Курсовой проект на тему Курсовой проект 161123-08

Курсовая
Содержание


КАРКАС 4
1. Исходные данные 4
2. Компоновочные решения 7
3. Подсчет интенсивности нагрузок 9
4. Постоянные нагрузки 15
5. Определение предварительных размеров сечений элементов расчетной схемы 18
6. Нагрузки, действующие на раму (для расчета) 20
7. Расчет в СКАДе 25
КОЛОННА 37
1. РАСЧЕТ ВНЕЦЕНТРЕННО СЖАТЫХ КОЛОНН РАМ 37
2. РАСЧЕТ ВЕРХНЕЙ ЧАСТИ СТУПЕНЧАТОЙ СПЛОШНОЙ КОЛОННЫ 38
3. РАСЧЕТ НИЖНЕЙ ЧАСТИ СТУПЕНЧАТОЙ КОЛОННЫ 46
РИГЕЛЬ 70
1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕШЕТЧАТОГО РИГЕЛЯ РАМЫ 70
Приложения 78
Список использованной литературы 86
КАРКАС

1. Исходные данные

1. Грузоподъемность крана – Q=80/20 т
3. Режим работы крана – тяжелый 6К
4. В пролете действует 2 крана
5. Пролет здания – 36 м
6. Длина здания – 126 м
7. Отметка головки подкранового рельса – 12 м
8. Марка стали для рам – С245
9. Марка стали для подкрановой балки – С245
10. Шаг колонн – 6 м
Снеговой район III 1,8 кН/м2
Ветровой район I 0,23 кН/м2




Основные характеристики мостовых кранов:
1) Qкр1=800 кН
Пролет крана: Lкр=34 м
?=1 м ; А=4,35 м; В=9,1 м; В1=0,4 м
Нкр1=3,7 м; Р1н=353 кН; Р2н=373 кН
Масса тележки Gт=320 кН
крана с тележкой Gкр=1050 кН
Тип рельса КР 100
2) Qкр1=800 кН
Пролет крана: Lкр=34 м
?=1 м ; А=4,35 м; В=9,1 м; В1=0,4 м
Нкр1=3,7 м; Р1н=353 кН; Р2н=373 кН
Масса тележки Gт=320 кН
крана с тележкой Gкр=1050 кН
Тип рельса КР 100
Крановый рельс КР 100:



Рис.3. Крановый рельс

Сечение элементов типовых разрезных балок из сварных двутавров
Таблица 1
Грузоподъемность крана
Пролет крана, м
Тормозные устройства
Размер сечений элементов балки, мм




Ry=290 МПа




Верхний пояс
Нижний пояс
Стенка

800/200
22
С тормозной фермой (балкой)
450х18
280х12
990х10

800/200







2. Компоновочные решения


– минимальный вертикальный зазор между мостовым краном и конструкциями каркаса

– минимальный горизонтальный зазор между мостовым краном и конструкциями каркаса

– требуемая отметка низа ригеля

– отметка ригеля


– длина нижней части ступенчатой колонны

– длина верхней части ступенчатой колонны

– требуемая минимальная ширина нижней части колонны по условию жесткости

– по условию увязки пролета цеха и пролета крана

– требуемая минимальная ширина верхней части колонны по условию жесткости









– высота ригеля посередине пролета

– высота ригеля на опоре (по обушкам поясных уголков).
3. Подсчет интенсивности нагрузок

Таблица 2
Ед.изм.
Виды нагрузок. Вычисления
Нормативная нагрузка
Коэф.надежности по нагрузке ?f
Расчетная нагрузка



Обозначение
Величина

Обозначение
Величина

Постоянные нагрузки

кН/м2
Ограждающие конструкции покрытия
Железобетонная плита покрытия (с заливкой швов) размером 0,3х3,0х6,0.
Пароизоляция из одного слоя битумной мастики.
Утеплитель:
– RockwoolРуфБаттс Н, t=0,04 м, ?=1,15 кН/м2(нижний теплоизолирующий слой)
– RockwoolРуфБаттс В, t=0,1 м, ?=1,9 кН/м2(верхний теплоизолирующий сл
ой)
Гидроизоляция из ПВХ мембраны, t=0,0012 м
Собственный вес связей по покрытию

Итого:





2,7

0,012

0,046

0,19

0,015

0,05

1,1

1,3

1,2

1,2

1,2

1,05





2,97

0,016

0,055

0,228

0,018

0,053



gшн
3,013

gш
3,34

кН/м2
Ограждающие конструкции стен
«Сэндвич»-панели высотой 1,2 и 1,8 м, длиной 6 м и t=0,25 м
Переплеты остекления

gстн

gостн

0,35

0,5

1,2

1,1

gст

gост

0,42

0,55

кН/м
Подкрановая балка с рельсом
Вес балки
, где 78,5 кН/м3 – объемный вес прокатной стали.
Вес рельса ?р=0,8309
Итого:





gпбн




3,27




1,05




gпб




3,44

Временные нагрузки

кН/м2
Снеговая нагрузка
Место строительства: III район, V=5 м/с, t=-20?, тип местности В.
Нормативная снеговая нагрузка

