Конструирование и расчет стального каркаса одноэтажного промышленного здания с двумя мостовыми электрическими кранами (расстояние от уровня пола до головки кранового рельса - 8000 мм)

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего

 профессионального образования

ТИХООКЕАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра:  “Металлические конструкции”

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине: МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОНСТРУКЦИИ

На тему: Конструирование и расчет стального каркаса одноэтажного промышленного здания с двумя мостовыми электрическими кранами

Вариант № 2

Выполнил:

ст. гр. ТПГС - 41

Проверил:

Дата:

Оценка:

Хабаровск 2007 г.

ВВЕДЕНИЕ

Широкое применение в строительстве металлических конструкций позволяет проектировать сборные элементы зданий и сооружений сравнительно малой массы, организовывать поточное производство конструкций на заводах и поточно-блочный монтаж их на строительной площадке, ускорить ввод объекта в эксплуатацию. Производственные здания обычно оборудуют встроенными транспортными средствами в виде конвейеров, подвесных или мостовых опорных кранов.

Содержание

Введение

Задание и исходные данные к проектированию

1.  Определение вертикальных размеров поперечной рамы…………………………………………..

2.  Нагрузки на поперечную раму………………………………………………………………………

3.  Постоянная нагрузка от покрытия……………………………………………………………………

4.  Снеговая нагрузка………………………………………………………………………………………….

5.  Расчет и конструирование фермы……………………………………………….

6.  Подбор поперечного сечения стержней. Расчетная длина стержней фермы………………………

7.  Расчет сварных швов элементов фермы………………………………………………………………

8.  Расчет стального настила, балки настила и вспомогательной балки………………………………

9.  Расчет сварной главной балки………………………………………………………………………...

9.1  Расчетная схема. Нагрузка. Усилия………………………...………………………………….….

9.2  Подбор сечения…………………………………………………………………………..…………

9.3  Изменение сечения……………………………….……………………….………………………..

9.4  Опорная часть………………………………………………………………………………………

9.5  Конструктивное обеспечение устойчивости стенки…………………………………...………..

9.6  Проверка прочности, жесткости, общей и местной устойчивости элементов сечения.............

10. Расчет колонны….……….…………..………………………………………………………………..

10.1  Расчетная схема. Усилия…….…….…………………………………………………….………..

10.2  Подбор сечения стержня колонны………...……………………………………………………..

10.3  Проверка жесткости, общей и местной устойчивости…….……………………………………

10.4  Конструирование и расчет оголовка……………..........................................................................

10.5  Конструирование и расчет базы……………………………………….…………………………

11. Список литературы

Введение.

Широкое применение в строительстве металлических конструкций позволяет проектировать сборные элементы зданий и сооружений сравнительно малой массы. Дополнительно и значительно снизить массу металлического каркаса одноэтажного производственного здания можно, применяя фермы из тонкостенных трубчатых профилей, кровельных покрытий из штамповочного настила с утеплителем из пенопласта, колонны и подкрановые балки из высокопрочных сталей. Такие стальные конструкции в 6-7 раз легче сборных железобетонных, трудоемкость их изготовления на 30-40% меньше, а стоимость почти на 30% ниже.

1. Компоновка каркаса.

Каркас одноэтажного производственного здания представляет собой несущие конструкции, связанные в неизменяемую пространственную систему.

На стадии общей компоновки каркаса по заданной длине и пролетам здания, отметке чистого пола и головки кранового рельса, грузоподъемности мостовых кранов и району строительства определяются конструктивные схемы элементов каркаса и их основные размеры.

1.1. Компоновка поперечной рамы.

1.1.1.Определение вертикальных размеров.

Вертикальный габарит здания определяется задаваемым расстоянием от уровня пола до головки кранового рельса  и расстоянием от головки кранового рельса до низа несущих конструкций покрытия  (рис. 1):

,

где - габаритный размер высоты мостового крана над головкой кранового рельса, принимаемый по ГОСТ 534-78;

f - величина, учитывающая размер и прогиб конструкций покрытия, принимается равной 100мм в зависимости от пролета цеха.

h₂ = 2700+75+100 = 2875мм

Расстояние от уровня пола до головки кранового рельса принимаем по заданию h₁ =8000мм.

Высота цеха H = h₁+h₂ = 10875мм.

Высота верхней (надкрановой) части колонны определяется по формуле

                                                   ,

где - высота подкрановой балки принимается

,

где - шаг поперечных рам (по заданию )

- высота подкранового рельса, принимаемая по ГОСТ 4121-76 в зависимости от грузоподъемности и равна 200мм;

h_в = 2875+1200+200 = 4275мм

Высота нижней (подкрановой) части колонны равна   

Полная расчетная высота колонны равна :

h = h_оп+h_в+h_н = 2250+4275+7200 = 13725мм.

Высота фермы на опоре  принимается равной 2550мм.

1.1.2. Определение горизонтальных размеров. 

Горизонтальные размеры рамы и ее элементов определяются высотой здания, грузоподъемностью и режимом работы мостовых кранов и принятой привязкой колонн к модульным разбивочным продольным осям.

В зданиях, оборудованных мостовыми кранами грузоподъемностью 30т и более, продольная разбивочная ось крайнего ряда располагается на расстоянии , равном 250мм от наружной грани колонны (рис. 1).

Расстояние от продольной разбивочной оси до оси подкрановой балки определяется по  формуле

 , где - размер части кранового моста, выступающей за ось рельса, принимаемый по ГОСТ на краны (=425мм)

Ширина верхней части колонн крайних и средних рядов в плоскости рамы при отсутствии прохода в ней обычно принимается .

Ширина нижней части колонны крайнего ряда принимается равной

.

При заданном пролете здания (по заданию L = 24000мм) и принятой