкрановой и подкрановой частей колонны
7 Расчет и проектирование базы колонны
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ . ..
Курсовой проект разработан в соответствии с заданием на проектирование. Объёмно-планировочное и конструктивное решения соответствуют требованиям нормативной документации по проектированию производственных зданий. Проект состоит из пояснительной записки и графической части. Пояснительная записка включает расчёт и конструирование колонны базы колонны фермы и подкрановой балки.
Графическая часть включает в себя 3 листа формата А2. Записка выполнена на 64 страницах.
Компоновка поперечной рамы производственного здания
Производственное здание пролетом 36 м оборудовано двумя мостовыми кранами грузоподъемностью Q = 125 т режима работы 6А. Длина здания 96 м отметка головок крановых рельсов 14 м. Шаг колонн 6 м. Район строительства г. Новосибирск.
Вертикальные размеры:
Отметка головки кранового рельса H1 = 14 м. Высота крана Hcr = 40 м.(по прил.6)
Расстояние от головки кранового рельса до низа фермы (должно быть кратно 200 мм):
H2 = Hcr+ 100 + с = 4000 + 200 + 100 = 4300 мм
Размер Н2 кратен 200 мм. Н2 = 4400 мм
где: с = 200 мм – размер учитывающий возможный прогиб фермы.
Полная высота цеха (расстояние от уровня чистого пола до низа фермы) равна: H0 = H1 + H2 = 14 + 44 = 184 м
Размер H0 кратен 600 мм. => H0 = 186 м
Высота верхней части колонны:
Нv = H2 + hrs + hb = 44 + 017 + 1 = 557 м
где: hrs = 017 м – высота кранового рельса; hb = 1 м – высота подкрановой балки.
Высота нижней части колонны:
Нn = Н0 – Нv = 186 – 557 + 08= 1383 м
где: hз-предварительное заглубление опорной плиты.
H= Нv+ Нn=557+1383=194 м
Нv’= Нv+Hф=557+315=872 м
Высота фермы Hф = 315 м.
H’=H+ Hф=186+315=2175 м.
Горизонтальные размеры:
Предусматривается жёсткое защемление колонны в фундаменте.
B1 = 04 м – ширина выступающей части крана.
Привязка a0 = 05 м т.к. Q=125т при привязке фермы aф = 02м
Расстояние от разбивочной оси до оси подкрановой балки назначается исходя из того чтобы кран при движении не задевал колонну (кратно 250 мм):
L1> В1 + 75 + (hv – a) = 400 + 75 + (700 – 500) = 750 мм
Принимаем L1 = 10 м.
Высота сечения нижней части колонны hn = L1 + а0 = 075 + 05 = 125 м.
Сбор постоянных нагрузок на поперечную раму
Таблица 1 – Постоянные нагрузки
Элементы конструкций
Нормативная нагрузка кНм2
Коэффициент надежности по нагрузке
Расчетная нагрузка кНм2
Защитный слой из битумной мастики с втопленным гравием толщиной 10 мм
Гидроизоляционный ковер из 4 слоев рубероида
Цементная стяжка толщиной 20 мм
Утеплитель минераловатные плиты γ = 1 кНм3 =150 мм
Пароизоляция из одного слоя фольгоизола
Собственный вес фермы
1 Постоянные нагрузки
Постоянные нагрузки на ригель рамы принимаем равномерно распределенными по длине ригеля с интенсивностью:
гдеg – постоянная расчетная нагрузка кНм2;
γn – коэффициент надежности по уровню ответственности здания равный 1;
B – шаг рам равный 6 м.
Собственный вес конструкций стенового ограждения и колонн.
Вес надкрановой части колонны (20% веса):
гдеγf = 105 коэффициент надежности по нагрузке от веса металлоконструкций;
gcol = 55 - расход стали на колонны кгм2 [метод. прил. 3].
Вес подкрановой части колонны (80% веса)
В качестве стеновых панелей принимаем стеновые панели трёхслойные со стальной обшивкой при толщине панели 50 80 мм с qst = 0201 кНм2. Остекление – окна из спаренных труб с двойным остеклением с переплетами с фрамугами размером 6×18 м и с qost = 0329 кНм2.
Вес стен в надкрановой части:
Вес стен в подкрановой части:
hc- высота цокольной панели.
