Сдам Сам
Главная | Контакты | FAQ

ПОЛЕЗНОЕ
Как развить коммуникабельность Почему могут возникнуть ссоры между супругами, в то время как их отношения кажутся прочными Почему появляется страх? Как стать богатым и отойти от дел молодым Советы от доктора Айболита «Как быть здоровым» Как сделать приглашение правильно Точка зрения. Как сделать сотрудника вовлеченным? Лень и как с ней бороться. Психологические аспекты Способов заработать с помощью internet Лекции по Основам предпринимательства Последнее добавление


КАТЕГОРИИ
АвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудит Биология Бухгалтерия Генетика География Геология Изобретательство Информатика Искусство История Компьютеры Литература Логика Маркетинг МатематикаМашиностроение Медицина Менеджмент Металлы и Сварка Механика Образование Педагогика Политика ПравоотношениеПроизводство Психология РазноеРелигия Социология Спорт Технологии Торговля Физика Философия Финансы Химия Экология Экономика







Связи стального каркаса производственного здания





Вертикальные размеры

Проектирование каркаса одноэтажного производственного здания начинаем с выбора конструктивной схемы и ее компоновки. Высота здания от уровня пола до низа строительной фермы Но:

Но ≥ Н1 + Н2;

где Н1 – расстояние от уровня пола до головки кранового рельса по заданию Н1 =16 м;

Н2 – расстояние от головки кранового рельса до низа строительных конструкций покрытия, рассчитываемые по формуле:

Н2 ≥ Нк + f + d;

где Нк – высота мостового крана; Нк =2750 мм по прил. 1 [1]

f – размер, учитывающий прогиб конструкции покрытия в зависимости от величины пролета, f = 300 мм;

d - зазор между верхней точкой тележки крана и строительной конструкцией,

d = 100 мм;

Н2 = 2750 +300 +100 = 3150 мм, принято – 3200 мм (т.к. Н2 принимается кратным 200мм)

Hо ≥ Н1 + Н2 = 16000 + 3200= 19200 мм, принято – 19200 мм (т.к. Н2 принимается кратным 600мм)

Высота верхней части колонны:

· Нв = (hб + hр) + Н2 = 1500 + 120 + 3200 = 4820 мм., окончательно размер уточним после расчета подкрановой балки.

Высота нижней части колонны, при заглублении базы колонны на 1000 мм ниже пола

· Нн = Hо - Нв + 1000 = 19200 - 4820 + 1000 = 15380 мм.

Полная высота колонны

· H = Нв + Нн = 4820+ 15380 = 20200 мм.

 

 

Размеры фонаря:

Принимаем фонарь шириной 12 м с остеклением в один ярус высотой 1250 мм, высотой борта 800 мм и карниза 450 мм.

Нфн. = 1750 +800 +450 =3000 мм.

· Hф = 3150 мм.

Конструктивная схема каркаса здания представлена на рисунке:

 

 

Горизонтальные размеры

 

Так как шаг колонн 12 м, грузоподъемность 32/5 т, высота здания < 30 м, то назначаем привязку а = 250 мм.

· hв= а + 200= 250 + 200 = 450мм

· hвmin = Нв/12 = 4820/12 = 402мм < hв = 450 мм.

Определим значение величины l1:

· l1 ≥ В1+ (hв - а) + 75 = 300 + (450-250) + 75 = 575 мм.

где В1=300 мм по прил. 1 [1]

Принимаем l1 = 750 мм (кратный 250 мм).

Ширина сечения нижней части колонны:

· hн = l1+а = 750 + 250= 1000мм.

· hнmin = Нн/20 = 15380/20 = 769мм< hн = 1000 мм.

Сечение верхней части колонны назначаем сплошностенчатым двутавровым, нижней – сплошной.

Связи стального каркаса производственного здания

Пространственная жесткость каркаса и устойчивость каркаса и отдельных его элементов обеспечивается путем постановки системы связей:

- связей между колоннами (ниже и выше подкрановой балки), необходимые для обеспечения устойчивости колонн из плоскостей рам, восприятия и передачи на фундаменты нагрузок, действующих вдоль здания (ветровых, температурных) и фиксацию колонн во время монтажа;

- связей между фермами: а) горизонтальные поперечные связи по нижним поясам ферм, воспринимающие нагрузку от ветра, действующую на торец здания; б) горизонтальные продольные связи по нижним поясам ферм; в) горизонтальные поперечные связи по верхним поясам ферм; г)вертикальные связи между фермами;

- связей фонаря;

- связей фахверка.

3. Расчетно-конструктивная часть.

