• RU
  • icon На проверке: 14
Меню

Проектирование металлических конструкций промышленного одноэтажного здания

Описание

Курсовой проект - Проектирование металлических конструкций промышленного одноэтажного здания

Состав проекта

icon
icon
icon Kursovaya_rabota_po_Metallicheskim_konstruktsiam.docx
icon Чертеж всё.pdf.dwg
icon МК промзд с раб площ.dwg
icon Балочная клетка.dwg

Дополнительная информация

Контент чертежей

icon Kursovaya_rabota_po_Metallicheskim_konstruktsiam.docx

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский политехнический университет»
(МОСКОВСКИЙ ПОЛИТЕХ)
Факультет: «Урбанистики и городского хозяйства»
Кафедра «Промышленное и гражданское строительство»
По дисциплине: Металлические конструкции включая сварку.
Тема:Проектирование металлических конструкций одноэтажного промышленного здания.
(дата роспись руководителя)
Проект защищен с оценкой.
(оценка дата роспись)
Руководитель проекта:Морозова Д.В..
Промышленное здание включает в себя рабочую площадку в виде одноэтажной балочной клетки. Она состоит из колонн главных балок и стального профилированного настила.
)Пролет главной балки:
)Высота рабочей площадки: h = 85м;
)Шаг главных балок: a = 60м;
)Временная нормативная нагрузка на рабочую площадку от людей и оборудования: pn = 16 кНм2;
)Толщина настила: tн = 10мм;
)Шаг балок настила: b = 12м;
)Расчетное сопротивление стали:
a.Для балок настила С235 – Ry = 23 кНсм2;
b.Для главных балок С245 – Ry = 24 кНсм2;
c.Для колонн сплошного сечения С275– Ry = 26 кНсм2.
Рис. 1 Фрагмент балочной клетки.
Расчет балки настила.
Рис.2 Расчетная схема балки настила.
Нормативная нагрузка на балку:
Расчетная нагрузка на балку:
Расчетный максимальный изгибающий момент
Требуемый момент сопротивления балки настила:
По сортаменту учитывая требуемый момент сопротивления назначаем двутавр № 30.
Данный расчет выполнен по I-ой группе предельных состояний (т.е. на прочность).
Следует проверить полученные сечения по II-й группе п.с. (т.е. на прогиб).
Следует сравнить полученный прогиб с предельно допустимым:
Принятый двутавр соответствует I и II группам п.с.
Расчет и конструирование главной балки.
Рис. 3 Расчетная схема главной балки.
Нормативная нагрузка на главную балку:
Максимальный изгибающий момент главной балки:
Максимальное значение поперечных сил действующих на главную балку:
Так как момент сопротивления получился больше чем у выпускаемых профилей проектируем главную балку в виде сварного составного двутавра. Он имеет 2 пояса – верхний и нижний и стенку.
hef– эффективная высота;
tw – толщина стенки;
Рис.4 Сварная составная балка двутаврового сечения.
Определим оптимальную высоту
Толщину стенки twопределяем по эмпирической формуле:
Где предварительная величина из опыта расчетов.
Толщина стенки принимается не менее 12 мм.
Найдем минимальную высоту главной балки:
– величина обратная относительному прогибу сварных балок.
Принимаем высоту главной балки
Рекомендуется принимать высоту балки на 10% меньше округляем высоту кратно 100 мм.
Принимаем h =100 см.
Проверяем принятую толщину стенки по 2м условиям:
)Из условия работы на срез:
)Из условия обеспечения устойчивости стенки без продольных ребер жесткости:
Окончательно принимаем за толщину стенки большую из трех величин по формулам (1) (2) (3) и округляем до целых в большую сторону. Принимаем
Для определения размеров поясов находим момент инерции приходящийся на пояса:
Задаемся толщиной поясов тогда
Можно выразить момент инерции приходящийся на пояса:
Получаем момент инерции приходящийся на поясные листы:
Требуемая площадь сечения поясов:
Требуемое значение ширины пояса балки:
Окончательно принимаем для которой что находится в рекомендуемых пределах.
Проверим соотношение ширины свеса сжатого пояса к его толщине:
Принятое соотношение размеров пояса удовлетворяет условию его местной устойчивости.
Подобранное сечение балки проверяем на прочность. Определим момент инерции балки:
Определим момент сопротивления балки:
Проверку прогиба делать нет необходимости так как принятая высота сечения главной балки больше минимальной и регламентированный прогиб будет обеспечен.
Уменьшение поперечного сечения главной балки
Так как поперечное сечение балки было подобрано по максимальному изгибающему моменту а моменты уменьшаются ближе к опорам а на опорах равны нулю экономически нецелесообразно принимать принятое сечение по всей длине балки.
Из опыта проектирования уменьшают сечение за счет ширины поясов на расстоянии .
Рис.5 Расчетная схема главной балки с уменьшенным сечением.
Изгибающий момент в сечении 1-1:
Требуемый момент сопротивления уменьшенного сечения:
Где – расчетное сопротивление сварного стыкового сечения.
Требуемый момент инерции сечения:
Момент инерции приходящийся на уменьшенные пояса:
По приближенной формуле сопромата требуемая площадь сечения одного уменьшенного пояса балки:
Требуемая ширина уменьшенного пояса:
Где – ранее принятая ширина пояса.
Округляем полученную ширину кратно 10 мм:
Так как полученная ширина получилась менее 180 мм
При изгибе стенки балки возникают касательные напряжения.
Рис.6 Поперечное сечение балки с поясами уменьшенного сечения.
Определение максимального касательного напряжения действующего на опоры балки.
– статический момент уменьшенного сечения балки.
Проверка нормальных напряжений в уменьшенном сечении:
Определим момент инерции уменьшенного сечения:
Где - нормальное напряжение на уровне стыка стенки с поясом.
– статический момент одного пояса.
Выбранное уменьшенное поперечное сечение удовлетворяет условиям прочности по нормальным и касательным напряжениям.
Проверка общей устойчивости балки.
Проверку выполняем по эмпирической формуле СП 16.13330 2011 «Стальные конструкции»:
Где - шаг балок настила = b = 120 см (в упругой стадии работы).
Такой же расчет составляем для уменьшенного сечения подставив :
Проверяем местную устойчивость балки настила. Определим необходимость укрепления стенки по СП 16.13330 2011 «Стальные конструкции».
Местную устойчивость стенки обеспечивают поперечные ребра жесткости:
Сначала определяем требуемый шаг поперечных ребер по условию жесткости стенки:
Т.к поперечные ребра необходимы и ставятся с шагом:
Конструктивные требования к установке ребер:
)Ребро должно подпирать каждую вторую или третью балку настила поэтому расстояние между ребрами должно быть кратно шагу балок настила;
)Расстояние от крайней балки настила до разбивочной оси должно быть но не менее 400 мм;
)Разбивку балок начинают от середины по . В конце балки могут быть доборные размеры.
Рис.7 Схема установки поперечных ребер.
Рис.8Схема разбивки главной балки.
Проверяем местную устойчивость стенки между поперечными ребрами в сечении 2-2 проходящем под балкой настила.
Рис.9Фрагмент главной балки с поперечными ребрами.
Определяем усилия в сечении 2-2:
Нормальное напряжение в сечении 2-2:
Касательное напряжение:
Местное локальное напряжение в стенке под балкой настила:
В расчетах принято что зона распространения действия балки настила на стенку балки распределяется под углом 45о.
Критические касательные напряжения в стенке:
Критическое нормальное напряжение в стенке:
Локальное критическое напряжение:
Окончательное определение местной устойчивости стенки:
Так как это условие соблюдается расстановка ребер выполнена верно.
Рис.10 Фрагмент чертежа главной балки с указанием сварных швов.
Поясные швы приваривают пояса к стенке. Катет шва по верхнему поясу:
n=2 т.к. шов двусторонний.
- по СП 16.13330.2017.
Принимаем катет шва
Расчет опорного ребра главной балки.
)Определении толщины ребра;
)Проверке ребра на устойчивость.
)Ребро работает на осевое сжатие от силы .
Тонкое ребро может смяться по поверхности опирания его на колонну. Требуемая площадь опирания опорного ребра:
где – расчетное сопротивление стали С245 смятию.
Принимаем ширину ребра равную ширине уменьшенного пояса.
Рис.11Вид сверху на опорное ребро со стенкой балки (разрез).
Длина части стенки включенной в работу ребра находится по эмпирической формуле:
Площадь всего сечения воспринимающего нагрузку :
Проверка устойчивости ребра:
Где φ – коэффициент устойчивости определяемый по величине условной гибкости
(по СП 16.13330 2017):
По таблице из СП находим
Следовательно толщина опорного ребра подобрана верно.
Расчет и конструирование центральносжатой колонны.
В данной конструкции колонна работает на осевое сжатие (или с малым эксцентриситетом).
При шарнирном опирании колонны на фундамент и шарнирном опирании главных балок на колонну расчетная длина колонны равна геометрической.
Расчетная длина колонны:
– высота балок настила;
– высота главных балок;
– заглубление фундамента.
Рис.12Расчетная схема колонны.
Тогда действительная продольная сила в колонне:
Принимаем поэтажное сопряжение балок. Требуемая площадь сечения колонны:
Из опыта проектирования принимаем предварительный коэффициент устойчивости .
Принимаем сечение колонны в виде сварного составного двутавра.
Определяем габаритные размеры поперечного сечения ():
С помощью эмпирического коэффициента определяем
По определяем по таблице из справочных материалов.
Рис.13 Сечение колонны сплошного сечения.