2 Временные нагрузки
Нагрузка от веса снега. Расчетное значение снеговой нагрузки на ригель определяют по формуле:
гдеSg – вес снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли принимаемый равным 16 кПа (4 район-Новосибирск) [СП 20.13330.2016 прил. К];
γf – коэффициент надежности по снеговой нагрузки равный 1;
– коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузки на покрытие принимаемый равным 1[2 прил. Б];
ct – термический коэффициент принимаемый равным 1 [2 п. 10.10];
ce – коэффициент учитывающий снос снега который равен
lc= характерный размер покрытия принимаемый не более 100м
qw = wо · γf · В · ce · k
где: wо – нормативное значение ветрового давления принимается в зависимости от ветрового района (3). wо = 038 кПа;
k – коэффициент учитывающий изменение ветрового давления по высоте в зависимости от типа местности (В). При z = 224 м k = 088;
сe – аэродинамический коэффициент;
γf – коэффициент надежности по ветровой нагрузке.
В – ширина грузовой площадки.
Эквивалентная равномерно распределенная ветровая нагрузка:
qw1 = w0 · γf · keq · ce · B = 038 · 14 · 068 · 08 · 6 = 174 кНм
qw2 = w0 · γf · keq · ce3 · B = 038 · 14 · 068· 05 · 6 = 109 кНм
где: k0 = 05 – коэффициент k у поверхности земли; kH0 = 082 – коэффициент k на отметке H0 = 186 м; H = 1937 м.
Ветровая нагрузка действующая от отметки расчетной оси ригеля до верхней отметки здания заменяется сосредоточенными силами приложенными в узлах сопряжения ригеля с колонной: h=Hфер+065=385м
= w0 · γf · kH1 · ce · B · γn = 038 · 14 · 082 · 08 · 6 · 1 = 21 кНм
=w0 · γf · kH1+h · ce · B · γn = 038 · 14 · 088 · 08 · 6 · 1 = 225 кНм
Нагрузка от мостовых кранов
На другой ряд колонн с катков передаются меньшие усилия:
где: Q – грузоподъемность крана; Gk – вес крана с тележкой; n0 – количество катков крана с одной стороны.
Вертикальное давление кранов:
Dmax = (γf1 · · Fkyi + γf2 · Gnk + γf3 · gm · bm · B) · γn = (12 · 085 · 490 · (087+1 + 013+0475+034) + 105 · 4536 + 13 · 15 · 125 · 6) · 095 = 14005 кН
где: Gnk = gnk · γf2 · B · L 2 = 04 · 6 · 36 · 105 2 = 4536 кН – вес подкрановой конструкции; gnk – расход стали на подкрановые конструкции; γn = 1 – коэффициент надёжности по уровню ответственности; = 085 – коэффициент сочетания при учёте нагрузки от двух кранов для группы режима работы крана 1A-6A; y gm = 15 кНм2 – временная нагрузка на тормозные конструкции; bm – ширина тормозной конструкции принимаемая равной высоте сечения нижней части колонны; γf1 = 11; γf2 = 105; γf3 = 13 – коэффициенты надёжности по нагрузке от мостовых кранов собственного веса металлоконструкций временной равномерно распределённой нагрузки на тормозной конструкции соответственно.
Dmin = (γf1 · · Fminyi + γf2 · Gnk + γf3 · gm · bm · B) · γn = (12 · 085 · 1975 · (087+1 + 013+0475+034) + 105 · 4536 + 13 · 15 · 125 · 6) · 095 = 5998 кН
Моменты от вертикального давления кранов:
Mmax = Dmax · ek = 14005 · 0625= 8753 кН·м
Mmin = Dmin · ek = 5998 · 0625 = 3749 кН·м
где: ek – эксцентриситет приложения крановой нагрузки.
Тормозная сила возникающая из-за торможения тележки перекоса крана распирающего действия катков при движениях по рельсам определяется по формуле:
где: = 01 – при жестком подвесе крана.
Тормозное давление крана:
Т = γn · γf1 · · Тk · yi = 1 · 12 · 085 · 272 · (087+1 + 013+0475+034) =7838 кН
Учет пространственной работы крана
Пространственная работа каркаса промышленного здания проявляется при действии некоторых нагрузок приложенных не ко всем поперечным рамам. К такой нагрузке относится воздействие от мостовых кранов действующих на несколько поперечных рам (обычно на три рамы). Продольные конструкции каркаса (кровельное покрытие продольные связи по нижним поясам ферм тормозные конструкции и т.д.) распределяют нагрузку на все рамы вследствие чего уменьшаются горизонтальные перемещения колонн и изгибающий момент в наиболее нагруженной раме.