 

Сбор нагрузок на раму.

3.1.1. Расчетная схема поперечной рамы.

За геометрические оси ступенчатых колонн принимаются линии, проходящие через центры тяжести верхней и нижней частей колонны. Несовпадение центров тяжестей дает эксцентриситет «е0», который вычисляем:

е0=0,5*(hн- hв)=0,5*(1000-450)=0,275м

Нагрузки на подкрановую балку.

Подкрановая балка пролетом 12 м под два крана грузоподъемностью Q = 32/5 т. Режим работы кранов – 5К. Пролет здания 30 м. Материал балки С255: Ry = 250 МПа = 24 кН/см2 (при толщине t≤ 20 мм); Rs = 14 кН/см2.

Для крана Q = 32/5 т среднего режима работы по прил. 1 [1] наибольшее вертикальное усилие на колесе Fkn = 280кН; вес тележки GТ = 85кН; тип кранового рельса — КР-70.

Для кранов среднего режима работы поперечное горизонтальное усилие на колесе, для кранов с гибким подвесом кранов:

Тn = 0,05*(Q + GТ)/nо = 0,05(314+ 85)/2= 9,97 кН,

где Q – номинальная грузоподъемность крана, кН; Gт – вес тележки, кН; nо – число колес с одной стороны крана.

Расчетные значения усилий на колесе крана:

Fк = γf*k1*Fkn =1,1*1*280= 308 кН;

Тк = γf*k2*Тn = 1,1*1*9,97 = 10,97 кН,

где γf = 1,1 - коэффициент надежности по крановой нагрузке;

k1, k2 =1 - коэффициенты динамичности, учитывающий ударный характер нагрузки при движении крана по неровностям пути и на стыках рельсов, табл. 15.1 [1].

Таблица

Номер нагрузки Нагрузки и комбинации усилий Ψ2 Сечения стойки
1 - 1 2 - 2 3 - 3 4 - 4
M N Q M N M N M N Q
  Постоянная   -64,2 -53,5 -1,4 -56,55 -177 -6 -177 +28,9 -368 -1,4
  Снеговая   -67,7 -129,9 -3,7 -48,4 -129,6 -16 -129,6 +41,5 -129,6 -3,7
0,9 -60,9 -116,6 -3,3 -43,6 -116,6 -14,4 -116,6 +37,4 -116,6 -3,3
  Dmax на левую стойку   +29,5   -34,1 +208,8   -464,2 -897 +75,2 -897 -33,4
0,9 +26,5   -30,7 +188   -417,8 -807,3 +67,7 -807,3 -30,1
3* на правую стойку   -99,8   -31,2 +63,8   -100,4 -219 +253,8 -219 -21,9
0,9 -90   -28,1 +57,4   -90,4 -197,1 +228,4 -197,1 -19,7
  Т на левую стойку   ±8,7   ±16,2 ±76,4   ±76,4   ±186   ±16,2
0,9 ±7,8   ±14,6 ±68,8   ±68,8   ±167,4   ±14,6
4* на правую стойку   ±60,5   ±9,2 ±12   ±12   ±133,3   ±9
0,9 ±54,5   ±8,3 ±10,8   ±10,8   ±120   ±8,1
  Ветровая слева   ±94,2   +5,8 +43,5   +43,5   -344   +35,1
0,9 ±84,8   +5,2 +39,1   +39,1   -309,6   +31,6
5* справа   -102,5   -5,5 -39   -39   +328   -34,8
0,9 -92,2   -5 -35,1   -35,1   +295,2   -31,3
  +Mmax   Nсоот Ψ2 = 1 № нагрузок - 1,3,4 - 1, 5*  
усилия   - - - +229 -177 - - +787 -1760  
Ψ2 = 0,9 № нагрузок - 1, 3, 4, 5 - 1, 2, 3*, 4, 5*  
усилия   - - - +239 -177 - - +757 -682  
  -Mma   Nсоот Ψ2 = 1 № нагрузок 1, 2 1, 2 1, 3, 4 1, 5  
усилия   -131,9 -183,1   -105 -306,6 -547 -1074 -315 -368  
Ψ2 = 0,9 № нагрузок 1, 2, 3*, 4, 5* 1, 2, 5* 1, 2, 3, 4, 5* 1, 3, 4 (-), 5  
усилия   -315,1 -170,1 -52,3 -135 -294 -542 -1101 -380 -1175  
  Nma   +Mсоот Ψ2 = 1 № нагрузок - - - 1, 3, 4  
усилия   - - - - - - - +264 -1265  
Ψ2 = 0,9 № нагрузок - - - 1, 2, 3, 4, 5*  
усилия   - - - - - - - +597 -1292  
  Nmi   -Mсоот Ψ2 = 1 № нагрузок 1, 2 1, 2 1, 3, 4 -  
усилия   -131,9 -183,1   -105 -306,6 -547 -1074 - -  
Ψ2 = 0,9 № нагрузок 1, 2, 3*, 4, 5* 1, 2, 5* 1, 2, 3, 4, 5* -  
усилия   -315,1 -170,1 -52,3 -135 -294 -472 -1101 - -  
  Nmi-Mсоот Ψ2 = 1 № нагрузок               1, 5*  
усилия +324 -368  
  Nmi+Mсоот Ψ2 = 0,9 № нагрузок 1, 5  
усилия -315 -368  
  Qma Ψ2 = 0,9 № нагрузок               1, 2, 3, 4, 5*
усилия     -89
                                                   