Конструктивно принимаю высоту сечения колонны не менее ширины. Принимаем назначаем толщину полок . Тогда
По эмпирической формуле определяем толщину стенки из условия обеспечения её устойчивости:
Из условия обеспечения равноустойчивости колонн принимаем .
По конструктивным соображениям принимаем
Принятая площадь сечения колонны:
Проверка местной устойчивости полки:
Устойчивость следует проверить как в плоскости (см. выше) так и из плоскости:
Проверим напряжение в сечении:
Т.к. условие выполняется толщина сечения колонны подобрана правильно.
Расчет и конструирование базы колонны.
База колонны состоит из опорной плиты и траверс.
Траверсы – пластины необходимые для крепления стержня колонны к опорной плите.
Рис.14 Схема проектирования базы колонны.
Расчет базы колонны сводится к:
)Определению размеров опорной плиты в плане.
)Определению толщины опорной плиты.
)Определению высоты траверс.
Требуемая площадь плиты:
Где – коэффициент зависящий от характера распределения распределенной нагрузки по площади смятия опорной плиты.
При равномерно распределенной нагрузке
– расчетное сопротивление бетона сжатию.
Где - расчетное сопротивление бетона смятию.
Принимаем класс бетона B125
для бетонов класса ниже B25. – эмпирический коэффициент должен быть не более 25для бетонов класса выше B75. Принимаем
Сначала принимаем стороны плиты как для квадрата:
Обычно габаритные размеры сечения колонны больше чем полученные выше. Конструктивно увеличиваем размеры плиты так чтобы оставались свесы C1и C2 за пределами колонны не менее 80 мм округляем размеры плиты кратно 10 мм за счет свесов из условия удобства монтажа и сварки.
Для определения толщины опорной плиты которая работает на изгиб как пластина от действия реактивного давления бетона находим:
Поэтому C1и C2могут быть > 80 мм.
Разбиваем плиту на участки как показано на рисунке и определяем максимальный изгибающий момент на каждом участке.
Участок1работает как пластина заделанная по 4-м сторонам
Где - коэффициент принимаемый по справочным материалам.
Участок2 работает как пластина заделанная по 3-м сторонам
Где при соотношении сторон участка 2 как:
можно рассматривать как консольную плиту тогда:
Участок3 работает как консольная плита
Где наибольший изгибающий момент из 3-х.
Высоту траверс определяем по требуемой длине вертикальных сварных швов. Задаемся катетом шва не более толщины свариваемых элементов.
Расчет длины углового шва выполним по формуле:
Где – меньшее из значений в сечениях шва по металлу шва и по границе сплавления; 4 - количество швов.
Сопротивление по металлу шва равно:
Где –предельное нормативное значение сопротивления шва;
– коэффициент условия работы.
Сопротивление шва на границе сплавления:
Где - расчетное сопротивление шва на границе сплавления.
Коэффициенты проплавления шва:
По границе сплавления –
Тогда длина углового шва равна:
Конструктивно принимаем высоту траверсы 25 см.
Расчет и конструирование каркаса промышленного здания.
Рабочую площадку ставим на пол цеха ближе к колоннам. Расчет каркаса цеха сводится к расчету поперечной рамы в плоской постановке задачи.
Каркас состоит из двух колонн ступенчатого типа и фермы покрытия здания.
Рис.15 Поперечный разрез промышленного здания.
Пролет цеха в осях –L= 24 м;
Отметка верха рельса - H1= 16 м;
Высота фермы - Hф= 2250 мм;
Грузоподъемность мостового электрического крана (принято два крана) Q= 50 т;
Шаг колонн из плоскости (поперечных рам)–B= 12 м;
Место строительства – Ростов-на-Дону; снеговая нагрузка – ; ветровая - . Принять стены здания самонесущими; здание неотапливаемое;кровляутепленная по стальному профилированному настилу: режим работы кранов – тяжелый.
Компоновка поперечного разреза здания.
Вертикальные размеры:
– возможный прогиб фермы;
- габаритный размер крана назначается ГОСТом от отметки верха рельса.
для крана с грузоподъемностью 50 т;
– расстояние между колесами тележки;
Рис.16 Схема мостового крана.
– максимальное давление на 1 колесо тележки;
– вес тележки крана;
– вес крана с тележкой;
Высота колонны равна:
По ГОСТу размер должен быть кратен 1200 мм или 1800 мм. Это связано с размерами стеновых панелей и с ГОСТом на колонны. В отдельных случаях может быть кратен 600 мм.
Увеличим так чтобы он стал кратен 600 мм:
– увеличиваем до 33 тогда
Высота верхней части колонны:
Где – высота подкрановой балки.
высота рельса (КР-80).
Высота нижней части колонны:
Где – заглубление базы колонны.
Полная высота колонны (до обреза фундамента):
Горизонтальные размеры:
Высота сечения верхней части колонны:
– привязка наружной грани колонны к разбивочной оси.
– при тяжелом режиме работы крана;