При расчёте плоской рамы на воздействия кранов пространственная работа каркаса учитывается с помощью коэффициента пространственной работы:
αпр = 1 – α – α (n0 y – 1) = 1 – 084 + 0151 (6 2825 – 1) = 033
где: α и α - коэффициенты определяемые в зависимости от параметра ; n0 – число катков на одной линии влияния.
Коэффициент характеризует соотношение погонных жесткостей поперечной рамы и покрытия:
где: b – шаг поперечных рам; (In Ir)=15 - отношение суммы моментов инерции нижних частей колонн к сумме моментов инерции горизонтальных элементов кровли и продольных связей по нижним поясам ферм; d = kb 1687 = 518 1687 = 031 (kb-коэффициент принимаемый при определении реакции от смещения стойки на Δ=1; определяется методом интерполяции).
Статический расчет рамы
Таблица 1.3 – Сочетания нагрузок
L1 +L2 +09*L3 +09*L5
L1 +L2 +09*L3 +09*L4
L1 +L2 +09*L3 +09*L5 +09*L7 +09*L9
L1 +L2 +09*L5 +09*L7 +09*L9
L1 +L2 +09*L3 +09*L5 +09*L7 +09*L8
L1 +L2 +06*L3 +L5 +08*L7 +08*L9
Расчет и конструирование стропильной фермы
1 Подбор сечения фермы
Подбор сечения сжатых стержней начинается с определения требуемой площади:
– для центрально-сжатых элементов;
– для центрально-растянутых элементов
где – коэффициент условий работы:
– коэффициент продольного изгиба являющийся функцией гибкости и расчетного сопротивления материала .
Задавшись гибкостью для поясов и для решетки определяем величину площадь по выше указанной формуле и радиусы инерции сечения:
В соответствии с требуемыми радиусами инерции и площадью сечения по сортаменту подбираем подходящее сечение.
Гибкость стержня определяется по формуле:
где – расчетная длина стержня Здесь – коэффициент приведения расчетной длины зависящей от вида закрепления концов стержня – геометрическая длина стержня (в плоскости фермы определяется расстоянием между ее узлами из плоскости фермы для элементов решетки – расстоянием между узлами фермы а для пояса – расстоянием между закрепленными точками) – радиус инерции.
– для поясов опорных раскосов и опорной стойки;
– для остальных элементов решетки при непосредственном примыкании элементов решетки;
– для остальных элементов решетки при примыкании элементов решетки через фасонки;
Устойчивость сжатого стержня проверяется по формуле:
– для центрально-растянутых элементов.
где определяется по максимальной гибкости стержня с принятым сечением.
Материал – сталь С255. Верхний пояс Nmax= 1795 кН
Для верхнего пояса γс=1 x=1 y=1
Предварительно принимаю λ=100 и φ=07
Принимаю сечение 30ШТ2 с A=11208 см2 ix=853 см iy=708 см
Нижний пояс проектирую без изменения сечения по длине Nmax = 133956 кН
Для нижнего пояса γс=1 x=1 y=1
Предварительно принимаю λ=80 => φ=06
Прочность стержня обеспечена.
Конструктивный элемент
Сечение для экспертизы
Тавр с параллельными гранями полки по ТУ 14-2-685-86 35ШТ1
Тавр с параллельными гранями полки по ТУ 14-2-685-86 30ШТ2
Тавр с параллельными гранями полки по ТУ 14-2-685-86 30ШТ1
Таблица 2.1 – Результат подбора стальных конструкций по SCAD.
2 Расчет сварных швов прикрепления раскосов и стоек к фасонкам и к поясам фермы
Верхний опорный узел
Верхний опорный узел проектируем конструктивно принимаем болты марки М 5.6; d= 20 (мм) по ГОСТ 7798-70 так как рамное усилие Nр=0
Рисунок 9 – Верхний опорный узел
Для фланца принимаем сталь С345 с Ry = 315 кНсм2; Rp = Ru = 46 кНсм2.
Максимальное горизонтальное усилие:
FА=N*sinα=54247*sin (41°)=46428 (кН)
Определяем площадь смятия торцевой поверхности
Назначаем b=240 мм t=16мм c A=40 см2
Принимаем болты М 58; d = 20 (мм)
Подбираем расстояние между центрами болтов и расстояния между болтом и фланцем по [1]табл. 6
min 25*d =25 * 22= 55 (мм)
max 8 * d =8 * 22 =176 (мм)
от центра болта до края элемента:
min 13 * d = 13 * 22 = 286 (мм)
max 4 * d = 4 * 22= 88 (мм)
принимаем количество болтов n=6
Определяем напряжение в сварном шве от вертикальной нагрузки FA:
Нормальные напряжения:
проверка сварных швов:
=216 (кНсм2) 24 (кНсм2)
Прочность сварных швов обеспечена.
Рисунок 10 – Нижний опорный узел
Нижний монтажный узел
Выполняем расчет фланцевого соединения нижнего пояса
Растягивающее усилие в стыке
Материал фланцев – сталь С235 Ry=230 МПа
Толщина фланцев tfl=30 мм
Принимаем высокопрочные болты М30 диаметр шайб dш=56 мм; Abh=560 см2
Расчетное сопротивление растяжению высокопрочного болта
Вычисляем несущую способность болтов внутренней и наружней зон
гдеК – коэффициент учитывающий неравномерность нагрузки на высокопрочные болты
Для внутренней зоны принимаем 4 болта
Количество болтов для наружной зоны
Проверяем размеры размещения болтов
Выполним проверку несущей способности фланцевого соединения
Параметр жесткости болта
и - коэффициенты принимаемые в зависимости от отношения
Определяем параметр
Расчетное усилие на болт наружной зоны
Полная несущая способность фланцевого стыка
Условие прочности выполняется
Проверим соединение на сдвигающее усилие. Контактное усилие
Условная поперечная сила
где – коэффициент трения
Проверку прочности сварного соединения нижнего пояса с фланцем выполняем по двум сечениям:
– По границе сплавления
Прочность сварных швов обеспечена
Проверка фланца на поверхностный отрыв в околошовной зоне
Рисунок 11 – Нижний монтажный узел
Верхний монтажный узел
Монтажный стык работает на сжатие. Фланцы принимаем толщиной 20мм из стали С235 4 болты М20 класса 58. Размещение болтов осуществляется с соблюдением конструктивных условий. Диаметр шайб dш=40мм диаметр отверстий – 24 мм.
Проверяем конструктивные требования
Условия размещения болтов выполняются
Для соединения верхнего пояса с фланцем применяем полуавтоматическую сварку проволокой по ГОСТ 2246 – 70* СВ – 08Г2С d=16 мм. Принимаем kf = 6мм.
Проверку прочности сварного соединения верхнего пояса с фланцем выполняем по двум сечениям:
– По металлу границы сплавления
Рисунок 11 – Верхний монтажный узел
Верхний промежуточный узел
Определяем усилие в фасонке с учетом сосредоточенной силы
Материал конструкций – сталь С245.
Прочность обеспечена.
Рисунок 12 – Верхний промежуточный узел
Расчет и конструирование колонны
Для конструирования колонны используется сталь С255 с Ry=24 кНсм2
hn =125 м hv =07 м Hn = 1383 м Hv = 557 м
Таблица 8 – Расчетные сочетания для подбора сечения верхней части колонны
Таблица 9 – Расчетные сочетания для подбора сечения нижней части колонны
1 Определяем расчетные длины колонны в плоскости
=176 – коэффициент расчетной длины определяемый по [СП 16.13330.2017 табл. И.2] в зависимости от:
F1+ F2 = N =-279754 кН – максимальное продольное усилие подкрановой части колонны.
– следовательно принимаем 2=3
Определяем расчетные длины колонны из плоскости:
2 Подбор сечения надкрановой части колонны
Расчет производим на действие расчетных усилий Mx = -215521 кНм и N = 63165 кН.
Принимаем h = hv = 70 см.
Определяем требуемую площадь сечения надкрановой части колонны по формуле:
где e = 00746 – коэффициент устойчивости при внецентренном сжатии сплошностенчатых стержней в плоскости действия момента совпадающей с плоскостью симметрии определяемый по [СП 16.13330.2017 табл. Д.3] в зависимости от расчетного эксцентриситета и условной гибкости:
ρx = 035h=03507=0245м
Предварительно назначаем = (12 17) – коэффициент влияния формы сечения.
