41

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ПРИДНІПРОВСЬКА ДЕРЖАВНА АКАДЕМІЯ

БУДІВНИЦТВА І АРХІТЕКТУРИ

Кафедра металевих, дерев'яних

і пластмасових конструкцій

Методичні вказівки до курсового і дипломного проектування з металевих конструкцій «Сталевий каркас одноповерхової виробничої будівлі» для студентів будівельних спеціальностей пцб:

6.092100, 7.092101

Розділ 1 Рама каркасу та колона з решітчастою нижньою частиною

Дніпропетровськ - 2010

Методичні вказівки до курсового і дипломного проектування з металевих конструкцій «Сталевий каркас одноповерхової виробничої будівлі» для студентів будівельних спеціальностей ПЦБ: 6.092100, 7.092101. РОЗДІЛ 1. Рама каркасу та колона з решітчастою нижньою частиною./ Укладачі: Братусь М.Г., Ісмагулов Б.Г., Янкін П.В. –Дніпропетровськ: ПДАБА, 2010, - 77с.

У методичних| вказівках| наведені|:

• правила та приклади компонування|компонування| каркасу будівлі|;

• збір| навантажень| на раму каркасу та її статичний| розрахунок|;

• визначення| зусиль| в перерізах| колони| з наскрізною| нижньою| частиною|;

• в’язі| покриття| та між| колонами|;

• приклад статичного розрахунку| рами| каркасу;

• приклад розрахунку| колони| середнього| ряду|лаві| та конструювання| вузлів|;

• перелік| основної| | нормативної| документації| та технічної| літератури|.

Редагування методичних вказівок та розрахунок бази колони виконали:

Степура О.О., Волобуєва С.О. – студенти групи 601-М.

Укладачі: к.т.н., доц. Братусь М.Г.;

к.т.н., доц. Ісмагулов Б.Г.;

ас. Янкін П.В.

Відповідальній за випуск: проф. Єгоров Є.А., зав. кафедрою металевих, дерев’яних і пластмасових конструкцій.

Рецензент: доц. Бабіч В.В.

Затверджено на засіданні| кафедри

металевих|, дерев’яних| і пластмасових|

конструкцій|

Протокол №33 від| 17.06.2010 р.

Зав. каф. Єгоров Є.А.

Затверджено на засіданні|

Методічної ради ПДАБА.

Протокол №7(67) від 25.08.2010 р.

ЗМІСТ|вміст|

ВСТУП|.............................................................................................................4

1. Компонування| каркасу .......................................................................6

1. Вибір кранів..........................................................................................6

2. Визначення розмірів поперечної рами каркасу...............................10

3. Конструкції покриття, розміри ригеля, стінове огородження…..обгороджування. 12

4. Схеми в’язей........................................................................................14

2. ВИЗНАЧЕННЯ НАВАНТАЖЕНЬ НА РАМУ КАРКАСУ......................16

2.1 Снігові навантаження..............................................................................16

2.2 Вітрові навантаження..............................................................................16

2.3 Навантаження рами мостовими кранами..............................................18

2.4 Постійні навантаження….......................................................................21

2.4.1. Постійні навантаження від покриття..............................................21

2.4.2.Навантаження від сили тяжіння колон і підкранових балок........ 23

3. СТАТИЧНИЙ РОЗРАХУНОК РАМИ КАРКАСУ................................25

1. Розрахункова схема рами..............................................................25

3.2. Розрахунок багатопрольотних рам |із| шарнірним з’єднанням ригелів

і колон……………..…………………………….………………........27

3.3. Визначення зусиль для розрахунку колони по ряду «Б»....................31

4. РОЗРАХУНОК КОЛОНИ СЕРЕДНЬОГО РЯДУ |«Б»..............................41

4.1. Складання комбінацій зусиль.................................................................41

4.2. Розрахунок нижньої частини колони.....................................................43

4.2.1. Розрахункові зусилля для лівої вітки колони……………………..43

4.2.2. Зусилля для розрахунку колони на загальну стійкість в

площині рами……………………………………………………………….44

4.2.3. Розрахунок лівої вітки колони як центрально-стиснутого стержня|стойки| на стійкість………|із| ………………………………………..……….…44

4.2.4. Розрахунок решітки колони……………………………………..…47

4.2.5. Розрахунок колони на загальну стійкість в площині рами………49

4.3.Підбір перерізу оголовка|.........................................................................53