– во всех остальных случаях.
Предварительно проверяем жесткость верхней части колонны:
Условие выполняется.
Высота сечения нижней части колонны:
должен быть кратен 250 мм; поэтому увеличим зазор до 250 мм тогда:
Предварительно проверяем жесткость нижней части колонны:
Рис.17 Фрагмент сечения колонны.
Сбор нагрузок на поперечную раму.
Целесообразно выполнить расчет рамы от каждого вида нагрузок отдельно. Полученные усилия складываются по принципу суперпозиции (независимости действия сил).
Где – равномерно распределенная нагрузка (постоянная) от ферм покрытия кровли связей прогонов.
Рис.18 Расчетная схема рамы для постоянной нагрузки.
Принимаем кровлюутепленную по стальному профилированному настилу.
Нормативная нагрузка
Коэффициент надежности по нагрузке
Стальная панель с профилированным настилом
Собственная масса металлических конструкций шатра
Суммарная нормативная нагрузка на ригель рамы:
Суммарная расчетная нагрузка:
Расчетная равномерная распределенная нагрузка на ригель рамы:
Где при угле наклона кровли .
Сосредоточенная нагрузка на стойку рамы отвеса покрытия:
Расчетный вес колонны:
Верхней части – 20% от всего веса:
Где – коэффициент надежности для веса железобетона.
– масса 1 м2 конструкции колонн (справочные данные).
Равномерно распределенная снеговая нагрузка на ригель рамы:
Где – коэффициент перехода веса снегового покрова на земле к снеговой нагрузке на покрытие = 1 при угле наклона кровли .
– расчетная снеговая нагрузка на 1 м2 поверхности земли для заданного климатического района.
Рис.19 Расчетная схема рамы для снеговой нагрузки.
Сосредоточенные силы от снеговой нагрузки приходятся на колонну:
От кранов действуют вертикальные нагрузки на колеса и горизонтальные вызванные торможением тележек кранов.
Рис.20 Расчетная схема рамы для крановых нагрузок.
Рассмотрим один из расчетных случаев.
На левую стойку рамы действует максимальное значение вертикальной нагрузки и горизонтальная сила T.
Для определения вертикальной силы рассмотрим 2 рамы с шагом B = 12 м. Подкрановые балки опираются на ступени колонн и нагрузка от колес кранов передается через подкрановые балки на нижние части колонн. Развернём две подкрановые балки в плоскость. Рассмотрим наихудшее расположение двух кранов на двух балках – крайнее колесо одного крана расположено над средней колонной второй кран ставим вплотную к первому.
Т.к. крановая нагрузка подвижная то для определения сил и следует построить линию влияния опорных реакций:
Рис.21 Линия влияния опорных реакций
–суммарная ордината линии влияния;
- нормальный вес подкрановых конструкций;
Где - нормальное усилие перед колесами другой стороны крана;
- количество колес крана с одной стороны.
От всех нагрузок кроме крановых плоские рамы находятся в одинаковых условиях (в состоянии плоской деформации).
Крановая нагрузка – подвижная (краны движутся из плоскости рам поэтому следует учесть коэффициент пространственной работы).
В первом приближении принимаем
Расчет ветровой нагрузки.
Рис.22 Ветровая нагрузка на раму.
Существует три типа местности:
A–на открытом пространстве;
B – с застройкой средней этажности;
С – с высотной застройкой.
Рис.23 Эквивалентная ветровая нагрузка на раму.
Принимаем тип местности B с застройкой средней этажности.
При этом согласно СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия»– коэффициенты ветровой нагрузки учитывающие высоту равны:
На высоте 5 м – k1= 05;
На высоте 10 м – k2 = 065;
На высоте 20 м – k3 = 085;
На высоте 30 м – k3 = 098.
Расчетная ветровая нагрузка:
Где – коэффициент надежности для ветровой нагрузки;
– ветровая нагрузка для данного района (Ростов-на-Дону – 3 ветровой район);
–коэффициент ветровой нагрузки зависящий от высоты;
– аэродинамический коэффициент с наветренной стороны здания.
Для упрощения расчетов заменяем многоугольную ветровую нагрузку на прямоугольную эквивалентную.
Для этого определяем эквивалентность:
– коэффициент на отметке низа фермы. Т.к. H= 206 м принимаем
Эквивалентная ветровая нагрузка:
Где – аэродинамический коэффициент №2.
Определяем ветровую нагрузку в пределах высоты фермы. Она равна площади ветровой нагрузки в пределах высоты фермы. Применяем интерполяцию:
- ветровая нагрузка на отметке верха фермы;
- ветровая нагрузка на отметке низа фермы.
Сосредоточенные силы от ветровой нагрузки:
Дополнение к крановой нагрузке – расчетная горизонтальная сила вызванная торможением тележек кранов:
Где – горизонтальная сила передаваемая на 1 колесо крана.
Дальнейшие расчеты выполнены с помощью программного обеспечения.
Таблица 2. Расчетные усилия в сечениях левой стойки рамы.