3.4. Расчет ступенчатой колонны производственного здания.

3.4.1. Исходные данные:

Сопряжение ригеля и колонны – жесткое;

Расчетные усилия указаны в таблице,

Для верхней части колонны

в сечении 1-1 N = 170 кН, М = -315кНм, Q = 52 кН;

в сечении 2-2: М = -147 кНм.

Для нижней части колонны

N1 = 1101 кН, М1 = -542 кНм (изг. момент догружает подкрановую ветвь);

N2 = 1292 кН, М2 = +597 кНм (изг. момент догружает наружную ветвь);

Qmax = 89кН.

Соотношение жесткостей верхней и нижней частей колонны Iв/Iн = 1/5;

материал колонны – сталь марки С235, бетон фундамента класса В10;

коэффициент надежности по нагрузке γn =0,95.

База наружной ветви.

Требуемая площадь плиты:

Апл.тр = Nв2/Rф = 1205/0,54 = 2232 см2;

Rф = γRб ≈ 1,2*0,45 = 0,54 кН/см2; Rб = 0,45 кН/см2 (бетон В7,5) табл. 8.4.[1].

По конструктивным соображениям свес плиты с2 должен быть не менее 4 см.

Тогда В ≥ bк + 2с2 = 45 + 2*4 = 53 см, принимаем В = 55 см;

Lтр = Апл.тр/В = 2232/55 = 40,6 см, принимаем L = 45 см;

Апл. = 45*55 = 2475 см2 > Апл.тр= 2232 см2.

Среднее напряжение в бетоне под плитой:

σф = Nв2/Апл. = 1205/2475 = 0,49 кН/см2.

Из условия симметричного расположения траверс относительно центра тяжести ветви, расстояние между траверсами в свету равно:

2(bf + tw – zo) = 2*(15 + 1,4 – 4,2) = 24,4 см; при толщине траверсы 12 мм с1 = (45 – 24,4 – 2*1,2)/2 = 9,1 см.

· Определяем изгибающие моменты на отдельных участках плиты:

участок 1 (консольный свес с = с1 = 9,1 см):

М1 = σфс12/2 = 0,49*9,12/2 = 20 кНсм;

участок 2 (консольный свес с = с2 = 5 см):

М2 = 0,82*52/2 = 10,3 кНсм;

участок 3 (плита, опертая на четыре стороны): b/а = 52,3/18 = 2,9 > 2, α = 0,125):

М3 = ασфа2 = 0,125*0,49*152 = 13,8 кНсм;

участок 4 (плита, опертая на четыре стороны):

М4 = ασфа2 = 0,125*0,82*8,92 = 8,12 кНсм.

Принимаем для расчета Мmax = М1 = 20 кНсм.

· Требуемая толщина плиты:

tпл = √6Мmax γn /Ry = √6*20*0,95/20,5 = 2,4 см,

где Ry = 205 МПа = 20,5 кН/см2 для стали Вст3кп2 толщиной 21 – 40 мм.

Принимаем tпл = 26 мм (2 мм – припуск на фрезеровку).

Высоту траверсы определяем из условия размещения шва крепления траверсы к ветви колонны. В запас прочности все усилие в ветви передаем на траверсы через четыре угловых шва. Сварка полуавтоматическая проволокой марки Св – 08Г2С, d = 2 мм, kf = 8 мм. Требуемая длина шва определяется:

lw.тр = Nв2 γn /4kf(βRwγw)minγ = 1205*0,95/4*0,8*17 = 21 см;

lw < 85βfkf= 85*0,9*0,8 = 61 см.

Принимаем hтр = 30см.

Проверка прочности траверсы выполняется так же, как для центрально-сжатой колонны.

Расчет анкерных болтов крепления подкрановой ветви (Nmin =368 кН; М=324 кНм).

Усилие в анкерных болтах:Fa=(М- Ny2 )/ hо =(32400-368*56)/145,8=81кН.

Требуемая площадь сечения болтов из стали Вст3кп2: Rва=18,5 кН/см2;

Ав.тр = Fa γn / Rва =81*0,95/18,5=4,2 см2;

Принимаем 2 болта d=20 мм, Ав.а =2*3,14=6,28 см2. Усилие в анкерных болтах наружной ветви меньше. Из конструктивных соображений принимаем такие же болты.

 

3.5. Расчет и конструирование стропильной фермы.

Исходные данные.

Материал стержней ферм – сталь марки C245 R = 240 МПа = 24 кН/см2 (t ≤ 20 мм), материал фасонок – C255 R = 240 МПа = 24 кН/см2 (t ≤ 20 мм);

Элементы ферм выполняются из уголков.

Постоянная нагрузка.

Нагрузка от массы покрытия (за исключением веса фонаря):

gкр’ = gкр – γggфон′ = 1,76 – 1,05*10 = 1,6 кН/м2.

Массу фонаря, в отличие от расчета рамы, учитываем в местах фактического опирания фонаря на ферму.

Масса каркаса фонаря на единицу площади горизонтальной проекции фонаря gфон’ = 0,1 кН/м2.

Масса бортовой стенки и остекления на единицу длины стенки gб.ст = 2 кН/м;

d-расчетная высота, принимается расстояние между осями поясов (2250-180=2,07м)

Узловые силы (а):

F1 = F2 = gкр’Вd = 1,6*6*2= 19,2 кН;

F3 = gкр’Вd + (gфон’0,5d + gб.ст)В = 1,6*6*2 + (0,1*0,5*2 + 2)*6 = 21,3 кН;

F4 = gкр’В(0,5d + d) + gфон’В(0,5d + d) = 1,6*6*(0,5*2 + 2) + 0,1*6*(0,5*2 + 2) = 30,6 кН.

Опорные реакции:. FAg = F1 + F2 +F3 +F4 /2=19,2+19,2+21,3+30,6/2=75 кН.

Снеговая нагрузка.

Расчетная нагрузка:

S = Sgm= 1,8 m.

Узловые силы:

1–й вариант снеговой нагрузки (б)

F1s = F2s =1,8*6*2*1,13=24,4 кН;

F3s = 1,8*6*2*(0,8+1,13)/2=20,8 кН;

F4s= 1,8*6*(2*0,5+2)*0,8=25,9 кН.

Опорные реакции:. FAs = F1s + F2s +F3s +F4s /2=2*24,2+20,8+25,9/2=82,5 кН.

2–й вариант снеговой нагрузки (в)

F1 s’ = 1,8*6*2=21,6 кН;

F2 s’ = 1,8*6*2*1,7=36,7 кН;

F3 s’ = 1,8*6*2/2*1,7=18,4 кН;

Опорные реакции:. F′As = F1 s’ + F2 s’ + F3 s’ =21,6+36,7+18,4=76,7 кН.

Нагрузка от рамных моментов (см. таблицу)(г).

Первая комбинация

(сочет. 1, 2, 3*,4, 5*): М1 max=-315 кНм; сочет. (1, 2, 3, 4*, 5):

М 2соотв= -238 кНм.

Вторая комбинация (без учета снеговой нагрузки):

М1=-315-(-60,9)=-254 кНм; М 2соотв= -238-(-60,9)=-177 кНм.

Расчет швов.

№ стержня Сечение [N], кН Шов по обушку Шов по перу
Nоб, кН Kf, см lw, см Nп, кН kf, см lw, см
1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 125х80х8 50х5 50х5 50х5 50х5 282 198 56 129 56 0,75N = 211 0,7N = 139 39 90 39 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 11 8 3 6 9 0,25N = 71 0,3N = 60 17 39 17 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 6 6 3 4 3

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.

1. Металлические конструкции. под ред. Ю.И. Кудишина Москва, изд. ц. «Академия», 2008г.

2. Металлические конструкции. Учебник для вузов /Под ред. Е. И. Беленя. – 6-е изд. М.: Стройиздат, 1986. 560 с.

3. Примеры расчета металлических конструкций. Под редакцией А. П. Мандриков. – 2-е изд. М.: Стройиздат, 1991. 431 с.

4. СНиП II-23-81* (1990). Стальные конструкции. – М.; ЦИТП Госстроя СССР, 1991. – 94 с.

5. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия. – М.; ЦИТП Госстроя СССР, 1989. – 36 с.

