Курсовой проект - Расчет рамы одноэтажного производственного здания - файл n1.doc

приобрести
Курсовой проект - Расчет рамы одноэтажного производственного здания
скачать (1727 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc1727kb.08.09.2012 20:31скачать

n1.doc

  1   2   3   4




Содержание

Высота цеха от уровня пола до низа стропильных ферм. 3

Размеры верхней части колонны. 3

Полная высота колонны рамы от низа базы до низа ригеля. 3

Состав покрытия 5

Статический расчет поперечной рамы выполняется по исходным данным, представленным в таблице 2, с помощью программного комплекса ”RAMA”. 12

Требуемое расчетное усилие в болтах: 32

32

Принимаем конструктивно 56

400 56

56

0,95 56

Принимаем конструктивно 56

140 56

0,827 56

0,95 56

56


1. Технический проект

    1. Исходные данные

Место строительства г. Барнаул

Здание отапливаемое.

Пролеты здания L1 = 24 м, L2 = 24 м

Мостовые краны грузоподъемностью Q = 30/5 т., с режимом работы 6К

Отметка головки кранового рельса 10,6 м

Длина здания 108 м

Класс бетона фундамента В12,5


    1. Компоновка плана промышленного здания.

Шаг колонн по средним и крайним пролетам примем 6 м

Пролеты 24 м

Колонны у торцов здания смещаются на 500 мм внутрь.

Температурный шов не устраивается при длине 108 м


    1. Компоновка поперечного разреза

Пролеты здания L1 = 24 м, L2 = 24 м

Высота от пола до отметки головки подкранового рельса H1 = 10,6 м

Отметку уровня пола принимаем нулевой. Здание проектируем с плоской кровлей (уклон 1.5%)



Рис. 1 Сетка колонн
Расстояние от головки кранового рельса до низа несущих конструкций покрытия.

H2 = (Hк + 100) + f = (2750 + 100) + 400 = 3250 мм (принимаем 3400 кратно 200 мм)

где Hк + 100 – расстояние от головки кранового рельса до верхней точки

тележки крана плюс зазор между верхней точкой тележки крана и

строительной конструкцией Нк = 2750 мм

f – размер, учитывающий прогиб фермы и провисание связей по нижним поясам фермы

Высота цеха от уровня пола до низа стропильных ферм.


H0 = H1 + H2 = 10600 + 3400 = 14000 мм.

Так как получившийся размер не кратен 1800, примем H0 = 14400 (кратно 1800), следовательно, принимаем H1 = 11000 мм

Размеры верхней части колонны.


Hв = hб + hр + H2 = 600 + 120 + 3400 = 4120 мм. (примем 4200 мм)

где hб – высота подкрановой балки (1/10 пролета – 0,6м);

hр – высота кранового рельса (120 мм).

Окончательно уточняем Hв после расчета подкрановой балки.
Размеры нижней части колонны

Hн = H0 - Hв + 1000 = 14400 – 4200 + 1000 = 11200 мм.

где 1000 мм – заглубление опорной плиты башмака колонны ниже нулевой отметки пола.

Полная высота колонны рамы от низа базы до низа ригеля.


H = Hв + Hн = 4200 + 11200 = 15400 мм.

Высота фермы при пролетах 24 метра Hф = 2250 мм.

На здании есть светоаэрационные фонари Hфн = 4500 мм.
Привязка горизонтальных размеров.

В1 = 300 мм

Привязка внешнего края наружной колонны к оси а = 250 мм.

Высота сечения верхней части наружной колонны hв­­н = 500 мм ( >Нв/12=4000/12=333,3 мм),

средней – hв­­с = 700 мм.

Расстояние от оси подкрановой балки до оси колонны  = 750 мм.

Высота сечения нижней части наружной колонны hн­­н = 1000 мм, средней – hн­­с = 1500 мм.

Пролет мостового крана lк = L - 2 = 24000 – 2 * 750 = 22500 мм.

Рис. 2 Схема каркаса поперечной рамы

  1. Рабочий проект

    1. Расчет поперечной рамы

      1. Определение постоянных, временных и кратковременных нагрузок на поперечную раму

Постоянные нагрузки от массы всех ограждающих конструкций принимаются равномерно распределенными по длине ригеля.

Таблица 1

Состав покрытия


Нормативная

нагрузка,

кН/м2

Коэф. Надежности по нагрузке f

Расчетная нагрузка, кН/м2

  1. Гравийная защита.

  2. Гидроизоляционный ковер из трех слоев рубероида на мастике.

  3. Утеплитель (из плитного пенополиуретана  = 250 мм,  = 0.5 кН/м3).

  4. Пароизоляция из одного слоя рубероида.

  5. Стальной профнастил.

  6. Прогоны (решетчатые).

  7. Собственный вес металлических конструкций шатра (фермы, фонари, связи).

0.5

0.15

0.125

0.04

0.15

0.2

0.35

1.3

1.3

1.3

1.2

1.05

1.05

1.05

0.65

0.195

0.1625

0.048

0.1575

0.21

0.3675

Итого:

qн = 1.515




q = 1.7905


Равномерно распределенная нагрузка на ригель рамы:

q n = nqbф = 0.951,79056 = 10,206 кН/м;

где bф – шаг стропильных ферм (6 м)
Опорная реакция ригеля рамы:

PR = qnl /2 = 10,20624/2 = 122,5 кН.

Снеговая нагрузка.