Нагрузка и комбинация усилий
Вертикальная крановая
Продолжение таблицы 2.
Горизонтальная крановая
Усилия M и N от постоянной нагрузки подсчитаны с коэффициентом 0911 = 082
Расчет внецентренно сжатой колонны.
Получив суммарные усилия в левой колонне при наихудшем сочетании нагрузок произведем расчет внецентренно сжатой колонны.
В программе «Рама» предусматривается жесткое крепление ригеля с колоннами (стойками).
Принимаем колонну ступенчатого типа.
Верхняя часть сплошная в виде сварного составного двутавра.
Нижняя – сквозная состоящая из двух ветвей:
)Подкрановая ветвь – в виде прокатного двутавра;
)Наружная (шатровая) ветвь – в виде сварного составного швеллера.
1Расчет верхней части колонны.
В верхней части проходят расчетные сечения 1-1 и 2-2.
Из сводной таблицы результатов выписываем суммарные максимальные усилия в этих сечениях.
Рис.24 Расчетные сечения рамы.
Принимаем материалом колонны сталь С 245 с коэффициент надежности по назначению конструкции
Расчетные длины для верхней части колонны:
Где – коэффициент приведения длины который зависит не только от условий закрепления но и от соотношения.
Расчетная длина из плоскости зависит от точек приложения горизонтальных связей к колонне. Такими связями являются:
а) Вверху – горизонтальные связи между нижними поясами соседних ферм.
б) Внизу – связями являются подкрановые балки.
Тогда расчетная длина из плоскости:
Требуемая площадь поперечного сечения верхней части колонны:
Где – наибольшее значение усилия из 1 или 2 сечения.
– коэффициент устойчивости который зависит от 2-х параметров:
)От условной гибкости ;
)От приведенного относительного эксцентриситета .
Условная гибкость в плоскости рамы:
Где – радиус инерции принимаемый по предварительной эмпирической формуле.
Приведенный относительный эксцентриситет:
Гдекоэффициент влияния формы сечения (СП 16.1330.2017);
- относительный эксцентриситет;
По найденным параметрам и определяем (из таблицы в СП 16.1330.2017).
Компонуем поперечные сечения в верхней части колонны.
Предварительно из условия устойчивости верхней части колонны определяем ширину полок:
Принимаем толщину полок
Тогда площадь 1 полки:
Рис.25 Сечение верхней части колонны.
Проверяем местную устойчивость:
Толщину стенки назначаем предварительно из условия соблюдения ее устойчивости:
– предельная условная гибкость стенки.
Конструктивно принимаем
Проверяем отношение .
Условие выполняется а следовательно устойчивость стенки обеспечена.
Принятая площадь сечения:
Проверка устойчивости верхней части колонны в плоскости действия момента:
Где - уточненный коэффициент устойчивости. Для его нахождения пересчитываем и .
Где – момент инерции.
Радиус ядра сечения:
Относительный эксцентриситет:
Уточняем коэффициент влияния формы сечения
Уточняем приведенный относительный эксцентриситет:
Уточняем и проверяем устойчивость:
– момент в сечении 2-2 при той же комбинации нагрузок.
Рис.26 Схема моментов верхней части колонны.
Также следует проверить устойчивость относительно оси y (из плоскости):
Для определения коэффициента cопределяем момент:
– зависит от определяем его как для центральносжатой колонны.
Определяем коэффициент cпо СП 16.13330 2017 п. 9.2.5:
- полная высота сеченияверхней части колонны;
– расчетная длина верхней части колонны;
2Подбор сечения нижней части колонны.
Принимаем нижнюю часть колонны сквозного сечения. Подкрановая ветвь в виде прокатного профиля наружная – в виде сварного составного двутавра.
Рис.27 Схема нижней части колонны.
Начинаем с расчета подкрановой ветви.Определяем усилия в ветвях колонны:
– подкрановая ветвь;
Задаемся положением центра тяжести швеллера тогда
Предварительно определяем центр тяжести нижней части колонны:
Где и – суммарные максимальные моменты полученные в сечениях 3-3 и 4-4.
Могут получиться большие значения и если принять максимальные силы и .
Требуемая площадь сечения подкрановой ветви:
Принимаем коэффициент устойчивости
По сортаменту принимаем двутавр 40К3с площадью сечения
Каждую ветвь рассчитываем на центральное сжатие. Подобрав сечения ветвей и объединив их элементами решетки проверим устойчивость нижней части колонны на внецентренное сжатие.
Требуемая площадь сечения наружной ветви:
Компоновка сварного составного швеллера.
Полную высоту швеллера стоит принять равной высоте двутавра:
Задаемся толщиной полок швеллера тогда высота стенки швеллера:
Ширину полок принимаем из условия обеспечения местной устойчивости полок:
Площадь сечения одной полки:
Тогда площадь сечения стенки
Тогда толщина стенки:
Конструктивно принимаем.
