_{Нижегородский государственный архитектурно-}

строительный университет

Кафедра металлических конструкций

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Расчет стального каркаса одноэтажного промышленного здания

Студент гр. 149 А.Ю.Харламов

Преподаватель Е.В. Житянная

Нижний Новгород - 2011

СОДЕРЖАНИЕ

стр.

1.	Задание и исходные данные для курсового проекта	3
2.	Компоновка каркаса одноэтажного промздания	4
3.	Сбор нагрузок на одну поперечную раму	6
4.	Статический расчет поперечной рамы цеха	11
5.	Расчетные сочетания усилий	17
6.	Конструктивный расчет колонны	19
	6.1 Конструирование и расчет стержня колонны	19
	6.2. Конструирование и расчет узла сопряжения верхней и нижней частей колонны	28
	6.3. Конструирование и расчет базы колонны	30
	6.4. Расчет анкерных болтов	33
	Список литературы	35

1. Задание и исходные данные для курсового проекта

Запроектировать несущие конструкции стального каркаса одноэтажного промышленного здания при следующих исходных данных:

район строительства – II₄; снеговой район – ΙΙI; ветровой район – ΙV;

здание однопролетное без фонаря, отапливаемое;

кровля по прогонам легкая;

стеновое ограждение – самонесущее;

крановое оборудование – два мостовых крана по ГОСТ 6711-81 грузоподъемностью 80 т;

режим работы мостовых кранов – 4К-6К;

пролет здания – 30 м;

шаг колонн – 6 м;

шаг стропильных ферм – 6 м;

высота от уровня пола до головки кранового рельса (технологическая высота) – 12,25 м;

длина здания - 120м;

класс бетона по прочности на сжатие – В12,5, Rbn=9,5МПа;

сопряжения ригеля с колоннами – жесткое;

монтаж конструкций заводского изготовления производится на болтах.

2. Компоновка каркаса одноэтажного промздания

1. Размеры по высоте поперечника

1.1.Расстояние от головки рельса до низа фермы

Габаритная высота мостового крана по ГОСТ 6711-81 Н_с = 4000 мм (рис.2.1):

,

где f = 400 мм – зазор, учитывающий прогиб конструкций покрытий;

100 мм – конструктивный зазор.

1.2. Полезная высота цеха (высота в свету)

Принимаем Но=16800 мм (размер кратен 600 мм).

1.3. Длина верхней части ступенчатой колонны (от низа ригеля до перепада):

принимаем с учетом выравнивающей подкладки под подкрановую балку 20 мм,

где h_ra – высота кранового рельса КР100.

1.4. Длина нижней части колонны

При заглублении базы на 1000 мм ниже отметки чистого пола:

1.5. Полная высота рамы

h_rt =2900 мм – высота фермы на опоре (в осях поясов) – принята по серии с применением профилированного настила;

h₀-учет уклона и конструкции кровли

2.Размеры по ширине

2.1. Привязка наружней грани колонны

b₀ = 250 мм

2.2. Высота поперечного сечения верхней части колонны

h₂=2b₀ =2·250=500мм

Для обеспечения поперечной жесткости каркаса, высота поперечного сечения колонн, ориентировочно, должна быть:

Принимаем: h₂ = 500 мм;

2.3. Расстояние от разбивочной оси ряда колонн до оси подкрановой балки

Должно удовлетворять условию:

,

где В₁ – вылет концевой балки за пределы оси рельса;

с = (75÷100) мм – конструктивный зазор между торцом мостового крана и внутренней плоскостью колонны.

Принимаем λ₁ = 750 мм (кратно 250 мм), при этом с = 100 мм. Тогда:

2.4. Высота поперечного сечения нижней части колонны

.

Рис. 2.1. Компоновка поперечной рамы.

3. Сбор нагрузок на одну поперечную раму

1.Нормативная и расчетная поверхностные постоянные нагрузки от веса легкой кровли

Таблица 3.1

Тип и состав покрытия	Единицы измерения	Нормативное значение		Расчетное значение
1	2	3	4	5
Водоизоляционный ковер из 2-х слоев стеклоизола	кН/м2	0,2	1,3	0,26
Утеплитель Rockwool	кН/м2	0,5	1,2	0,6
Пароизоляция – пленка Пароизол 1 слой;	кН/м2	0,185	1,3	0,241
Проф.настил	кН/м2	0,155	1,05	0,163
Решетчатые прогоны-6 м	кН/м2	0,06	1,05	0,063
Собственный вес ферм и связей покрытия	кН/м2	0,5	1,05	0,53
Всего:	кН/м2	gan=1,6		ga=1,86

Расчетная линейная нагрузка от собственного веса покрытия на 1 пог. м ригеля составит:

,

где В_ф =6 м – шаг стропильных ферм;

γ_н = 0,95 – коэффициент надежности по назначению.

Рис. 3.1. Схема приложения постоянных и временных (снеговой и ветровой) нагрузок.