Нормативная снеговая нагрузка S0 = 1 кН/м2. (III снеговой район)

Линейная распределенная нагрузка от снега на ригель рамы:

qсн = S0bф = 116 = 6 кН/м.
Опорная реакция ригеля:

PRсн = 624/2 = 72 кН.
Ветровая нагрузка.

Нормативный скоростной напор ветра W0 = 0.38 кПа (III ветровой район).

Тип местности – Б.

Коэффициенты k для высот:

5 м – 0,5

10 м – 0.65;

20 м – 0.9;

40 м – 1.10
Расчетная линейная ветровая нагрузка:

qb = fW0kcB = 1.40.380.86k = 2.5536k

qb = fW0kcB = 1.40.380.66k = 1.9152k
Линейная распределенная нагрузка при высоте (от qb):

5м – q1 =2,55360,5=1,2768 кН/м;

14,4 м – q2 = 2,55360,76=1,941 кН/м; (низ стропильной конструкции)

21,15 м – q3 =2,55360,9115=2,3276 кН/м; (верх здания с фонарем)
Линейная распределенная нагрузка при высоте (от qb):

5м – q1=1,91520,5=0,9576 кН/м;

14,4 м – q2 = 1,91520,76=1,456 кН/м; (низ стропильной конструкции)

21,15 м – q3 =1,91520,9115=1,746 кН/м; (верх здания с фонарем)
Находим ветровую нагрузку, приходящуюся на стропильную ферму и фонарь:

W = (q2 + q3)(hф+hфон)/2 = (1,941 + 2,3276)(2250+4500)/2 = 14,41 кН;

W = (q2 + q3)(hф+hфон)/2 = (1,456 + 1,746)(2250+4500)/2 = 10,81 кН;
Перейдем от неравномерно распределенной ветровой нагрузки к распределенной равномерно. Интенсивность эквивалентной нагрузки можно найти из условия равенства изгибающего момента в основании защемленной условной стойки от фактической эпюры ветрового давления и равномерно распределенной нагрузки.
Определим моменты (напор):

кНм;

кНм

Определим моменты (отсос):

кНм;

кНм
Эквивалентные линейные нагрузки:

кН/м

кН/м
Нагрузка от кранов

База крана K = 5100 мм, нормативное усилие колеса Phdffgвапнmax = 325 кН



Рис. 3 Определение значений на линии влияния нагрузки от мостовых кранов

На крайнюю колонну:

Расчетное усилие:

кН

Dmax =Phdffgвапmaxyi = 303.9(0.15+1+0.8) = 592.6 кН

где f = 1.1 – коэффициент надежности по нагрузке для крановых нагрузок;

nc = 0.85 – коэффициент сочетаний;

y – ордината линии влияния;

Нагрузка, вызванная торможением тележки:
кН

- коэффициент , учитывающий гибкий подвес крана (0,05)

- вес тележки (125 кН)

- количество колес с одной стороны крана

кН

кН

На среднюю колонну:

кН

- вес крана (545 кН)

кН



Нагрузка, вызванная торможением крана, на среднюю колонну не учитывается

Подкрановые балки устанавливаются с эксцентриситетом по отношению к оси колонны, поэтому в раме от вертикального давления крана возникают сосредоточенные моменты, которые также относятся к заданным нагрузкам.

Рис. 4 Определение расстояния от центра тяжести подкрановой балки до центра тяжести нижней ветви колонны
Сосредоточенные моменты от вертикальных усилий:

Mmax = e0Dmax = 0.45592,6 = 266,67 кНм;

Mmin = e0Dmin = 0,45291,72 = 131,274 кНм;




Рис. 5 Нагрузки, прикладываемые к поперечной раме

2.1.2 Подготовка исходных данных для статического расчета рамы.
Назначение жесткостей элементов рамы.
Зададимся соотношением моментов инерции элементов рамы:

J1 = 1; J2 = 8; J3 = 2; J4 = 20;
где J1 – момент инерции сечения верхней части крайней колонны

J2 –момент инерции сечения нижней части крайней колонны;

J3 – момент инерции сечения верхней части центральной колонны;

J4 – момент инерции сечения нижней части центральной колонны;
Вычисление моментов, действующих на раму.

e1=300-250=50 мм

M0 = PRe1 = 122,50.05 = 6,125 кНм;

M2 = PRcн e1 = 720.05 = 36 кНм;
e2=550-250=300 мм

M1 = PRe2 = 122,50.3= 36,75 кНм;

M3 = PRcн e2 = 720.3 = 21,6 кНм;
где 0.2 – эксцентриситет опорной реакции фермы на крайней колонне относительно оси верхней части колонны.

e1 = 0.05 м – эксцентриситет опорной реакции фермы относительно оси центра тяжести верхней части колонны

e2 = 0.3 м – расстояние между центрами тяжести сечений верхней и нижней частей крайней колонны.
Сводная таблица исходных данных для статического расчета рамы.

Таблица 2


Сводная таблица исходных данных для статического расчета рамы.

J1

J1

J3

J4

H, м

Hв, м

H2, м

PR, кН

PRcн, кН

Pmax, кН

Pmin, кН

1

8

2

20

15,4

4,2

3,4

122.5

72

303.9

149.6

M0,

кНм

M1, кНм

M2, кНм

M3, кНм

Mmax, кНм

Mmin, кНм

T,

кН

qэкв

кН/м

qэкв

кН/м

W,

кН

W,

кН

6.125

36.75

36

21.6

266.67

131.274

23.375

1,655

1,24

14.41

10.81



2.1.3 Статический расчет рамы
  1   2   3   4


Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации