Здесь можно найти учебные материалы, которые помогут вам в написании курсовых работ, дипломов, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.
Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение оригинальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения оригинальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, РУКОНТЕКСТ, etxt.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии так, что на внешний вид, файл с повышенной оригинальностью не отличается от исходного.
Работа № 115578
Наименование:
Курсовик Стальной каркас одноэтажного промышленного здания
Информация:
Тип работы: Курсовик.
Предмет: Строительство.
Добавлен: 25.02.2019.
Год: 2018.
Страниц: 46.
Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%
Описание (план):
Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Нижегородский государственный архитектурно-строите ьный университет»
Кафедра строительных конструкций
Пояснительная записка к курсовому проекту на тему: «Стальной каркас одноэтажного промышленного здания»
Нижний Новгород 2018 Содержание Задание и исходные данные для курсового проекта...3 1. Компоновка каркаса одноэтажного промздания………..3 2.Расчет прогона……….. 3. Сбор нагрузок на одну поперечную раму……….6 4. Статический расчет поперечной рамы цеха………...17 5. Конструктивный расчет колонны………33 6.1. Конструирование и расчет стержня колонны………..33 6.2. Конструирование и расчет узла сопряжения верхней и нижней частей колонны……….47 6.3. Конструирование и расчет базы колонны………52 6.4. Расчет анкерных болтов……….55 7. Расчет фермы……….60 7.1. Конструктивная схема фермы………..60 7.2. Нагрузки на стропильную ферму………..60 7.3. Определение усилий в элементах фермы……….62 7.4. Конструирование и расчет элементов ферм………64 Список использованных источников………...66
Задание и исходные данные для курсового проекта
Запроектировать несущие конструкции стального каркаса одноэтажного промышленного здания при следующих исходных данных: снеговой район IV; ветровой район IV; здание однопролетное без фонаря, неотапливаемое; класс ответственности 2-й; кровля по прогонам легкая; стеновое ограждение самонесущее; крановое оборудование – мостовой электрический кран по ГОСТ 6711-81 грузоподъемностью 50 т; режим работы мостовых кранов – 4К-6К; пролет здания –36 м; шаг колонн – 6 м; шаг ферм – 6 м; высота до низа конструкции H=13,2 м; отметка головки рельса – 9,85 м; класс бетона B12,5 (R_bn=9,5 МПа); монтаж производится на болтах и сварке.
Компоновка каркаса одноэтажного промздания. Габаритная высота мостового крана по ГОСТ 6711-81 Hc=3150 мм. Тогда: Hcom=HC+100+f=3150+10 +500=3750 мм f=500мм - зазор, учитывающий прогиб конструкций покрытия; - конструктивный зазор. Hs = Ht+ Hcom=9850+3750=13600 мм, принимаем H0 =13800 мм. Длина верхней части колонны (от уступа до низа ригеля): H2=hcв+20 мм+hrсв+Hcom=1/8•6000+2 +130+3750=4650 мм hcв=(1/7…1/10)Bfr принимается с учетом выравнивающей подкладки под подкрановую балку 20 мм. hrсв =130 мм - высота рельса. При заглублении базы на 1000 мм ниже отметки чистого пола: H1= Hs-H2+h_в=13800-4650+ 000=10150 мм Полная высота колонны: H= H1+ H2=10150+4650=14800 мм H_(rt )=3150 мм - высота фермы на опоре (в осях поясов) – принята по серии 1.460-5-2МД с применением профилированного настила. Для обеспечения поперечной жесткости каркаса, высота поперечного сечения колонн, ориентировочно, должна быть: h_2?1/12 ?•H?_2=1/12•4650=387 5 мм; h_1?1/20•H=1/20•1480 =740 мм; Принимаем: ; привязка . Расстояние от разбивочной оси ряда колонн до оси подкрановой балки должно удовлетворять условию: , где - вылет концевой балки за пределы оси рельса; - конструктивный зазор между торцом мостового крана и внутренней плоскостью колонны. Принимаем , Тогда: .
