Проектирование стального каркаса одноэтажного производственного здания

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 04 Декабря 2013 в 21:29, курсовая работа

Краткое описание

Стойки фахверка опираются на фундамент и с помощью листового шарнира передающего горизонтальные усилия на связи по нижним поясам ферм.
Стойки фахверка работают на внецентренное сжатие от эксцентрично приложенной массы стенового ограждения и ветровой нагрузки. Расчётная схема – это стойка с опорами внизу в местах крепления к горизонтальным площадкам и связям. Опорная горизонтальная реакция передаётся на связи по нижним поясам ферм.

Содержание

Исходные данные.
РАЗДЕЛ 1: Компоновка конструктивной схемы каркаса здания.
1.1 Подбор типа ограждающей конструкции стен и покрытия.
1.2 Подбор шага колонн и составления эскиза плана колонн.
1.3 Подбор схемы и определение основных размеров поперечной рамы.
1.4 Подбор схемы связей между колоннами, по верхним и нижним поясам ферм, вертикальных между фермами, по фонарю.
1.5 Разработка схемы фахверка.

РАЗДЕЛ 2: Расчёт поперечной рамы здания.
2.1 Подбор расчётной схемы рамы.
2.2 Сбор нагрузок на раму: постоянную, снеговую, от мостовых кранов, ветровую.
2.3 Выполнение статистического расчёта рамы.
2.4 Составление таблицы расчётных усилий в сечениях рамы.

РАЗДЕЛ 3: Расчёт и конструирование стропильной фермы.
3.1 Сбор нагрузок на ферму.
3.2 Определение расчётных усилий в стержнях фермы, расчётные длины стержней.
3.3 Подбор сечения стержней фермы.
3.4 Конструирование (составление эскизов) и расчёт узлов ферм (укрупнительные, промежуточные, опорные).
РАЗДЕЛ 4: Расчёт и конструирование ступенчатой колонны.
4.1 Установление расчётной длины надкрановой и подкрановой частей колонны в плоскости и из плоскости рамы.
4.2 Подбор сечения стержня колонны и проверка общей и местной его устойчивости для сплошной или решётчатой колонны.
4.3 Конструирование и расчёт узлов колонны: сопряжение надкрановой и подкрановой частей, базы.

РАЗДЕЛ 5: Расчёт и конструирование подкрановой балки.
5.1 Установление расчётной нагрузки на балку.
5.2 Определение расчётных усилий.
5.3 Подбор сечения балки и проверка её прочности.
5.4 Конструирование узла опирания подкрановой балки на колонну.
Список использованных источников .

Скачать в ZIP архиве (1.60 Мб) Сколько стоит заказать работу?

Вложенные файлы: 1 файл

metally.doc

— 5.03 Мб (Скачать файл)

с – аэродинамический коэффициент (с=0,8 с наветренной стороны и с=0,6 для отсоса);

В – ширина расчетного блока.

Линейная распределенная нагрузка при высоте:

до 5м: 3,09*0,5=1,545 кН/м

до 10м: 3,09*0,65=2 кН/м;

до 20 м: 3,09*0,85=2,6 кН/м;

до 30 м: 3,09*0,98=3 кН/м;

15,6 м: 2,336 кН/м;

21,6 м: 2,664 кН/м;

24,75 м: 2,79 кН/м;

Рис. 17. Схема действия ветровых нагрузок на поперечную раму.

Сосредоточенные силы от ветровой нагрузки:

Величина активного давления:

Величина активного отсоса:

Эквивалентные линейные нагрузки:

- коэффициент k у поверхности земли,

- коэффициент k на отметке Н.

Рис 18. Расчетная схема загружения рамы ветровой нагрузкой.

Расчет ветровой нагрузки в программном комплексе SCAD

Расчет выполнен по нормам проектирования "СНиП 2.01.07-85* с изменением №2"

Исходные данные
Ветровой район	I
Нормативное значение ветрового давления	0,023 Т/м²
Тип местности	B - городские территории, лесные массивы и другие местности, равномерно покрытые препятствиями высотой более 10 м
Тип сооружения	Вертикальные и отклоняющиеся от вертикальных не более чем на 15° поверхности

Параметры
Поверхность		Наветренная поверхность
Шаг сканирования		0,1 м
Коэффициент надежности по нагрузке g_f		1,4

H	24,75		м

Высота (м)	Нормативное значение (Т/м²)	Расчетное значение (Т/м²)
5	0,009	0,013
15,6	0,014	0,02
21,6	0,016	0,023
24,75	0,017	0,024

Параметры
Поверхность		Подветренная поверхность
Шаг сканирования		0,1 м
Коэффициент надежности по нагрузке g_f		1,4

H	24,75		м

Высота (м)	Нормативное значение (Т/м²)	Расчетное значение (Т/м²)
5	-0,007	-0,01
15,6	-0,011	-0,015
21,6	-0,012	-0,017
24,75	-0,013	-0,018

3. Расчет и конструирование стропильной фермы.

