Главная База знаний "Allbest" Строительство и архитектура Разработка отправочного элемента КМД–ферма

Разработка отправочного элемента КМД–ферма

Подбор мостового крана. Определение нагрузки от снега и от ветра. Сбор нагрузок на раму каркаса. Расчетный вес верхней части колонны. Высота сечения нижней части колонны. Собственный вес металлических конструкций покрытия. Эквивалентные линейные нагрузки.

Рубрика Строительство и архитектура
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 06.05.2013
Размер файла 237,7 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Кузбасский государственный технический университет»

Кафедра строительных конструкций

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту по дисциплине

«Металлические конструкции»

Выполнил: студент

группы СК-071

Кобер Н.А.

Проверил:

Новиньков А.Г.

Кемерово 2010г.

1. Исходные данные для проектирования

1. Место строительства - г. Салехард

2. Высота отметки головки кранового рельса - 7м

3. Пролет рамы L - 24м

4. Шаг рам B - 6м

5. Грузоподъемность крана - 100т

6. Режим работы крана - 6К

7. Разработка чертежа отправочного элемента КМД - ферма

Город Пермь находится в IV снеговом районе, значит, нормативная нагрузка от снега составляет -1,5кПа; и во IV ветровом районе, значит нормативная нагрузка от ветра составляет - 0,48кПа.

1.1 Подбор мостового крана

Для грузоподъемности - 100т, пролета здания в 24м и при шаге колонн 6м, по таблице (прил.1 - Беленя) подбираем мостовой кран.

Параметры крана: Hк=3700мм, B1=400мм, B2=9350мм, K=4600мм

Максимальное давление колеса - Fk1max=410кН, Fk2max=439кН

Вес тележки - Gt=363кН

Вес крана с тележкой - Gk=1107кН

Тип кранового рельса - КР-120

Высота рельса - hр=170мм

Высота подкрановой балки - hб=1000мм

1.2 Вертикальная компоновка

1) Определение высоты мостового крана:

2) Находим полную полезную высоту:

3) Устанавливаем размеры верхней части колонны Hв, нижней части Hн и высоту у опоры ферм Hф.

Высота верхней части колонны:

Размер нижней части колонны:

Общая высота колонны:

Высоту у опоры фермы Hф принимаем равным 2,25м, т.к пролет рамы L=24м

1.3 Горизонтальная компоновка

1) Назначаем привязку к оси b0=250мм

2) Определяем высоту сечения верхней части колонны:

hb= 2b0- при жестком опирании фермы на колонну

hb= 2х250=500

3) Высота сечения нижней части колонны:

2. Сбор нагрузок на раму каркаса

2.1 Постоянные нагрузки

Постоянная поверхностная распределенная нагрузка от покрытия на 1м2

Состав покрытия

норм. нагрузка, кН/м2

коэф. Надежности по нагрузке

Расчетная нагрузка кН/м2

Защитный слой (битумная мастика с втопленным гравием) г=21кН/м3; t=20мм

0,42

1,3

0,55

Гидроизоляция(4 слоя рубероида)

0,2

1,3

0,26

Утеплитель (пенопласт) г=0,5кН/м3; t=50мм

0,03

1,2

0,04

Пароизоляция (1 слой рубероида)

0,04

1,3

0,05

Стальная панель с проф. настилом

0,35

1,05

0,37

Собственный вес металлических конструкций покрытия

0,3

1,05

0,32

ИТОГ:

1,34

1,59

Находим расчетную равномерно распределенную линейную нагрузку на ригель рамы:

Найдем расчетный вес верхней части колонны (20% веса):

Нв=6,77м, Нн=6,53 , Нф=2,25м

Расчетный вес нижней части колонны (80% веса):

Поверхностная масса стен 200кг/м2, переплетов с остеклением - 35кг/м2.