Определяем толщину стенки надкрановой части колонны tw
где = 13 + 015= 13 + 015 19 = 159 ≤ 31 – предельная условная гибкость стенки так как = 19 2.
Определяем и tf поясов надкрановой части колонны.
Требуемая площадь сечения пояса надкрановой части колонны при неустойчивой стенке:
Принимаем сечение пояса из листа 40034 мм с
Проверяем выполнение требования местной устойчивости пояса:
- расчетная ширина свеса =(400-15)2=1925мм
Рисунок 14 – Схема надкрановой части колонны
A =2 Af + 2 h1tw= 2 136 + 2 40 15 = 392 см2.
Проверка устойчивости надкрановой части колонны в плоскости действия момента.
Коэффициент устойчивости φе = 0077 определяемый по [СП 16.13330.2017 табл. Д.3] в зависимости от условной гибкости:
– приведенного относительного эксцентриситета:
Коэффициент влияния формы сечения определяемый по [6 табл. Д.2]:
Устойчивость обеспечена.
Проверка устойчивости надкрановой части колонны из плоскости действия момента.
Коэффициент устойчивости φе = 0644 определяемый по [5 табл. Д.1] в зависимости от типа сечения (cv) и от условной гибкости:
Проверку устойчивости из плоскости действия момента выполняем по следующей формуле
Для определения найдём максимальный момент в средней трети расчётной длины стержня:
Рисунок 15 – Определение максимального момента в средней части расчетной длины стержня
3 Подбор сечения подкрановой части колонны
Сечение нижней части колонны сквозное состоящее из двух ветвей соединенных решеткой. Высота сечения hn=1250 м.
Подкрановая ветвь – двутавр наружная – швеллер составного сварного сечения из трех листов.
Подкрановая часть (1)
Таблица 3.2 – РСУ подкрановой части колонны в сечении а-а
Расчет производим на действие расчетных усилий M1 = 29489 кНм и
N1 = 76914 кН; M2 = -148198 кНм и N2=212863 кН.
Ориентировочно определяем положение центра тяжести. Принимаем предварительно z0 =5 см h0= h z0 = 1255 = 120 см.
y2 = h0 – y1 = 120-100 = 20 см
Определяем усилия в ветвях:
Рисунок 16 – Определение центров тяжестей в подкрановом сечении колонны
Определяем требуемую площадь ветвей:
По сортаменту принимаем подкрановую ветвь из двутавра 30Б2 с h=300 мм; Ав1 = 4678 см2; bf = 150 см.
= 4678 см2 >= 2226 см2.
Размеры наружной ветви:
hw2= b1 + 2 (15 2 см) = 300 + 2 2 = 34 см;
Требуемая площадь полок:
Принимаем конструктивно bf 2 = 20 см и tf 2 =3 см с =60 см2.
Геометрические характеристики ветви:
Уточняем положение центра тяжести наружной ветви:
Уточняем положение центра тяжести колонны:
Пересчитываем усилия в ветвях:
Проверка устойчивости ветвей из плоскости рамы:
где коэффициент устойчивости φy1 = 0487 определяемый по [6 табл. Д.1] в зависимости от типа сечения и условной гибкости:
где коэффициент устойчивости φy2 = 0779 определяемый по [6 табл. Д.1] в зависимости от типа сечения и условной гибкости:
Проверка местной устойчивости полос:
Рисунок 16 – Сечение подкрановой части колонны
Из условия равноустойчивости подкрановой ветви в плоскости и из плоскости рамы определяем требуемое расстояние между узлами решётки:
Чтобы соблюсти условие угла наклона ветвей к горизонту в 45-60 град принимаю
Проверяем устойчивость ветвей в плоскости рамы (относительно осей и )
Для подкрановой ветви:
=02 (4678+188) = 4696 кН
Уголки решётки привариваются с одной стороны поэтому γс=075
Принимаю уголок равнополочный 100х100×14
Аd = 2628 см2 imin =194 см
Рисунок 17 – К расчету соединительной решетки
Напряжение в раскосе
Для приварки решётки к колонне применяю полуавтоматическую сварку проволокой по ГОСТ 2246 – 70* СВ – 08Г2С .