Принятая площадь сечения наружной ветви:
Уточняем положение центра тяжести швеллера относительно плоскости АА:
Так как расхождение междуиболее 5% то принимаем действительным
Следует пересчитать и :
3Проверка устойчивости ветвей.
Для подкрановой ветви условная гибкость:
– по сортаменту для принятого двутавра.
Проверка устойчивости подкрановой ветви:
Где – принятая по площадь двутавра (по сортаменту); по условной гибкостинаходим .
Для наружной ветви условная гибкость:
Радиус инерции швеллера относительно оси y:
В плоскости рамыx1- x1и x2- x2:
Где – расчетная длина равная расстоянию между узлами решетки в нижней части колонны.
Для определения расстояния между связями решетки необходимо разбить по высоте нижнюю часть колонны на участки. Угол между стержнями решетки и вертикалью приблизительно равен 45-50.
4Проверка устойчивости нижней части колонны как единого стержня на внецентренное сжатие.
Сначала подберем сечение раскосов соединительной решетки. Принимаем что раскосы работают на осевое сжатие.
Где – максимальная суммарная поперечная сила в сечении 4-4 при наихудшем сочетании нагрузок;
- угол наклона раскоса к вертикали принят из опыта проектирования - α=50°; 2 – т.к. раскосы с двух сторон.
Задаемся гибкостью раскоса:
Тогда условная гибкость
Требуемая площадь сечения раскоса:
Принимаем каждый уголок 80x6 из сортамента
Проверяем устойчивость раскосов решетки:
Принятая площадь сечения 2-х ветвей:
Где – окончательно принятые площади сечения ветвей.
Момент инерции всего сечения в плоскости:
Гибкость обеих ветвей в плоскости:
Где – расчетная длина нижней части колонны.
Приведенная гибкость с учетом решетки:
Условная приведенная гибкость:
Для определения коэффициента устойчивости для внецентренно сжатой колонны следует определить 2 параметра:и
По параметрам и по таблице для сквозных колонн (СП) находим
Проверка устойчивости:
Устойчивость всей нижней части колонны не проверяем т.к. выше была проверена устойчивость каждой ветви.
5Конструирование и расчет узла сопряжения верхней части колонны.
Рис.28 Схема узла сопряжения.
Сопряжение верхней и нижней частей колонны производится с помощью системы вертикальных и горизонтальных ребер жесткости.
Расчет узла сопряжения сводится к:
)Определение требуемой толщины вертикальных ребер из условия расчета на смятие и срез опорных плоскостей;
)Определение требуемой длины ребер по требуемой длине сварных швов (Ш2 и Ш3);
)Расчет прочности стыкового горизонтального монтажного шва (Ш1);
)Толщины горизонтальных ребер назначенных конструктивно и зависящих от нагрузки (14-16 мм).
При расчете узла сопряжения рассматриваем 2 комбинации усилий – принимаются моменты догружающие наружную ветвь и момент догружающий подкрановую ветвь.
6Конструирование и расчет базы колонны (жесткое закрепление в фундамент).
Жесткое крепление отличается от шарнирного тем что анкерные болты выносятся за пределы опорной плиты. Это достигается тем что траверсы конструктивно также длиннее чем плита. Сверху к траверсам привариваются монтажные пластины через которые пропускаются фундаментные болты и анкеруются в фундаменте.
Минимальная глубина анкера для промышленного здания – 400 мм максимальная может достигать 2000 мм. Это зависит от величины крановой нагрузки типа анкерных болтов их диаметра и косвенно от пролета цеха.
При жестком креплении база колонны представляет собой жесткую рамную систему.
Рис.29 Схема опорной плиты (фланца).
В курсовом проекте рассчитаем базу под подкрановую ветвь.
Где – коэффициент зависящий от характера распределения распределенной нагрузки по площади смятия опорной плиты.При равномерно распределенной нагрузке
– расчетное сопротивление бетона смятию.
Где - расчетное сопротивление бетона сжатию.
Принимаем класс бетона B125 для бетонов класса ниже B25.
Конструктивно увеличим размеры в плане опорной плиты так чтобы свесы плиты за сечение двутавра были не менее 80 мм.
Из расчета длина плиты:
Где округлим до Тогда C1=81мм.
Ввиду малости получившегося размера Увеличим его конструктивно (прибавляя длину свесов) до Тогда C2=80 мм.
Принятая площадь сечения плиты:
Напряжение в бетоне под плитой:
Для определения толщины опорной плиты разбиваем плиту на участки как показано на рисунке.
На выбранных участках определяется максимальный изгиб
Рис.30 Схема разбивки опорной плиты.
6.1Расчет анкерных болтов крепления подкрановой ветви.
Где и- суммарные усилия в сечении 4-4.
Примем анкерные болты из стали ВСт3пс2 из СП 16.13330 2017 найдем расчетное сопротивление растяжение анкерных болтов
Требуемая площадь сечения всех болтов:
Примем 2 болта диаметром 30 мм;

