Курсовая на тему Курсовая работа 101124

Содержание.
1. Исходные данные.
2

2. Компоновка конструктивной схемы каркаса.
3

3. Статический расчет поперечной рамы.
5

3.1. Постоянные нагрузки.
5

3.2. Снеговая нагрузка.
6

3.3. Ветровая нагрузка.
7

3.4. Определение расчетных усилий.
8

4. Расчет стропильной фермы.
11

4.1. Сбор нагрузок на стропильную ферму.
11

4.2.Определение усилий в стержнях фермы.
11

4.3. Подбор сечений стержней фермы.
13

4.4. Расчет сварных швов прикрепления раскосов и стоек к поясам фермы.
18

4.5. Расчет и конструирование узлов фермы.
18

5. Расчет сплошной колонны.
23

5.1. Подбор сечения колонны.
23

5.2. Конструирование и расчет узлов колонны.
26

Список используемой литературы.
31




























1. Исходные данные.
Разработать проект стального каркаса одноэтажного производственного здания при следующих данных:
очертание фермы:
с параллельными поясами из парных уголков, строительный подъем 1,5%

тип покрытия:
профилированный настил по сплошным прогонам t = 0,8 мм

пролет рамы (фермы)
L, м
24

длина здания
Lзд, м
84

шаг ферм
B, м
12

высота фермы в коньке:
h, м
2,25

место строительства
г. Хабаровск

класс бетона фундамента
В15

тип монтажных соединений
болтовые
































2. Компоновка конструктивной схемы каркаса.
Размещение колонн каркаса и отметки низа стропильных ферм диктуется исходными данными: L = 24 м; B = 12 м. Так как длина здания не превышает предельный размер температурного блока, расчленение здания на температурные блоки не требуется. Привязку колонн к продольным разбивочным осям принимаем «нулевой», центры тяжести поперечных сечений колонн, за исключением колонн в торцах здания, совмещаем с поперечными осями. В торцах здания геометрические оси колонн смещаем с поперечных координационных осей внутрь здания на 150 мм (рис. 1).
Заглубление опорной плиты колонны ниже нулевой отметки
, определим полную высоту колонны:


Ориентировочно примем высоту сечения колонн равной


Компоновочная схема поперечной рамы показана на рис. 1.


Для обеспечения геометрической неизменяемости каркаса устанавливаем связи между колоннами (рис. 2). Предельное расстояние от торца здания до связевого блока:


где
- наибольшее расстояние между температурными швами, при t = -20 °С (для г. Хабаровск);
. Следовательно, размещаем в пределах здания один связевой блок и располагаем его в середине здания.





























3. Статический расчет поперечной рамы.
Примем шарнирное сопряжение стропильных ферм с колоннами и жесткое колонн с фундаментами. Расчетная схема поперечной рамы показана на рис. 3.


Определим нагрузки, действующие на поперечную раму каркаса здания.

3.1. Постоянные нагрузки. На каркас здания действуют постоянные нагрузки от веса несущих и ограждающих конструкций. Сбор нагрузок произведем в табличной форме (табл. 1).
1. Нагрузки на ригель от веса конструкций покрытия и кровли

№
Состав кровли и
конструкций покрытия
Нормативная
нагрузка gn, кН/м2
Коэффициент надежности по нагрузке ?f
Расчетная
нагрузка g,
кН/м2

1
Гидроизоляционный ковер из двух слоев Kerabita
0,1
1,3
0,13

2
Утеплитель толщиной 230 мм из минераловатных плит ? = 2 кН/м3
2·0,23=0,46
1,2
0,55

3
Пароизоляция (один слой рубероида)
0,05
1,3
0,07

4
Стальной профилированный настил
t = 0,8 мм
0,1
1,05
0,11

5
Прогоны
0,07
1,05
0,07

6
Ферма, связи
0,3
1,05
0,32


Итого:
1,08

1,25

Постоянные нагрузки на ригель рамы принимаем равномерно распределенными по длине (рис. 4) с интенсивностью:


где
- коэффициент надежности по уровню ответственности здания.
Сосредоточенный момент, возникающий из-за внецентренности опирания фермы на колонну, определим по формуле:


где
- опорная реакция стропильной фермы, определяемая по формуле:



- расстояние между опорной реакцией фермы и центром тяжести поперечного сечения колонны.




Нагрузку от собственного веса колонны получим из формулы:


где
- масса 1 м колонны, принятой как двутавр 30Ш1.
Стены принимаем самонесущими, таким образом нагрузка на колонну от веса ограждающих конструкций отсутствует.

3.2. Снеговая нагрузка. Так как здание без фонарей с пологим покрытием проектируется в районе (г. Хабаровск) со средней скоростью ветра за три наиболее холодных месяца v = 4 > 2 м/с, то расчетное значение снеговой нагрузки на ригель определяем по формуле:


где
- расчетное значение снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли, принимаемый по нормам [1] в зависимости от снегового района;

- коэффициент перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие, учитывается профиль покрытия (при одно- и двухскатной кровле при уклоне ? ? 25° ? = 1).
Для зданий без фонарей с пологим покрытием (до 12%), проектируемых в районах со средней скоростью ветра за три наиболее холодных месяца v ? 2 м/с, коэффициент ? следует снижать умножением на коэффициент
.


где
- при отметке +10,650 и типа местности А;
- ширина покрытия.
Сосредоточенный момент, возникающий из-за внецентренности опирания фермы на колонну, определим так же, как и для постоянной нагрузки:


где
- опорная реакция стропильной фермы от снеговой нагрузки, определяемая по формуле:


Схема приложения снеговой нагрузки к ригелю аналогична постоянной нагрузке (рис. 4).
3.3. Ветровая нагрузка. Неравномерную по высоте здания ветровую нагрузку на участках от уровня земли до расчетной отметки ригеля заменяем эквивалентной равномерно распределенной (рис. 5