Сбор нагрузок на ферму.

Постоянные нагрузки:

Нагрузка от массы покрытия:

Определяем узловые усилия:

Силы F₀ и F₈ приложены к колоннам и в расчете не учитываются.

Опорные реакции:

Рис 19. Схема загружения фермы постоянной нагрузкой.

Снеговые нагрузки:

Нагрузка от снегового покрытия:

Определяем узловые усилия:

Силы F_0s и F_8s приложены к колоннам и в расчете не учитываются.

Опорные реакции:

Рис. 20. Схема загружения фермы снеговой нагрузкой.

Статический расчет рамы.

Сочетания нагрузок:

П – постоянная, С – снег, В – ветер, К – крановая нагрузка,

П*(1)+С*(1), 5) П*(1)+К*(0,9)+В*(0,9), 9) П*(1)+С*(0,8)+К*(1)+В*(0,6)
П*(1)+К*(1), 6) П*(1)+C*(0,9)+В*(0,9), 10) П*(1)+С*(0,6)+К*(1)+В*(0,8),
П*(1)+В*(1), 7) П*(1)+С*(1)+К*(0,8)+В*(0,6), 11) П*(1)+С*(0,6)+К*(0,8)+В*(1),
П*(1)+С*(0,9)+К*(0,9), 8) П*(1)+С*(1)+К*(0,6)+В*(0,8), 12) П*(1)+С*(0,8)+К*(0,6)+В*(1).

Комбинация	Нижняя часть левой колонны				Верхняя часть левой колонны				Нижняя часть правой колонны				Верхняя часть правой колонны
Комбинация	Мн, кНм	Мв, кНм	N, кН	Q, кН	Мн, кНм	Мв, кНм	N, кН	Q, кН	Мн, кНм	Мв, кНм	N, кН	Q, кН	Мн, кНм	Мв, кНм	N, кН	Q, кН
1	142,49	-255,73	-817,8	-25,53	153,16	0	-817,8	-25,53	-158,99	239,23	-784,8	25,53	-153,16	0	-784,8	25,53
2	968,68	193,68	-3000,6	-49,68	-234,7	0	-429	39,12	877,85	267,57	-1056,5	-39,12	234,72	0	-396	-39,12
3	729,70	-56,3	-428,32	-64,74	157,86	0	-428,3	-33,87	544,32	215,99	-396,68	-31,7	17,65	0	-396,68	-8,58
4	944,54	52,66	-3093,4	-57,17	-136,5	0	-778,9	22,75	715,68	360,812	-1340,4	-22,75	136,49	0	-745,92	-22,75
5	1473	232,15	-2742,8	-92,46	-132,3	0	-428,4	29,15	1348,66	339,9	-991,06	-74,5	290,22	0	-396,61	-53,45
6	729,47	-172,32	-778,3	-70,72	216,84	0	-778,3	-42,94	415,5	314,39	-746,53	-16,31	-58,87	0	-746,53	15,09
7	1258,12	55,33	-2874,7	-85,71	-50,3	0	-817,4	13,12	990,12	416,09	-1313,6	-43,35	155,60	0	-785,21	-29,32
8	1210,3	5,33	-2360,2	-88,73	28,22	0	-817,2	-10,75	923,41	405,77	-1181,6	-41,92	112,19	0	-785,35	-23,21
9	1423,36	145,21	-3311,2	-90,54	-127,9	0	-739,6	26,05	1197,49	421,76	-1367,9	-56,28	233,18	0	-707,45	-42,25
10	1540,8	185,1	-3233,3	-98,39	-126,9	0	-661,7	27,47	1338,15	417,11	-1290,3	-67,78	223,93	0	-629,96	-42,96
11	1493,01	135,1	-2718,9	-101,4	-48,42	0	-661,6	15,96	1271,44	406,79	-1158,4	-66,35	223,93	0	-629,96	-42,96
12	1327,77	45,22	-2282,3	-96,57	29,158	0	-739,4	-12,42	1064,07	401,13	-1104	-53,42	146,35	0	-707,72	-30,03

Результирующая таблица сочетаний нагрузок. Часть 1.