Sg=1,8 кН/м2
µ=1,0

– коэффициент сноса снега
сt=1,0 – термический коэффициент




Sснн




1,26




1,4




Sсн




1,77

кН
Крановая нагрузка


Вертикальные давления колес крана:
– максимальное Pk maxн=363
– минимальное
,
где Q – грузоподъемность крана;
Gкр – вес крана с тележкой;
n0 – число колес на одной стороне крана.
Горизонтальные давления колес крана:

,
где ?=0,05 – для кранов с гибким подвесом груза;
Gт – масса тележки.




Pkmaxн

Pkminн











Тkн



363

99,5











17,1



1,2

1,2











1,2



Pkmax

Pkmin











Тk



435,6

119,4











20,5

кН/м2
Ветровая нагрузка
Определение средней составляющей ветровой нагрузки wm
Ветровой район по давлению ветра– I район.
Нормативное значение ветрового давления – w0=0,23 кПа.
Т.к. h=18,8 м?d=126 м, то эквивалентная высота здания ze=h=18,8 м.
Коэффициент распределения давления по высоте k(ze=18,8)=0,83.
Аэродинамический коэффициент с
– для наветренной стороны с1=0,8
– для подветренной стороны с2=-0,5
6) Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки
– для наветренной стороны


– для подветренной стороны


Определение пульсационной составляющей ветровой нагрузки wр
Коэффициент пульсации давления ветра ?(ze=18,8)=0,94.
Основная координатная плоскость, параллельно которой расположена расчетная поверхность – плоскость ZOY, в соответствии с этим коэффициенты
– ?=b=72 м;
– ?=h=18,8 м.
Коэффициент пространственной кореляции – v=0,633.
Пульсационная составляющая ветровой нагрузки
– для наветренной стороны


– для подветренной стороны


Определение нормативного значения ветровой нагрузки wн
– для наветренной стороны


– для подветренной стороны

.








































wн1

wн2







































0,244

-0,156







































1,4

1,4







































w1

w2







































0,34

-0,22


4. Постоянные нагрузки

Шатер
Распределенная нагрузка на ригель


? – угол уклона верхнего пояса ригеля; принято cos ??1
Сосредоточенная нагрузка в узле фермы


Стены
Сосредоточенные нагрузки на колонну






Моменты на колонну








Рис.4. Эксцентриситет приложения нагрузки от стены
Подкрановые балки
Сосредоточенная нагрузка от веса балок


Временные (кратковременные) нагрузки
Снег
Распределенная нагрузка на ригель


Сосредоточенная нагрузка в узле фермы


Вертикальная крановая нагрузка


Рис.5. К определению
и

Давление от двух кранов






Горизонтальная крановая нагрузка











Ветер (слева)


Расчетное значение распределенной ветровой нагрузки
для наветренной стороны


для подветренной стороны



5. Определение предварительных размеров сечений элементов расчетной схемы

Стропильная ферма

,
где Мmax – максимальный изгибающий момент в середине пролета ригеля как в простой балке от расчетной нагрузки, включающей снеговую и постоянную нагрузку на кровлю;
hф0– 340 см – расстояние между центрами тяжести поясов фермы;
Ry=245 МПа – расчетное сопротивление стали;
µ=0,7 – коэффициент, учитывающий уклон верхнего пояса и деформативность решетки фермы.

,
где L – пролет фермы.
Требуемая площадь одного уголка пояса

.
Для верхнего пояса принимаем сечение – 2 L80х80х7, для нижнего пояса – 2 L75х75х8. Для раскосов принимаем – 2 L50х50х8, для стоек – 2 L45х45х6.
Колонна
Размеры определяются исходя из опыта проектирования по приближенным формулам, ориентируясь на ширину колонны, определенную в ходе компоновки конструктивной схемы каркаса.
Нижняя часть колонны
ширина колонны hв = 1,25 м (п.2)
высота сечения 0,5·hв = 1,25·0,5 = 0,625 м
толщина полки

толщина стенки



Рис.7. Составной двутавр нижней части колонны
Верхняя часть колонны

ширина колонны hв = 0,5 м (п.2)
высота сечения 0,5·hв = 0,5·0,5 = 0,25 м
толщина полки

толщина стенки



Рис.8. Составной двутавр верхней части колонны

6. Нагрузки, действующие на раму (для расчета)

Недостающие исходные данные
Постоянная нагрузка от шатра
Собственный вес фермы

,
где ?=0,012 – коэффициент весовой характеристики ферм;
k=1,2 – коэффициент,