icon Чертеж всё.pdf.dwg

Чертеж всё.pdf.dwg
- заводской сварной шов
- полуавтоматическая сварка
- монтажный сварной шов
Условные обозначения:
Катет угловых швов 6мм
условно считающимся расчетным.
Болты нормальной точности d=20 мм.
Материал конструкций из стали С245
Поясные швы отправочных марок варить автоматической
Отправочные марки Б-3 показаны только в одном пролете
Отверстия под высокопрочные болты d=26 мм сверлить
- высокопрочный болт
Таблица отправочных марок
Общий вес конструкций по чертежам 86266
Спецификация стали С255 ГОСТ 27772-88
Монтажная схема балочной клетки. М 1:200.
Вертикальные связи прикреплять к колонам и балкам
Все остальные отверстия d=22 мм.
На колонне К1 фасонки связей условно не показаны
Размеры "ОБЩИЕ" выдержать с допуском 1 мм
Торец фрезеровать после сварки стержня
после сварки стержня
Факультет "Урбанистики и городского хозяйства
Кафедра "Промышленного и гражданского строительства
Проектирование металлических конструкций промышленного одноэтажного здания
Поперечный разрез цеха с рабочей площадкой с узлами
Примечания: 1) Отметка чистого пола 0.000 2) Колонны К1 все типовые см лист 1 3) Материал главных балок С245 4) Материал балок настила С235 5) Фундамент - бетон класса B12.5 6) Отверстия диаметром 26мм для болтов
Защитный слой (битумная мастика с втопленным гравием) 20 мм
Гидроизоляция (4 слоя руберойда) 40мм
Утеплитель (минераловатные плиты повышенной жесткости) 20мм
Пароизоляция (1 слой руберойда) 10мм
Стальная панель с профилированным настилом 10 мм
стальной профилированный настил Н78-750-0
Катет угловых швов k = 6 мм
Болты нормальной точности М24 из стали класса 4
Соединительные прокладки ставить на равных расстояниях
Материал конструкций: колонн сталь С255; ферм сталь С255;
- автоматическая сварка
- катет углового щва
- болт нормальной прочности
подкрановых балок - сталь С255; фундаментов - бетон класса В20