Сочетания нагрузок:

П – постоянная, С – снег, В – ветер, К – крановая нагрузка,

П*(1)+С*(1), 5) П*(1)+К*(0,9)+В*(0,9), 9) П*(1)+С*(0,8)+К*(1)+В*(0,6)
П*(1)+К*(1), 6) П*(1)+C*(0,9)+В*(0,9), 10) П*(1)+С*(0,6)+К*(1)+В*(0,8),
П*(1)+В*(1), 7) П*(1)+С*(1)+К*(0,8)+В*(0,6), 11) П*(1)+С*(0,6)+К*(0,8)+В*(1),
П*(1)+С*(0,9)+К*(0,9), 8) П*(1)+С*(1)+К*(0,6)+В*(0,8), 12) П*(1)+С*(0,8)+К*(0,6)+В*(1).

Комбинация	Верхний пояс фермы	Нижний пояс фермы	Раскосы	Стойки
Комбинация	N, кН
1	-2242,29	2205,53	-993,46	-130,8
2	-1131,43	1060,88	-501,29	-66
3	-1132	1110,75	-502,23	-66
4	-2131,2	2049,25	-944,24	-124,32
5	-1131,94	1063,95	-500,44	-66
6	-2131,71	2092,96	-945,09	-124,32
7	-2242,63	2162,28	-994,02	-130,8
8	-2242,74	2172,26	-994,21	-130,8
9	-2020,45	1933,45	-895,59	-117,84
10	-1798,4	1714,4	-797,34	-104,88
11	-1798,51	1724,37	-797,53	-104,88
12	-2020,68	1953,3	-895,97	-117,84

Результирующая таблица сочетаний нагрузок. Часть 2.

Рис. 21. Расчетная схема.

а)

б)

в)

г)

Рис. 22. Схемы загружения рамы (а - от постоянной нагрузки, б - от снеговой нагрузки, в - от крановой нагрузки, г - от ветровой нагрузки)

M (кНм)

Q (кН)

N (кН)

Рис. 23. Эпюры усилий от первого сочетания нагрузок: П*(1)+С*(1).

M (кНм)

Q (кН)

N (кН)

Рис. 24. Эпюры усилий от второго сочетания нагрузок: П*(1)+К*(1).

M (кНм)

Q (кН)

N (кН)

Рис. 25. Эпюры усилий от третьего сочетания нагрузок: П*(1)+В*(1).

M (кНм)

Q (кН)

N (кН)

Рис. 26. Эпюры усилий от четвертого сочетания нагрузок: П*(1)+С*(0,9)+К*(0,9).

M (кНм)

Q (кН)

N (кН)

Рис. 27. Эпюры усилий от пятого сочетания нагрузок: П*(1)+С*(0,9)+В*(0,9).

M (кНм)

Q (кН)

N (кН)

Рис. 28. Эпюры усилий от шестого сочетания нагрузок: П*(1)+К*(0,9)+В*(0,9).

M (кНм)

Q (кН)

N (кН)

Рис. 29. Эпюры усилий от седьмого сочетания нагрузок: П*(1)+С*(1)+К*(0,8)+В*(0,6).

M (кНм)

Q (кН)

N (кН)

Рис. 30. Эпюры усилий от восьмого сочетания нагрузок: П*(1)+С*(1)+К*(0,6)+В*(0,8).

M (кНм)

Q (кН)

N (кН)

Рис. 31. Эпюры усилий от девятого сочетания нагрузок: П*(1)+С*(0,8)+К*(1)+В*(0,6).

M (кНм)

Q (кН)

N (кН)

Рис. 32. Эпюры усилий от десятого сочетания нагрузок: П*(1)+С*(0,6)+К*(1)+В*(0,8).

M (кНм)

Q (кН)

N (кН)

Рис. 33. Эпюры усилий от одиннадцатого сочетания нагрузок: П*(1)+С*(0,6)+К*(0,8)+В*(1).

M (кНм)

Q (кН)

N (кН)

Рис. 34. Эпюры усилий от двенадцатого сочетания нагрузок: П*(1)+С*(0,8)+К*(0,6)+В*(1).

Подбор сечений элементов

Группы конструктивных элементов

Группа Нижняя часть колонны

Конструктивный элемент	Группа унификации	Исходное сечение	Результат подбора
1	---	Двутавp колонный (К) по ГОСТ 26020-83 20К1	Подбор невозможен
3	---	Двутавp колонный (К) по ГОСТ 26020-83 20К1	Подбор невозможен

Группа Верхняя часть колонны

Конструктивный элемент	Группа унификации	Исходное сечение	Результат подбора
2	---	Двутавp колонный (К) по ГОСТ 26020-83 20К1	Двутавp колонный (К) по ГОСТ 26020-83 30К2
4	---	Двутавp колонный (К) по ГОСТ 26020-83 20К1	Двутавp колонный (К) по ГОСТ 26020-83 30К2

Информация о работе Проектирование стального каркаса одноэтажного производственного здания