6. СНиП 2.01.07-85*. Дополнения, Раздел 10. Прогибы и перемещения. – М.; ЦИТП Госстроя СССР, 1989. – 7 с.

7. Металлические конструкции. Учебник для вузов/Под ред. В. К. Файбишенко. – М.: Стройиздат, 1984. 336 с.

8. ГОСТ 24379.0 – 80. Фундаментные болты.

9. Методические указания по курсовым проектам «Металлические конструкции» Морозова 2007г.

10. Проектирование металлических конструкций производственных зданий. Под ред. А.И. Актуганов 2005г.

 

 

Вертикальные размеры

Проектирование каркаса одноэтажного производственного здания начинаем с выбора конструктивной схемы и ее компоновки. Высота здания от уровня пола до низа строительной фермы Но:

Но ≥ Н1 + Н2;

где Н1 – расстояние от уровня пола до головки кранового рельса по заданию Н1 =16 м;

Н2 – расстояние от головки кранового рельса до низа строительных конструкций покрытия, рассчитываемые по формуле:

Н2 ≥ Нк + f + d;

где Нк – высота мостового крана; Нк =2750 мм по прил. 1 [1]

f – размер, учитывающий прогиб конструкции покрытия в зависимости от величины пролета, f = 300 мм;

d - зазор между верхней точкой тележки крана и строительной конструкцией,

d = 100 мм;

Н2 = 2750 +300 +100 = 3150 мм, принято – 3200 мм (т.к. Н2 принимается кратным 200мм)

Hо ≥ Н1 + Н2 = 16000 + 3200= 19200 мм, принято – 19200 мм (т.к. Н2 принимается кратным 600мм)

Высота верхней части колонны:

· Нв = (hб + hр) + Н2 = 1500 + 120 + 3200 = 4820 мм., окончательно размер уточним после расчета подкрановой балки.

Высота нижней части колонны, при заглублении базы колонны на 1000 мм ниже пола

· Нн = Hо - Нв + 1000 = 19200 - 4820 + 1000 = 15380 мм.

Полная высота колонны

· H = Нв + Нн = 4820+ 15380 = 20200 мм.

 

 

Размеры фонаря:

Принимаем фонарь шириной 12 м с остеклением в один ярус высотой 1250 мм, высотой борта 800 мм и карниза 450 мм.

Нфн. = 1750 +800 +450 =3000 мм.

· Hф = 3150 мм.

Конструктивная схема каркаса здания представлена на рисунке:

 

 

Горизонтальные размеры

 

Так как шаг колонн 12 м, грузоподъемность 32/5 т, высота здания < 30 м, то назначаем привязку а = 250 мм.

· hв= а + 200= 250 + 200 = 450мм

· hвmin = Нв/12 = 4820/12 = 402мм < hв = 450 мм.

Определим значение величины l1:

· l1 ≥ В1+ (hв - а) + 75 = 300 + (450-250) + 75 = 575 мм.

где В1=300 мм по прил. 1 [1]

Принимаем l1 = 750 мм (кратный 250 мм).

Ширина сечения нижней части колонны:

· hн = l1+а = 750 + 250= 1000мм.

· hнmin = Нн/20 = 15380/20 = 769мм< hн = 1000 мм.

Сечение верхней части колонны назначаем сплошностенчатым двутавровым, нижней – сплошной.

Связи стального каркаса производственного здания

Пространственная жесткость каркаса и устойчивость каркаса и отдельных его элементов обеспечивается путем постановки системы связей:

- связей между колоннами (ниже и выше подкрановой балки), необходимые для обеспечения устойчивости колонн из плоскостей рам, восприятия и передачи на фундаменты нагрузок, действующих вдоль здания (ветровых, температурных) и фиксацию колонн во время монтажа;

- связей между фермами: а) горизонтальные поперечные связи по нижним поясам ферм, воспринимающие нагрузку от ветра, действующую на торец здания; б) горизонтальные продольные связи по нижним поясам ферм; в) горизонтальные поперечные связи по верхним поясам ферм; г)вертикальные связи между фермами;

- связей фонаря;

- связей фахверка.

3. Расчетно-конструктивная часть.

 

Сбор нагрузок на раму.

3.1.1. Расчетная схема поперечной рамы.

За геометрические оси ступенчатых колонн принимаются линии, проходящие через центры тяжести верхней и нижней частей колонны. Несовпадение центров тяжестей дает эксцентриситет «е0», который вычисляем:

е0=0,5*(hн- hв)=0,5*(1000-450)=0,275м





Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...




Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:

©2015- 2024 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.