Расчет и проектирование производственного здания
Дипломная работа - Строительство
Другие дипломы по предмету Строительство
Министерство образования и науки РФ ГОУ ВПО
Дагестанский Государственный Технический Университет
Факультет АСФ
Кафедра ПГС
Курсовая работа
по дисциплине:
Металлические конструкции
на тему:
Расчет и проектирование производственного здания
Выполнил: студент 4-го курса
АСФ ПГС С711 Азизов С.К.
Проверил: проф. Юсупов А.К.
Махачкала 2011
Содержание:
Введение
. Исходные данные
. Компоновка поперечной рамы
. Расчет поперечной рамы производственного здания
. Статический расчет поперечной рамы
. Сочетания
. Расчет ступенчатой колонны
.1 Определение расчетных длин колонны
.2 Подбор сечения верхней части колонны
.3 Подбор сечения нижней части колонны
.4 Расчет и проектирование базы колонны
. Расчет стропильной фермы
. Расчет подкрановой балки
Список использованной литературы
Введение
Металлические конструкции применяется сегодня во всех видах зданиях и инженерных сооружений, особенно если необходимы значительные пролеты, высота и нагрузки. Потребность в металлических конструкциях чрезвычайно велика и непрерывно увеличивается. Базой для удовлетворения этой потребности является большой объем производимой в стране стали, заводы металлических конструкций и специализированные монтажные организации, оснащенные современной техникой, специализированные проектные организации и научно-исследовательские институты.
1. Исходные данные:
1. Район строительства - г. Махачкала
. Длина здания - 84 м.
. Пролет здания - 18 м.
. Отметка рельса - 9.6 м.
. Режим работы мостового крана - весьма тяжелый
. Грузоподъемность крана - 50/10 т.
. Шаг колонн - 6м.
8.Тип колонны - Сквозной
Здание - одноэтажное, однопролетное, оборудованное мостовыми кранами весьма тяжелого режима работы.
Назначение здания: прокатный цех.
Материал основных несущих конструкций: сталь класса Вст 3 по обоснованному выбору.
2. Компоновка поперечной рамы
Здание - отапливаемое, со светоаэрационным фонарём.
Выбрана несущая система в виде поперечных рам с шагом 6 м, с жестким сопряжением ригеля с колонной (краны тяжелого режима работы); схема поперечной рамы и ее элементов показана на рис.
Генеральные размеры цеха:1 - отметка верха рельса;- пролет цеха;
l - длина цеха.
Эти значения определяются по проектному заданию (диктуются технологами) с учетом укрупненных модулей.
По заданию1 - 9600 мм.- 18 м.
L - 86 м.
Укрупненный модуль по высоте равен 60 см;
Назначаем h0:h0 = 60 см.0 - расстояние от верха фундамента до нулевой отметки, см. рис.
Определяем h2 - расстояние от верха рельса до низа несущей конструкции (фермы):
С учетом модуля по высоте (60см) высоту колонны принимаем
Нк = 10200 мм < 10,8 м.
Принимаем hб = 1000 мм, так как ак = 6м и Q = 50 т < 50 т.
Для обеспечения модульности вертикального размера колонны Нк обычно недостающую длину добавляют к нижней части колонны. Это увеличивает полезную высоту цеха.
Нв = hб + h2 = 1300 + 3500 = 4800 мм.,
Нн = h0 + h1 - h0 = 13100-4800+1000 = 9300 мм.,
Определение высоты колонны
Нк = Нв+Нн=4800+9300=14100 мм
Определение высоты фермы на опоре
ферма имеет следующие размеры:
Нф = 2200мм, так как L = 18 м.
Определение горизонтальных размеров поперечной рамы
назначаем:
а' = 250 мм;
а" = 250 мм;
а = hб = 500 мм,
так как пролёт L = 18, грузоподъемность мостового крана Q = 50 т.
Горизонтальная привязка ? определяется по формуле:
? = В + U + а / 2 + не менее 75 мм,
где- ширина ограды;
В - свес, определяется по каталогу мостовых кранов (прил.1);
В = 300 мм, при L = 18 м, Q = 30 т,= 50 мм, а / 2 = 250 мм.
? = 300 мм + 250 мм + 250 мм + 75 мм = 875 мм.
Определение высоты нижней части колонны
Исходя из того, что ? = 675 мм и с учетом необходимых свесов подкрановой и шатровой ветвей, назначим
b = ? + а1 = 1000 мм + 500 мм = 1500 мм.
Сечение верхней и нижней части колонны назначаем сплошным.
к = L - 2•l1 = 18000 мм - 2•1000 мм = 16000 мм;
3. Расчёт поперечной рамы производственного здания
Требуется произвести статический расчет и определить усилия в элементах рамы прокатного цеха. Место строительства г. Махачкала
Расчетная схема рамы
В соответствии с конструктивной схемой рис.2 выбираем её расчетную схему и основную систему.
Расстояние между центрами тяжести сечений верхнего и нижнего участков колонны в первом приближении определим так:
l0 = 0,5•(hн - hб) = 0,5•(1500 мм - 1000 мм) = 250 мм = 0,25 м.
Соотношение моментов инерции:
Iн / Iв = 5
Iр / Iн = 4. Если Iв = 1, то Iн = 5;
Iр = 20,
где
Iв - момент инерции верхней части колонны;
Iн - момент инерции нижней части колонны;
Iр - момент инерции ригеля.
Сопряжение ригеля с колонной назначаем жестким.
Соотношения Iр, Iн, Iв принимаем:
Iв = 1; Iн = 5; Iр = 20.
Нагрузки на поперечную раму
Все нагрузки подсчитываются с учетом коэффициента надежности по назначению здания (I I - ответственность здания) ?н = 0,95.
Постоянная нагрузка
Расчетную равномерно распределенную погонную нагрузку на ригель рамы вычисляем по формуле:
qн = ?н•qкр•bф / cos ? = 0,95•1,59 кН/м2•