4.3.1. Перевірка стійкості оголовка| в площині рами……………………54

4.3.2. Розрахунок оголовка колони з площини рами…………………..56

4.4. Частота і період власних коливань рами на рівні позначки

верхівки колони ряда «А»…………………………………………………..58

4.5.Розрахунок вузлів колони.........................................................................59

5. ОФОРМЛЕННЯ ПОЯСНЮВАЛЬНОЇ ЗАПИСКИ...................................72

5.1.Структура пояснювальної записки…………………………….............72

5.2. Вимоги до оформлення пояснювальної записки………………...........73

5.3. Суть проекту (Зміст курсового проекту)...............................................74

6. КРЕСЛЕННЯ КОНСТРУКЦІЙ....................................................................75

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ...................................................................................76

Присвячується

А.Д. Зєвіну, О.Ф. Іванкову та І.Є. Спенглеру

ВСТУП

Методичні вказівки під загальною назвою «Сталевий каркас одноповерхової виробничої будівлі» для студентів будівельних спеціальностей ПЦБ: 6.092100, 7.092101 складається з чотирьох розділів:

• РОЗДІЛ 1. Рама каркасу та колона з решітчастою нижньою частиною.

• РОЗДІЛ 2. Підкранова балка.

• РОЗДІЛ 3. Сталева крокв’яна ферма.

• РОЗДІЛ 4. ДОДАТКИ.

В даних методичних вказівках для окремих елементів (колони, підкранові балки, стержні ферм) використовується місцева система координат: вісь Х направлена вздовж елемента, вісь Z – вертикальна (основна робоча вісь), вісь У – горизонтальна.

Курсове і дипломне проектування розвиває навики самостійного вирішення інженерних задач.

Мета даного курсового або дипломного проекту – закріпити знання розділу “Конструкції одноповерхових виробничих будівель” курсу “ Металеві конструкції”, ознайомитися з методикою проектування сталевих конструкцій.

Завдання курсового проекту – розрахувати і сконструювати основні елементи каркасу одноповерхової виробничої будівлі, обладнаної мостовими електричними опорними кранами.

Даний проект, при відповідному поглибленому опрацюванні окремих розділів, із додаванням варіантної частини і розрахунку з використанням ЕОМ, може бути розділом з металевих конструкцій у дипломних роботах [28].

Використання обчислювальних комплексів в проектуванні конструкцій знаходимо у вказівках [25].

Сталеві конструкції в сучасних умовах проектують в два етапи.

Перший етап – проектне завдання. На початковій стадії розробки проекту необхідна спільна робота архітектора, конструктора-проектувальника і технолога по забезпеченню безперервного виробничого процесу. На цьому етапі обгрунтовують можливість і необхідність застосування сталі як матеріалу для конструкцій, розглядають та аналізують принципово можливі варіанти конструктивно-компонувальних рішень несучих та огороджуючих конструкцій. Один з із розділів проектного завдання – варіантне проектування в якому наближеними методами проводять техніко-економічний аналіз варіантів конструкцій [18, 24]

Другий етап – робоче проектування. На цьому етапі обгрунтовують компонувальні рішення прийнятого варіанту, уточнюють дані про навантаження, підбирають перерізи елементів, виконують розрахунки на міцність, стійкість і деформацію конструкцій, складають плани, розрізи і креслення всіх вузлів з’єднання конструкцій (креслення КМ), потім розроблюють монтажні схеми, креслення окремих елементів із специфікацією металу за профілями (креслення КМД).

Курсовий проект складається із пояснювальної записки і графічної частини.

Графічна частина проекту у вигляді двох креслень стадії КМ, як приклад, дана в розділі 4, додаток Ж. Проте ця частина є рекомендаційною і уточнюється згідно бланку завдання.

В додатках розділу 4 наведені довідкові дані по в'язям, прогонам, підкрановим рейкам, сніговим і вітровим навантаженням, навантаженням від мостових електричних опорних кранів, сортамент прокатних та зварних елементів, креслення КМ: плани, розрізи, вузли конструкцій.

Вступ в курсовому проекті повинен містити коротку характеристику задач в області металевих конструкцій, використання обчислювальних комплексів для проектування, посилання на використану нормативну документацію і технічну літературу, перелік сталей для елементів каркасу, характеристику зварювальних матеріалів та болтових з'єднань.

Наприклад, при маловуглецевій сталі Ст3 вибираємо для підкранових балок Ст3пс5(С255), для ферм – Ст3пс6(С245) (окрім фасонок), для колон – Ст3кп2(С235).