Рисунок 1.1 Компановка поперечной рамы
Расчет прогонов
На прогон покрытия действует нагрузка от веса покрытия и веса снегового покрова. Постоянная нагрузка от веса покрытия приведена в таблице. Таблица –Состав покрытия Тип и состав покрытия Ед. изм. Нормативное значение ?f Расчетно значение 1 2 3 4 5 Защитный слой 20-30 мм из гравия, втопленного в мастику; ?=1600 кг/м^3 кН/м2 0,4 1,3 0,52 Водоизоляционный ковер из 3-х слоев рубероида: 0,05х3 кН/м2 0,15 1, 0,2 Утеплитель t=40 мм из плитного пенопласта ?=50 кг/м^3 кН/м2 0,02 1, 0,024 Пароизоляция – 1 слой рубероида; 0,05х1 кН/м2 0,05 1, 0,065 Проф. настил Н75-750-0,8 кН/м2 0,155 1,05 0,1 3 Всего: кН/м2 0,775 0, 72 Снеговая нагрузка для прогона определяется по формуле S=S_0•?_fs•?•C_e•C_t 2•1,4•1•1•1=2,8 кН/м^2 ГдеS_0=2,0 нормативная значение веса снегового покрова земли, для снегового района 4; ?_fs - коэффициент надежности по снеговой нагрузки; ? – коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузки на покрытие; C_e-коэффициент сноса снега C_t-термический коэффициент Расчетная линейная нагрузка на прогон определяется по формуле: q_f=(S+g)•b_f+g_f•?_ =(2,8+0,972)•3+0,28• ,05=11,61 кН/м Момент определяем по формулам М_x=(q_x•l^2)/8=(q_f cos?•l^2)/8=(11,61•co ?(1,146)•6 2)/8=52,23 кН•м. М_y=(q_y•l^2)/8=(q_f sin?•l^2)/8=(11,61•si ?(1,146)•6 2)/8=1,04 кН•м. Q=(q_f•l^ )/8=(11,61•6)/2=34,83 кН где l=6 м– шаг ферм; ?=1,146°. ?Принимаем к расчету больший т.е M?_max=M_x=52,23 кН•м. Балки прогона относятся к 3-ей группе конструкций, принимаем сталь С245, для неё Ry=240 МПа. Предельные относительные прогибы для балок принимаются в зависимости от величины пролета по таблице Е.1 [ 2 ]. При l= 6 м: fu= 6/200=0,03 м=3 см.
Требуемый момент сопротивления из условия обеспечения прочности по нормальным напряжениям: M/(W•R_y•?_c )?1, W_тр?M_max/(R_y•?_c ),?см?^3, где ?с – коэффициент условий работы (табл. 1 [1]); Ry– расчетное сопротивление стали растяжению, сжатию и изгибу по пределу текучести. W_тр?(52,23•?10?^2)/ 24•1,0)=217,63 ?см?^3.
По сортаменту (ГОСТ 8240-89) подбираем швеллер №24, геометрические характеристики которого: высота h = 240,0 мм, ширина полки b=90 мм, толщина стенки s=5,6 мм, толщина полки t=10,0 мм, площадь сечения А= 30,6 см2, статический момент Sx=139 см3 момент инерции Iх =2900 см4, момент сопротивления Wх = 242 см3, Масса профиля g = 24 кг/м. Проверка жесткости: q_fn=(S_0+g_n )•b_f+g_f=(2,0+0,775) 3+0,24=8,565 кН/м f=(5•q_fn•l^4)/(384• •I)=(5•8,565•?10?^(- )•?600?^4)/ 384•20600•2900)=2,4 см?f_u=3 см
Сбор нагрузок на одну поперечную раму
Нагрузка от веса покрытия включает в себя нагрузку от веса кровли, профилированного настила и прогонов, а также от веса конструкции шатра. Для удобства расчетов сведем все нагрузки в таблицу
