МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
СТАРООСКОЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. А.А. Угарова (филиал) федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего профессионального образования
«Национальный исследовательский технологический университет « МИСиС»
Кафедра промышленного и гражданского строительства
Л.А. Лунев
Металлические конструкции, включая сварку
Учебное пособие по проектированию стального каркаса производственного здания
для студентов специальности 270102 – «Промышленное и гражданское строительство»
(всех форм обучения)
Старый Оскол
2012 г.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
СТАРООСКОЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. А.А. Угарова (филиал) федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего профессионального образования
«Национальный исследовательский технологический университет « МИСиС»
Кафедра промышленного и гражданского строительства
Л.А. Лунев
Металлические конструкции, включая сварку
Учебное пособие по проектированию стального каркаса производственного здания
для студентов специальности 270102 – «Промышленное и гражданское строительство»
(всех форм обучения)
Одобрено редакционно- издательским советом СТИ
Старый Оскол 2012 г.
УДК 692
ББК 38.54
Рецензент – кандидат технических наук, доцент СТИ НИТУ МИСиС Фисивной П.П.
Лунев Л.А. Металлические конструкции, включая сварку. Учебное пособие .- Старый Оскол: СТИ НИТУ МИСиС, 2012. 73 с.
Учебное пособие составлено в соответствии с рабочей программой дисциплины «Основания и фундаменты» для студентов специальности 270102 «Промышленное и гражданское строительство» и содержит необходимые данные для выполнения курсового проекта
© СТИ НИТУ МИСиС
© Л.А.Лунев
Содержание.
Предисловие……………………………………………4
1. Исходные данные………………………………………5
2. Определение геометрических размеров фермы….......6
3. Сбор нагрузок на 1 кв. м. покрытия………..…………8
4. Определение усилий в стержнях фермы……..……….9
5. Подбор сечений стержней фермы………………........15.
6. Расчёт узлов фермы...…………..……………………..26.
7. Компоновка поперечной рамы...………………..........35
8. Определение расчётных нагрузок на раму..………....37
9. Статический расчёт вручную..………………….........43.
9.1. Определение приближенного значения отношения жесткостей колонны…………………………….………....43
9.2. Определение
коэффициента
,учитывающего
пространственную работу каркаса
здания………………………44
9.3. Определение усилий в характерных сечения стойки рамы………………………………......……..……………...45
10. Расчёт внецентренно-сжатой колон………..……….52
10.1. Определение расчётной длины верхней и нижней части колонны…………………………....………………..52.
10.2. Расчёт сечения надкрановой части колонны……..53
10.3. Расчёт сечения подкрановой части колонны.........58
10.4. Расчёт соединения верхней и нижней части колонны………………………...………………………………....65
10.5. Расчёт базы колонны………………………….......66
11. Список использованной литературы…...……..……72
Предисловие
В курсовом проекте на тему «Стальной каркас одноэтажного производственного здания», студенты должны рассчитать и законструировать несущие конструкции одноэтажного производственного здания, оборудованного мостовыми кранами. В данном методическом пособии рассматривается поперечная рама, состоящая из решетчатого ригеля в виде стропильной фермы и ступенчатой колонны сплошного или сквозного сечения.
Целью рабы является выработка навыков и умений расчета и конструирование каркаса с мостовыми кранами.
Выполнение курсового проекта связано со знанием курсов «Строительной механики» и «Сопротивление материалов».
1. Исходные данные
Грузопьемность крана - Q = 20/5
Пролет (м)- L = 27,
Шаг (м) - Ш = 6,
Отметка головки рельса (м) – hг.р. = 11,3,
Снеговая нагрузка 0,7 кН/м2
Ветровая нагрузка 0,38 кН/м2
Утеплитель: пеносиликатные плиты 100/300 (мм/кг/м3)
2. Определение геометрических длин размеров фермы
Уклон i = 0.01%
1) Определение длин стоек и элементов поясов и раскосов левой части фермы
l1-2
= 2 м, l1-5,
5-8, 8-11 = 5,4
м, 
2) Определение углов
Так как ферма симметричная, то раскосы стойки элементы поясов и углы правой части, будут равны соответственно.
3. Определение сосредоточенной нагрузки
Нагрузка на ферму от веса конструкций покрытия и кровли
Состав кровли и конструкций покрытия |
Нормативная нагрузка, кН/м2 |
Коэффициент надежности по нагрузке |
Расчетная нагрузка, кН/м2 |
1. Защитный слой гравия, утопленный в битумную мастику, δ=10 мм |
0,21 |
1,3 |
0,273 |
2. Гидроизоляционный слой из 4-х слоев рубероида |
0,16 |
1,3 |
0,208
|
3. Утеплитель: пеносиликатный плиты 100/300 |
0,3 |
1,3 |
0,39 |
4. Пароизоляция |
0,04 |
1,3 |
0,052 |
5. Стальной профилированный настил |
0,15 |
1,05 |
0,1575 |
6. Прогоны |
0,08 |
1,05 |
0,084 |
7. Ферма |
0,3 |
1,05 |
0,315 |
8. Связи по покрытию |
0,1 |
1,05 |
0,105 |
Итого |
1,34 |
|
1,5845 |
Снеговая |
0,7 |
1,4 |
0,98 |
Полная нагрузка (постоянная и снеговая и нагрузка) |
2,04 |
|
2,5645 |
1) Узловая нагрузка на ферму определим по формуле:
2) Узловая нагрузка на крайнюю стойку равна:
3) Реакция в узлах опирания фермы равна:
