МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ
ДОНБАССКАЯ НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРЫ
Методические указания
К ПРАКТИЧЕСКИМ ЗАНЯТИЯМ
по дисциплине «Металлические конструкции», раздел
«Одноэтажные производственные здания»
Часть 1. Компоновка и расчет поперечных рам
(для студентов специальности 7.092.101 «Промышленное и гражданское строительство»)
Утверждено
на заседании кафедры
металлических конструкций
Протокол № _____ от «___»____ 2012 г.
Макеевка 2012
УДК 624.014
Методические указания к практическим занятиям по дисциплине «Металлические конструкции», раздел «Одноэтажные промышленные здания», часть 1. Компоновка и расчет поперечных рам (для студентов специальности 7.092.101) / Сост.: В.В. Губанов, И.В. Роменский. Макеевка: ДонНАСА, 2011. – 35 с.
Приводятся указания по компоновке каркасов одноэтажных зданий, порядок сбора нагрузки, составления расчетной схемы. Даются рекомендации по выполнению статического расчета плоских рам и обработке результатов расчета.
The guideline comprises the recommendations for load estimation and static calculations of the main frame in one story industrial building, as well as rules for dealing with calculation results for plane frames.
Составители: к.т.н., доц. Губанов В.В.
к.т.н., доц. И.В. Роменский
Рецензент: к.т.н., доц. В.М. Клыков.
Введение
1. Методические указания составлены для выполнения практических работ по дисциплине «Металлические конструкции», раздел «Одноэтажные промышленные здания». Методические указания могут быть использованы при выполнении соответствующих разделов курсовых и дипломных проектов.
2. Практические работы включают:
– компоновку каркаса одноэтажного промздания с мостовыми кранами грузоподъемностью до 50 т с колоннами постоянного сечения по высоте;
– сбор нагрузок на раму;
– составление расчетной схемы и выполнение расчетов внутренних усилий;
– обработку результатов расчета и составления эпюр внутренних усилий.
3. Исходные данные на выполнение практических работ выдаются руководителем практических занятий.
4. Практические занятия рассчитаны на аудиторную и самостоятельную работу студентов. Целью практических занятий является:
– закрепление знаний по курсу «Металлические конструкции»;
– обучение практическим методам компоновки и расчета поперечных рам;
– получение навыков работы с нормативно-технической литературой, СНиП, ДБН и справочниками.
5. В процессе выполнения практических работ и курсовой работы необходимо пользоваться:
– СНиП II–23–81*. Стальные конструкции. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1991;
– ДБН В.1.2-2:2006. «Нагрузки и воздействия»;
– Лихтарников Я.М., Ладыженский Д.В., Клыков В.М. Расчет стальных конструкций.
6. Выполнив практические работы, студент должен:
– знать методы компоновки и расчета поперечной рамы;
– уметь выполнять сбор нагрузок на здания;
– понимать принципы расчета внутренних усилий в конструкциях.
Практическое занятие № 1. Компоновка поперечной рамы
Рис. 1. Схема поперечной рамы с колоннами постоянного сечения
при опирании фермы в уровне верхнего пояса
Установление вертикальных размеров поперечной рамы
Исходным данным при определении размеров по вертикали является отметка головки кранового рельса H1, которую задают в технологическом задании на проектирование.
Размер Н2 определяется по формуле
Н2 = hк + 100 + с, (1.1)
где hк– габаритный размер мостового крана – от головки кранового рельса до верхней точки тележки крана (табл. П1);
100 мм– допуск на изготовление крана;
с– зазор, который учитывает прогиб фермы и провисание связей по нижним поясам ферм, в зависимости от пролета и равныйс = 200...400мм.
Значение Н2по формуле (1) для соблюдения условий унификации принимают минимально необходимым с кратностью200мм
Размер от пола до низа фермы покрытия определяется по формуле
Н0 = Н1 + Н2 (1.2)
Полученное по формуле (2) значение Н0округляют в большую сторону кратно 600 мм и пересчитывают увеличенную отметку верха кранового рельса:
Н1 = Н0 – Н2 (1.3)
Полная высота колонны
Н = Н0 + Нзаг + НФ , (1.4)
где Нзаг– величина заглубления опорной базы колонны ниже нулевой отметки, которое назначается так, чтобы верх базы не доходил до уровня чистого пола на 50…100 мм. Предварительно можно принятьНзаг= 500...800мм и уточнить после проектирования базы.
НФ– высота фермы на опоре, зависящая от типа фермы. Предварительно можно принять для ферм из гнутосварных замкнутых профилейНФ =1800…2000мм, для ферм из уголков и круглых трубНФ=3000мм.
Размер верхней части колонны вычисляется
HВ = hб + hр + H2 + НФ , (1.5)
где hб– высота сечения подкрановой балки, при компоновке можно принять в пределах1/8... 1/10lб(lб– пролет подкрановой балки, равный шагу колонн) и уточнить при последующем проектировании.
hр– высота кранового рельса =120…150мм (см. таблицу П1).
Высоту сечения подкрановой консоли hсможно назначить = 0,8hколи после проектирования колонны уточнить. Некоторое отличие в заданных и фактических размерах мало скажется на результатах статического расчета.
Размер нижней части колонны
HН = Н – HВ(1.6)
Установление горизонтальных размеров
Определяем высоту сечения колонны hпредв = 1/20…1/25 H(для крановQ = 30…5т). По сортаменту широкополочных двутавров принимаем профиль с высотой сеченияhкол, ближайшей большей кhпредв.
Определяем расстояние от оси колонны до оси подкрановой балки
L1 = В2 + (hкол – a) + ск,(1.7)
где В2 – выступающая за ось рельса часть кранового моста согласно справочным данным (табл. П1);
а– привязка наружной грани колонны к продольной оси здания. Привязкаа = 0(по наружной грани колонны) применяется в зданиях с шагом колонн 6 м, оборудованных мостовыми кранами режима работы 1К…6К грузоподъемности до 30 т. Привязкаа = 500мм применяется для кранов режима работы 7К, 8К. В остальных случаяха = 250мм.
(hкол – а)– расстояние от продольной оси здания до внутренней грани колонны;
ск = 75мм — минимальный зазор между краном и колонной.
Округляем размер L1в большую сторону кратно 250 мм, т.е. его следует принимать равным 750, 1000, 1250, 1500. Это обусловлено тем, что пролеты крановLКкратны 500 мм.
Определяем пролет крана
LК = L – 2L1 (1.8)
и зазор между краном и колонной:
ск = L1 – (hкол – a) – В2(1.9)