icon МК промзд с раб площ.dwg

МК промзд с раб площ.dwg
гидроизоляция обмазка битумом 2 раза
Кафедра Механики грунтов
оснований и фундаментов
ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗРЕЗ
РАСЧЕТНАЯ СХЕМА ФУНДАМЕНТА
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОСНОВАНИЙ И ФУНДАМЕНТОВ ПОД 11-ЭТАЖНОЕ ЗДАНИЕ В г.Москва
Расчетная схема свайного фундамента М 1:100
N1=1634.4кНпог.м N=1362 кНпог.м
N1=1873.2 кНпог.м N=1561 кНпог.м
песок средней крупности
суглинок полутвердый
Расчетная схема фундамента мелкого заложения М 1:100
ПЛАН ФУНДАМЕНТОВ М 1:200
ПЛАН КОТЛОВАНА М 1:200
ЛЕГКИЕ ИГЛОФИЛЬТРОВЫЕ УСТАНОВКИ
-растительный слой 2-суглинок твердый 3-песок средней крупности 4-суглинок твердый 5-суглинок полутвердый
Инженерно-геологический разрез 1-1 с привязкой сооружения Мв 1:100 Мг 1:500
Эпюра природного давления
щебеночная подготовка
ЖБ многопустотная плита перекрытия 220
Бетонное покрытие железнением 50
Бетонна плита пола подвала 150
Уплотненный грунт основания
Бетонная подготовка 50
Два слоя гидростеклоизола
сборная железобетонная панель толщиной 34 0
стальной профилированный настил Н78-750-0
Катет угловых швов k = 6 мм
Болты нормальной точности М24 из стали класса 4
Соединительные прокладки ставить на равных расстояниях
Материал конструкций: колонн сталь С255; ферм сталь С255;
- монтажный сварной шов
- полуавтоматическая сварка
- автоматическая сварка
- катет углового щва
- заводской сварной шов
- болт нормальной прочности
Условные обозначения:
подкрановых балок - сталь С255; фундаментов - бетон класса В20
Отметка чистого пола
все типовые см лист
Материал главных балок С
Материал балок настила С
Отверстия диаметром
Стальная панель с профилированным настилом
минераловатные плиты повышенной жесткости
битумная мастика с втопленным гравием

icon Балочная клетка.dwg

Монтажная схема балочной клетки. М 1:200.
Укрупнительный стык на сварке. М 1:25.
Укрупнительный стык на высокопрочных болтах. М 1:25.
- заводской сварной шов
- полуавтоматическая сварка
- монтажный сварной шов
Условные обозначения:
Катет угловых швов 6мм
условно считающимся расчетным.
Болты нормальной точности d=20 мм.
Материал конструкций из стали С245
Поясные швы отправочных марок варить автоматической
Отправочные марки Б-3 показаны только в одном пролете
Отверстия под высокопрочные болты d=26 мм сверлить
- высокопрочный болт
Таблица отправочных марок
Общий вес конструкций по чертежам 86266
Спецификация стали С255 ГОСТ 27772-88
Вертикальные связи прикреплять к колонам и балкам
Все остальные отверстия d=22 мм.
На колонне К1 фасонки связей условно не показаны
Размеры "ОБЩИЕ" выдержать с допуском 1 мм
Торец фрезеровать после сварки стержня
после сварки стержня

Рекомендуемые чертежи

Свободное скачивание на сегодня

Обновление через: 8 часов 49 минут
up Наверх