Таблица 3.1 – Определение постоянной нагрузки на ферму Тип и состав покрытия Ед. изм. Нормативное значение ?_f Расчетн е значение 1 2 3 4 5 Защитный слой 20-30 мм из гравия, втопленного в мастику ? =1600 кг/м3 кН/м2 0,400 1,3 0,520 Водозащитный ковер из 3-х слоев рубероида 0,05 мм х 3 кН/м2 0,150 1,3 0, 00 Утеплитель – минераловатные плиты t = 40 мм = 0,04 м; ?= 50 кг/м3 кН/м2 0,020 1, 0,024 Пароизоляция – 1 слой рубероида 0,05 мм х 1 кН/м2 0,050 1,3 0, 65 ПрофнастилН57-750-0, кН/м2 0,155 1,05 0,1 3 Сплошные прогоны пролетом 6 м [ 24 по ГОСТ 8240-89 кН/м2 0,08 1 05 0,1 Собственный вес ферм и связей покрытия без учета фонаря кН/м2 0,4 1,0 0,5 Всего: кН/м2 gan =1,255 ga =1,575
Расчётная нагрузка от собственного веса покрытия на 1 пог. м. ригеля q_a = g_а•B_fr •?_n=1,575•6•1,0 =9,43 кН/м ?_n=1,0 – коэффициент надежности по ответственности. Постоянная нагрузка на колонны Расчетная нагрузка от собственного веса покрытия на колонны рамы G1g= 0,5•qa •L = 0,5•9,43•36= 169,78 кН. Расчетный вес колонны: Верхняя часть (20%): GB=1•1,05•0,2•0,4•(6 36/2 ) = 9,072 кН Нижняя часть (80%): GН=1•1,05•0,8•0,4•(6 36/2 ) = 36,288 кН Снеговая нагрузка S=S_0•?_fs•?•C_e•C_t 2•1,4•1•1•1=2,8 кН/м^2 Где S_0=2 нормативная значение веса снегового покрова земли, для снегового района 4; ?_fs-коэффициент надежности по снеговой нагрузки; ? – коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузки на покрытие; C_e-коэффициент сноса снега; C_t-термический коэффициент; Линейная расчетная нагрузка на ригель рамы: q_s=?_n•S•B_fr=1,0•2 8•6 =16,8 кН/м Расчетная нагрузка на колонну рамы от снега: Fs=0,5•qs•L=0.5•16,8 36= 302,4 кН. Ветровая нагрузка W=W_0•k_((z_e ) )•[1+?(z_e )•?] где W_0= 0,48— нормативное значение нагрузки для 4 ветрового района k(ze) - коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления для высоты ze q_а=?_n•?_fw•W•c•B_c l Поправочные коэффициенты, учитывающие изменение ветрового давления по высоте для типа местности «В» составят: Z, м k(ze) ?(z_e ) до 5,00 0,50 1,22 10 0,65 1,06 13,8 0,726 1,007 18,15 0,813 0,946
Коэффициент пульсации давления ветра
Z, м ? до 5,00 0,828 10 0,812 13,8 0,822 18,15 0,816
Коэффициент надежности по ветровой нагрузке ?_f=1,4 (п. 11.1.12 [2]). ?при z=5 м W?_1=0,48•0,5•[1+1,22• ,828]=0,482 кН/м^2 q_а1=1•1,4•0,482•0,8 6=3,24 кН/м ?при z=10 м W?_2=0,48•0,65•[1+1,0 •0,812]=0,581 кН/м^2 q_а2=1•1,4•0,581•0,8 6=3,9 кН/м ?при z=13,8 м W?_3=0,48•0,726•[1+1, 07•0,822]=0,637 кН/м^2 q_а=1•1,4•0,637•0,8• =4,28 кН/м ?при z=18,15 м W?_4=0,48•0,813•[1+0, 46•0,816]=0,691 кН/м^2 q_а=1•1,4•0,691•0,8• =4,64 кН/м Расчетная равномерно распределенная эквивалентная нагрузка на колонну: ,
q_(wp,e)=q_(wa,e)•0, /0,8=4,13•0,5/0,8=2, 8 кН/м W_а=(q_(н.ф)+q_( в))/2 (3,15+1,2)=(4,28+4,6 )/2 (3,15+1,2)=19,4 кН W_p=W_а•0,5/0,8=19,4 0,5/0,8=12,13 кН Нагрузка от мостовых кранов Нормативное давление колеса крана на рельс: F_(n,max)=455 кН D_max=?_n•[?_fc•?_c• _(n,max)•?y_i+G_cв•? f+?_f•q_n•b t•B_fr ]==1[1,1•0,85•455•1,85 +30•1,05+1,2•1,5•1•6 ==832,314 кН D_min=?_n•[?_fc•?_c• _(n,min)•?y_i+G_cв•? f+?_f•q_n•b t•B_fr ]==1[1,1•0,85•148•1,8 7+30•1,05+1,2•1,5•1• ]=299,27 кН где: GCB = 30 кН – собственный вес подкрановой балки; - полезная нормативная нагрузка на тормозной площадке; - ширина тормозной площадки для h1=1000 мм; yi - координаты линии влияния по рисунку.
