Разработка стальных конструкций каркаса одноэтажного однопролетного производственного здания, оборудованного подвесным краном

Содержание
1. Исходные данные................................................................................................................................3

2. Компоновка конструктивной схемы каркаса производственного здания.....................................3

3. Нагрузки, действующие на каркас.....................................................................................................4

4. Расчет балки монорельса...................................................................................................................7

5. Расчет поперечной рамы здания.......................................................................................................8

5.1. Расчетная схема рамы.................................................................................................................8

5.2. Статический расчет рамы............................................................................................................9

а) Определяем нагрузку от стенового ограждения и собственного веса колонн:........................9

б) постоянная нагрузка от веса шатра...............................................................................................9

в) снеговая нагрузка............................................................................................................................9

г) ветровая нагрузка ............................................................................................................................9

д) от вертикальной крановой нагрузки:............................................................................................9

5.3. Определение расчетных усилий в элементах рамы ..............................................................10

6. Расчет стропильной фермы..............................................................................................................12

6.1. Определение расчетных усилий в стержнях ферм ................................................................12

6.2. Подбор сечений стержней фермы...........................................................................................14

а) Подбор сечения стержней сжатого верхнего пояса...............................................................14

б) Подбор сечения стержней растянутого нижнего пояса.........................................................15

в) Подбор сечения опорного раскоса а-б....................................................................................16

г) Подбор сечения раскоса б-в.....................................................................................................18

д) Подбор сечения раскоса г-д.....................................................................................................19

е) Подбор сечения раскоса д-е.....................................................................................................20

ж) Подбор сечения раскоса ж-з ....................................................................................................21

з) Подбор сечения стойки 2-а.......................................................................................................23

и) Подбор сечения стойки в-г и е-ж .............................................................................................24

6.3. Конструирование и расчет промежуточных узлов фермы....................................................28

6.3.1. Промежуточный узел (узел А)..........................................................................................29

6.3.2. Промежуточный узел (узел Б)..........................................................................................30

6.3.3. Промежуточный узел (узел В)..........................................................................................32

6.3.4. Промежуточный узел (узел Г)...........................................................................................33

6.3.5. Промежуточный узел (узел Д)..........................................................................................35

6.4. Конструирование и расчет опорного узла фермы (узел З)....................................................37

6.4.1. Нижний опорный узел ......................................................................................................37

6.4.2. Верхний опорный узел......................................................................................................39

6.5. Конструирование и расчет укрупнительных узлов фермы....................................................40

6.5.1. Укрупнительный узел нижнего пояса фермы (узел Е). ..................................................40

6.5.2. Укрупнительный узел верхнего пояса фермы (узел Ж). ................................................42

6.6. Связи (прокладки) в составных элементах фермы.................................................................44

7. Расчет внецентренно сжатой сплошной колонны. ........................................................................49

5.1. Расчетная длина колонны..............................................................................................................49

5.2. Подбор сечения стержня сплошной колонны........................................................................49

5.3. Конструирование и расчет оголовка и базы колонны...........................................................53

8. Подбор сечения связей.....................................................................................................................57

1. Исходные данные


Пролет рамы (фермы): L = 24 м; Длина здания: Lзд = 96 м;
Шаг колонн (ферм): В = 12 м, что определяется видом покрытия. Тип покрытия: железобетонные панели 3х12м;
Очертание фермы: параллельная; Высота фермы в коньке: h = 3,2 м
Высота цеха от уровня пола (нулевой отметки) до низа ригеля: Hc = 6,9 м Заглубление базы колонны от уровня пола: hв = 0,6 м.
Нормативные максимальная и минимальная крановые нагрузки от подвесного крана: Fmax,n = 28 кН
Fmin,n = 2,5 кН

Материал конструкции (сталь): С345;

Место строительства: 𝑆𝑜 = 0,7 кН/м2, 𝜔𝑜 = 0,48 кН/м2
Расчетное сопротивление сталей и сварных соединений представлены в табл. №1 и 2. Таблица №1. Расчетные сопротивления стального проката, МПа


Таблица №2. Расчетные сопротивления сварных соединений с угловыми швами, Мпа


Сварочные материалы

Сталь Тип Марка электрода проволоки
Напряженное состояние Срез по Срез по металлу
металлу шва, границы сплавления, 𝑅𝑤𝑓 𝑅𝑤𝑧




С345
от 2 до 20 вкл. Э50, св. 20 до 40 Э50А
Св-10ГА 215
210

205