Стальной каркас промышленного здания

Выполнил: студент группы Д-19

Усов Дмитрий Игоревич

Проверил: доцент кафедры

Манаев Олег Иванович

 

Балашиха 2012

Содержание:

I. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ………………………………………………………………… 3

II.КОМПОНОВОЧНАЯ СХЕМА ПРОМЫШЛЕННОГО ЗДАНИЯ.......................... 3

2.1Элементы для проектирования каркаса…………………………………………….. 3

2.2Определение генеральных размеров каркаса………………………………………. 5

III. СБОР НАГРУЗОК……………………………………………………………………... 6

3.1. Постоянные нагрузки…………………………………………………………………. 6

3.2 Определение расчетной снеговой нагрузки………………………………………… 7

3.3. Определения ветровой нагрузки…………………………………………………….. 8

IV. РАСЧЕТ РАМЫ………………………………………………………………………. 9

4.1. Определение усилия в раме от постоянных нагрузок……………………………. 9

4.2. определение усилий от снеговой нагрузки…………………………………………. 9

4.3. Определения усилий от ветровой нагрузки………………………………………... 9

4.4. Определение расчетных сочетаний усилий………………………………………. 10

V. РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ КОЛОНН……………………………………. 10

5.1. Подбор сечения колон……………………………………………………………….. 10

5.2. Расчет базы колонны………………………………………………………………… 12

5.3. Проектирование оголовка колонны……………………………………………….. 14

VI. РАСЧЕТ СТРАПИЛЬНОЙ ФЕРМЫ………………………………………………. 15

6.1.Определение усилий в стержнях…………………………………………………….. 15

6.2. Подбор сечений стержней фермы…………………………………………………... 17

6.3. Расчет сварных швов………………………………………………………………… 20

VII. ПОДБОР СЕЧЕНИЯ ПРОГОНОВ…………………………………………………. 23

VIII. Литература…………………………………………………………………………… 24

IХ. Графическая часть……………………………………………………………………… 25

I. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Пролет здания l=17м.

Длина здания L= 65м.

Высота здания Н₀=9,5м.

Сталь марки С275

Освещение искусственное.

Место возведения – г. Новосибирск.

II.КОМПОНОВОЧНАЯ СХЕМА ПРОМЫШЛЕННОГО ЗДАНИЯ.

Элементы для проектирования каркаса.

а) Ферма(ригель);

б) Колонна (двутавр);

в)Рама- должна иметь кинематическую неизменяемость и достаточную жесткость

в плоскости рамы

шаг рам в поперечном направлении от 6м или 42 м.

 

 

Из плоскости рамы

Шаг рам п продольном направлении 6м или 12м.

 

 

г) поперечные горизонтальные ветровые связи

устанавливаются в верхнем и нижнем поясе фермы; устанавливается в начале, в конце и посредине, вдоль конструкции.

 

 

д) вертикальные связи жесткости

устанавливается в средней части здания, вдоль здания между колонами (шаг колоны), в момент монтажа устанавливаются и по краям.

 

е) горизонтальные продольные связи

устанавливается в зданиях, оборудо-

ванных кранами, устанавливают по

нижним поясам фермы. (в данном

варианте курсового проекта конст-

рукция не имеет подкрановых путей).

ж) прогон над фермой

 

и) распорки – устанавливаются между связевыми блоками для удержания промежуточных ферм в проектном положении.

 

Определение генеральных размеров каркаса.

- уточняем пролет здания l=17/6=2.8, соответственно, примем l=3*6=18м кратно 6м;

- заглубление верха примем (конструктивно) b₀=400мм;

- полезную высоту здания от уровня пола до низа стропильной фермы назначается с кратностью 0,6 м и принимаем по расчету

Н₀=9500/600≈15,8=600*16=9600мм;

- определяем высоту колонны Н=Н₀+b₀=9600+400=10000мм;

- принимаем для расчета высоту сучения колонны из условия

h≈Н/25=10000/25=400мм;

-назначаем высоту фермы, так как пролет здания l=18м, то h_f=2550мм;

- уточняем длину здания при шаге колон L=65/6=10,8, соответственно, примем

L=11*6=66м;

- примем уклон кровли 1,5%;

- для однопролетного бескранового здания примем шаг поперечных рам в осях 1-12м;

 

 

III. СБОР НАГРУЗОК.

Постоянные нагрузки.

Исходные данные: шаг поперечной В=6м; коэффициент надежности по ветровой и снеговой нагрузке γ_f=1,4 (при расчете рам); коэффициент надежности γ_f для веса строительных конструкций(Приложение №1)[3]; нормативный вес снегового покрова на м² горизонтальной плоскости для г. Новосибирска s₀=1.5кПа(Приложения №3)[1]; нормативные значения ветровой нагрузки для г. Новосибирска w₀=3,8кПа (Приложения №3)[1];

 

Нагрузки от покрытия

Состав покрытия	Нормативная нагрузка рi, кПа	γf	Расчетная нагрузка γfipi, кПа
Защитный слой из гравия на битумной мастики, 10 мм	0,21	1,3	0,27
Гидроизоляция, 4 слоя рубероида	0,16	1,3	0,21
Утеплитель, минвата – 150мм, g=2 кН/м^3	0,30	1,3	0,39
Пароизоляция, 1 слой рубероида	0,04	1,05	0,11
Профнастил	~0.10	1.05	0.11
Прогоны	~0.10	1.05	0.11
Фермы, связи	~0.40	1.05	0.42
рn=∑ pi=1.31 кПа	p=∑gfipi=1.56 кПа

 

Определим погонную расчетную нагрузку на раму

q=Bp=6*1.56=9.36 кН/м

Определим осевое усилие на колонны от стен

Р=р_сВ(Н₀+h_f)=0.5*6*(9.6+2.55)=36.45

Нагрузка от стен

Состав стен	Нормативная нагрузка рi, кПа	γf	Расчетная нагрузка γfipi, кПа
Два профлиста НС44-1000-0,7	0,17	1.05	0.18
Утеплитель, минвата – 100мм, g=2 кН/м^3	0,20	1.3	0.26
Ригель	~0.06	1.05	0.06
	pc=∑ gfipi=0.5кПа