Сварные соединения с угловыми швами при действии продольной силы следует рассчитывать на срез (условный) по двум сечениям: по металлу шва и по границе сплавления.
Определение сечения по которому необходимо рассчитать угловой шов на срез:
Предельная расчётная длина равна:
5 Проверка устойчивости колонны
Приведённая гибкость
Устойчивость сквозной колонны как единого стержня из плоскости действия момента обеспечена устойчивостью отдельных ветвей.
6 Расчет и конструирование узла сопряжения надкрановой и подкрановой частей колонны
Прикрепление верхней части внецентренно сжатой колонны к нижней проектируем с помощью одностенчатой траверсы. Траверса работает на изгиб как балка на двух опорах. Для повышения общей жесткости узла соединения частей колонны дополнительно ставим ребра жесткости и горизонтальные диафрагмы.
Расчетные комбинации усилий в сечении над уступом (сечение cv-cv):
L1+L2+0.9*L3+09*L5+09*L7+0.9*L8
Давление кранов Dmax = 14005 кН
Прочность стыкового шва (ш1) проверяем в крайних точках сечения надкрановой части колонны. Площадь шва равна площади сечения колонны.
)первая комбинация M1 и N1 (сжатая внутренняя полка):
)вторая комбинация M2 и N2 (сжата наружная полка):
Прочность шва обеспечена.
Толщину стенки траверсы определяем из условия смятия по формуле:
гдеRp= 36 кНсм2 – расчетное сопротивление стали смятию;
tпл = 34 мм – толщина опорной плиты.
Принимаем ttr = 20 мм
Высота траверсы: htr = (05 075) hn = (05 075) 1205 = 625 9375
Принимаем htr = 90 см.
Длина шва крепления вертикального ребра траверсы к стенке траверсы (ш2):
Применяем полуавтоматическую сварку проволокой Св-10Н`МА d=2 мм
Предварительно определим сечение по которому необходимо рассчитать угловой шов:
Расчет следует проводить по металлу шва. Принимаем kf =8 мм.
При первой комбинации усилия во внутренней полке:
Проверка прочности ш2:
Прочность обеспечена.
В стенке подкрановой ветви делаем прорезь в которую заводим стенку траверсы.
Для расчета шва крепления траверсы к подкрановой ветви (ш3) используем первую комбинацию усилий (т.к. в ней учитывается крановая нагрузка)
Проверка прочности ш3:
Проверка прочности траверсы:
Принимаем bf = 200 мм; tf = 20 мм
Рисунок 18 – к расчету одностенчатой траверсы
Проверка стенки траверсы на срез:
Максимальная поперечная сила при наличии крановой нагрузки:
Условие выполняется.
Ширина нижней части колонны превышает 1 м поэтому проектируем базу раздельного типа.
Расчетные комбинации усилий в нижнем сечении колонны:
L1+L2+0.8*L3+L4+0.6*L8
Таблица 3.6 – РСУ подкрановой части колонны в сечении a-a
Усилия в ветвях колонны определяем по формулам:
Требуемая площадь плиты:
где – коэффициент зависящий от характера распределения местной нагрузки по площади смятия (при равномерном распределении напряжений );
– расчетное сопротивление бетона смятию под плитой определяемое по формуле:
где – для бетона класса ниже
= 115 кНсм2 – расчетное сопротивление бетона осевому сжатию (бетон В20).
– коэффициент учитывающий повышение прочности бетона сжатию в стесненных условиях под опорной плитой.
Предварительно задаемся .
По конструктивным соображениям свес плиты c должен быть не менее 4 см.
Тогда назначаем ширину плиты:
Принимаем B = 380 мм.
Принимаем L1= 320 мм.
Принимаем L2= 400 мм.