Тогда в верхней части колонны (включая вес этой части колонны) и нижней части колонны

Массу подкрановых балок находим по формуле:

Вес подкрановых балок составляет:

Итоговая постоянная нагрузка:

2.2 Снеговая нагрузка п.5 СНиП - «НиВ»

2.3 Ветровая нагрузка [п.6 СНиП - «НиВ»]

Для типа местности В:

Z

<5м

от 5 до 10м

от 10 до 20м

k

0.5

0.65

0.85

Находим значения ветровой нагрузки:

q высота менее 5м

1,612кН/м

q на высоте 6,53м

1,677кН/м

q на высоте 10м

2,096кН/м

q на высоте 11,95

2,225кН/м

q на высоте 14,2

2,367кН/м

Сосредоточенные силы от ветровой нагрузки вычисляем по формулам:

Эквивалентные линейные нагрузки:

2.4 Крановые нагрузки

Т.к здание однопролетное, то нагрузка определяется от двух сближенных кранов

Находим значения моментов:

Сила горизонтального торможения тележки:

3) Таблица расчетных сочетаний усилий

Номер нагрузки

Нагрузка и комбинации усилий

ш

Сечения стойки рамы

1-1

2-2

3-3

4-4

M

N

Q

M

N

M

N

M

N

Q

1

Постоянная

1,0

-138,94

-386,05

-8,35

-183,80

-386,05

-202,25

-491,16

+136

-491,16

-8,35

2

Снеговая

1,0

-95,95

-172,8

-1,24

-89,29

-172,8

-83,51

-172,8

+93,34

-172,8

-1,24

0,9

-86,355

-155,52

-1,116

-80,361

-155,52

-75,159

-155,52

+84,006

-155,52

-1,116

3

Dmax

на левую стойку

1,0

-20,50

+6,08

-51,73

+251,37

+6,08

-603,33

-1133,32

+193,07

-1133,32

-51,73

0,9

-18,45

+5,472

-46,557

+226,233

+5,472

-542,997

-1019,99

+173,763

-1019,99

-46,557

3*

на правую стойку

1,0

-166,54

-6,08

-51,73

+111,27

-6,08

-43,72

-220,86

+366,53

-220,86

-51,73

0,9

-149,88

-5,472

-46,557

+100,143

-5,472

-39,348

-198,774

+329,877

-198,774

-46,557

4

T

на левую стойку

1,0

±36

±6,58

±14,28

±112,67

±6,58

±106,09

±6,58

±126,04

±6,58

±29,27

0,9

±32,4

±5,922

±12,852

±101,403

±5,922

±95,481

±5,922

±113,436

±5,922

±26,343

4*

на правую стойку

1,0

±122,11

±6,58

±14,28

±45,44

±6,58

±38,85

±6,58

±74,37

±6,58

±14,28

0,9

±109,899

±5,922

±12,852

±40,896

±5,922

±34,965

±5,922

±66,933

±5,922

±5,922

5

Ветровая

слева

1,0

+38,14

+3,35

+3,18

+5,76

+3,35

+9,11

+3,35

-172,54

+3,35

+28,05

0,9

+34,326

+3,015

+2,86

+5,184

+3,015

+8,199

+3,015

-155,286

+3,015

+25,24

5*

справа

1,0

-42,34

-3,35

-5,85

-8,46

-3,35

-12,75

-3,35

+162,21

-3,35

-24,47

0,9

-38,106

-3,015

-5,26

-7,614

-3,015

-11,475

-3,015

+145,989

-3,015

-22,02

+Mmax, Nсоотв

№ нагрузки

1.0

-

1,3,4

-

1,3*,4

Усилие

-

-

-

180,24

-373,39

-

-

628,57

705,44

-

№ нагрузки

0.9

-

1,3,4,5

-

1,2,3*,4,5*

Усилие

-

-

-

516,62

-371,64

-

-

809,308

-842,55

-

-Mmax, Nсоотв

№ нагрузки

1.0

1,3*,4*

1,2

1,3,4

1,5

Усилие

-427,59

-398,71

-

-273,09

-558,85

-911,67

-1631,06

-36,54

-487,81

-

№ нагрузки

0.9

1,2,3*,4*,5*

1,2 ,5*

1,2,3,4,5*

1,5

Усилие

-523,18

-555,98

73,865

-280,70

-544,58

-927,36

-1675,61

-19,286

488,14

-

Nmax,

+Mсоотв

№ нагрузки

1.0

-

-

-

1,3,4

Усилие

-

-

-

-

-

-

-

455,11

-1631,06

-

№ нагрузки

0.9

-

-

-

1,2,3,4,5*

Усилие

-

-

-

-

-

-

-

653,194

-1663,65

Nmax,

-Mсоотв

№ нагрузки

1.0

1,2

1,2

1,3,4

-

Усилие

-234,89