Рисунок 3.1 -К определению нагрузки от мостовых кранов
Минимальное нормативное давление колеса крана: , где GC = 716 кН – масса крана с тележкой; Q=50 т – грузоподъемность крана; Подставляя числовые значения в формулу, получим:
; где .
Расчетное усилие поперечного торможения на колонну: , где , GТ =132 кН – вес тележки. Условно считаем, что сила Т приложена в уровне уступа колонны.
Рисунок 3.2 -Схема приложения нагрузок
Таблица - Сводная таблица нагрузок Виды нагрузок Обозначение Ед. изм. Величина а) Постоянная 1. От собственного веса покрытия: на ригель рамы на колонны рамы расчетный вес колонн
б) Временные 1. Снег на ригель рамы на колонны рамы 2. Вертикальное давление кранов Наибольшее Наименьшее Нагрузочные крановые моменты Наибольший Наименьшее 3. Поперечное торможение кранов 4. Ветер Равномерно распределенное давление ветра на колонны Активное Пассивное Сосредоточенное давление ветра Активное Пассивное
q_а G1g G_в G_н
qs FS
Dmax Dmin...
Список использованных источников 1. СП 16.13330.2011. Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-23-81*. Изд. официальное. М. 2011, 172 с. 2. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия / Госстрой России, М.:ГУП ЦПП, 2003 г. (с изменениями №1 и №2) + изд. 2005 – М.: ФГУП ЦПП. – 44 с. + Министерство регионального развития Российской Федерации. Свод правил. СП 20.13330.2011. Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*. М. 2001, изд. официальное, 79 с. 3. ГОСТ Р 54257-2010. Национальный стандарт РФ. Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения и требования. Введен с 01.09.2011 г. 4. Металлические конструкции. Учебник для вузов под ред. Г.С. Ведеников, Е.И. Беленя, В.С. Игнатьева и др.; Под ред. Г.С. Веденникова, перераб. и доп. М.: Стройиздат, 1998. – 760 с.; 8-е изд. под ред. Ю.И. Кудишина, 2006, 9-е изд. Под ред. Ю.И. Кудишина, 2009. – М.: Академия, 688 с. 5. Металлические конструкции. В 3 т. Т.2. Конструкции зданий. Учеб. для строит. вузов / В.В. Горев, Б.Ю. Уваров, В.В. Филиппов, Г.И. Белый и др.; Под ред. В.В. Горева – М.: Высш. шк., 1999. – 528 с. 6. А.И. Колесов. Расчет стальных рам одноэтажных промзданий. Метод. указ. по курсовому и дипломному проектированию для спец. 1202 ПГС заочн. и вечерн. обучения / ГИСИ. – Горький, 1984. Вып. 1. Компоновка каркаса и статический расчет поперечной рамы. – 79 с. Вып. 2. Примеры статического расчета поперечных рам стального каркаса. 7. Колесов А.И., Муратов А.Ф. Компоновка и статический расчет на ЭВМ стальных рам одноэтажных промзданий с помощью пакета «SCAD»: Учебное пособие. Н. Новгород: ННГАСУ, 1996. – 109 с. 8. Молев И.В. Методические указания по статическому расчету поперечной рамы одноэтажного производственного здания при выполнении курсового проекта. Горький, 1983. – 19 с. 9. Лампси Б.Б., Иванова О.Б., Лампси Б.Б. Пример расчета стального каркаса одноэтажного промышленного здания. Методические указания. Н.Новгород, 2004 г., 82 с. 10. Курсовая работа «Металлическая стропильная ферма покрытия производственного здания – рабочее проектирование на стадии КМД»: Методические указания и пример выполнения для студентов специальности 290300 – «ПГС»; под ред. А.И. Колесова, Б.С. Поликарпова. Нижний Новгород: ННГАСУ. – 42 с.
* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.