Среднее напряжение в бетоне под плитой:
В каждом участке определяют максимальные изгибающие моменты действующие на полосе шириной 1 см от расчетной равномерно распределенной нагрузки:
Рисунок 19 – база колонны
Материал плиты – сталь С245
Наружная ветвь: определяем изгибающие моменты на отдельных участках плиты
Участок 1 (опертый на три канта отношение закрепленной стороны пластины к свободной ba = 3620 =018 05). Плита рассчитывается как консоль:
Участок 2 (консольный свес с2=8)
Участок 3 (плита опертая на 4 стороны отношение большей стороны к меньшей аb = 24 8 = 30>2 следовательно α= 0125)
Участок 4 (плита опертая на 4 стороны отношение большей стороны к меньшей b34a4 = 24 10 = 24 > 2 следовательно α= 0125)
Требуемая толщина плиты
Подкрановая ветвь: определяем изгибающие моменты на отдельных участках плиты
Участок 1 (опертый на 4 канта отношение большей стороны к меньшей b1a1 =26 75 = 35 > 2 следовательно α= 0125)
Участок 2 (опертый на три канта отношение закрепленной стороны пластины к свободной ba = 36150 =024 05). Плита рассчитывается как консоль:
Участок 3 (консольный свес c3 = 65 см)
Принимаем толщины обеих плит из конструктивных соображений.
Высоту траверсы определяем из условия размещения шва крепления траверсы к ветви колонны. В запас прочности все усилия в ветви передаем на траверсы через четыре угловых шва.
Для сварки применяем полуавтоматическую сварку проволокой Св-10НМА d=2 мм
Расчет следует проводить по металлу шва.
Зададимся катетом сварного шва:
Принимаем высоту траверсы для обеих ветвей
Расчет анкерных болтов
Расчетные комбинации усилий при Nm Nmin +Ms (1+5*)
Усилия в анкерных болтах
Требуемая площадь сечения болтов:
Rba= 23 кНсм2 – расчетное сопротивление растяжению фундаментных болтов из стали 09Г2С-4
Принимаю 4 болта d = 42 мм с Ab =1385 см2.
Aб1 = 41385 = 554 cм2
принимаю 4 болта d = 20 мм с Ab =254 см2.
В курсовом проекте разработаны в соответствии с заданием конструктивная схема здания и ее компоновка определены нагрузки на раму и составлены расчетные сочетания усилий для расчета несущих элементов фермы и колонны; произведен расчет и конструирование стержней и узлов фермы; расчёт и конструирование стержня решетки базы колонны и необходимых узлов и швов.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
Компоновка поперечной рамы стальных каркасов одноэтажных производственных зданий и определение расчетных усилий. Метод. указ. Сост. Умнова О.В. Евдокимцев О.В. ТГТУ. Тамбов 2016. – 32 с.
Металлические конструкции : учебник для вузов Ю.М. Кудишин Е.И. Беленя В.С. Игнатьева [и др.] ; под ред. Ю.М. Кудишина. – 13-е изд. стер. –М. : Академия 2011. – 680 с.
Расчет стальных конструкций: Справ. Пособие Я.М. Лихтарников Д.В. Ладыженский В.М. Клыков. – К.: Будивельник 1984.-368с.
Кузин Н.Я. Проектирование и расчет стальных ферм покрытий промышленных зданий. Учебное пособие. – Пенза: ПГАСА 1998. -184с
СП 20.13330.2016. Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*.
СП 16.13330.2017 Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-23-81*.
Каркас одноэтажного производственного здания. Расчёт поперечной рамы : метод. указ. сост. : О.В. Умнова О.В. Евдокимцев. –Тамбов : Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та 2008. – 32 с.

icon ТГТУ 08.03.01.009 КП 2D-КМ2_1_27519_авто.dwg

ТГТУ 08.03.01.009 КП 2D-КМ2_1_27519_авто.dwg
Пароизоляционная лента Герлен
КП "Металлические конструкции
ТГТУ 08.03.01.01.020 КП 2D-КМД1
Стальной каркас одноэтажного
производственного здания
отправочные элементы колонны
таблица отправочных марок
Масса наплавленного металла 1%
Спецификация металла
Оси 4-х анкерных болтов ø42
Общий вес конструкций
Таблица отправочных марок
кафедра "КзиС" гр.БСТ-182
ТГТУ 08.03.01.009 КП 2D-КМ2
Стальной каркас одноэтажного производственного здания
КП "Металлические конструкции включая сварку
Схема стропильной фермы. рабочие чертежи монтажных
опорных и промежуточных узлов
q*;1.Сварка полуавтоматическая
выполняется сварочной проволокой Св-08Г2С по ГОСТ 2246-70 и электродами типа Э42А по ГОСТ 9467-75;2.Высокопрочные болты из стали 40х "Селект";3.Катеты сварных швов 6 мм.

Свободное скачивание на сегодня

Обновление через: 12 часов 3 минуты
up Наверх