-558,85

-

-273,09

-558,85

-911,67

-1730,57

-

-

-

№ нагрузки

0.9

1,2,3*,4*,5*

1,2,5*

1,2,3,4,5*

-

Усилие

523,18

-555,98

73,865

-271,77

-544,58

-927,36

-1675,61

-

-

-

Nmin,

+Mсоотв

№ нагрузки

1.0

Усилия M и N от постоянной нагрузки с коэф. 0,9/1,1=0,8

1,5*

Усилие

270

-396,28

-

Nmin,

-Mсоотв

№ нагрузки

1.0

Усилия M и N от постоянной нагрузки с коэф. 0,9/1,1=0,8

1,5

Усилие

-63,74

-389,58

-

Qmax

№ нагрузки

0.9

1,2,3,4,5*

Усилие

109,56

4. Расчет колонны

Для верхней части колонны в сечении 1 - 1: N=-555,98кН; M=-523,18кН*м

Для нижней части колонны N1=-1675,61кН; M1=-927,36кН*м (изгибающий момент догружает подкрановую ветвь); N2=-1663,65; M2=653,194кН*м (изгибающий момент догружает наружную ветвь); Qmax=-109,56кН

Соотношение жесткостей верхней и нижней части колонны IB/IH=1/5

4.1 Определение расчетных длин колонны

Определяется относительная погонная жесткость: [прил.6 СНиП «СК»]

Определяем коэф. б равный отношению коэф. расчетных длин нижней к верхней части колонны

По полученным значениям n и б определяем коэф. расчетной длины нижней части колонны. По табл.68 - СНиП «2-23-81*» µ1=1,94

Определяем коэф. расчетной длины для верхней части колонны

µ2=µ1/б=1,94/0,87=2,2

Определяем расчетные длины нижней и верхней части колонны в плоскости рамы:

Определяем расчетные длины нижней и верхней части колонны из плоскости рамы:

5. Расчет стропильной фермы

5.1 Исходные данные

Параметры здания и нагрузки те же, что в примерах компоновки и расчета рамы. Материал стержней фермы - С245 Ry=24кН/см2; материал фасонок - С255. Элементы ферм выполнены из уголков. HФ=2,25м

5.2 Сбор нагрузок на ферму

Постоянная нагрузка:

Снеговая нагрузка:

Значения погонных равномерно распределенных расчетных нагрузок от собственного веса конструкций и снега определяются по формулам:

QКР = qКР В = 1,59 6 = 9,54кН/м ;

где В - шаг ферм (В = 6 м);

Нагрузка на промежуточные узлы фермы от собственного веса конструкций

F1 = QКР d = 9,54 3 = 28,6 кН;

где d - длина панели верхнего пояса (d = 3 м)

Нагрузка на опорные стойки от собственного веса конструкций

F2 = 0,5 F1 = 0,5 28,6 = 14,3кН

Нагрузка на промежуточные узлы фермы от снега

F1 = PСНЕГА d = 14,4 3 = 43,2кН;

Нагрузка на опорные стойки от снега

F2 = 0,5 F1 = 0,5 43,2 = 21,6кН

Схема загружения фермы

5.3 Определение усилий в стержнях фермы

Расчетная схема фермы

Нагрузка от рамных моментов:

1я комбинация:

(сочетание 1,2,3*,4*,5*)

2я комбинация:

(не учитываем снеговую нагрузку)

Нагрузка от распора рамы:

1я комбинация:

2я комбинация:

5.4 Расчетные усилия в элементах фермы, кН

Элемент

№ стержня

Усилия от постоянной нагрузки

Усилия от снеговой нагрузки

Усилия от опорных моментов

Усилие от распора рамы

Расчетные усилия

№ усилий

растяжение

№ усилий

сжатие

М1=-523,18

М2=-436,82

Н1=-83,9

Н2=-82,8

1

2а

2б

3

4

5

6

Верхний пояс

1-4

0

0

0

232.5

194,1

-

-

3

232,5

-

-

4-6

-22,896

-328,8

-295,8

201,9

163,51

-

-

-

-

1+2а

-351,69

6-8

-22,896

-328,8

-295,92

201,9

163,51

-

-

-

-

1+2а

-351,69

8-9

-30,568

-444

-399,6

169,9

131,6

-

-

-

-

1+2а

-474,56

Нижний пояс

2-5

7,632

184,8

166,32

-217,86

-179,42

-57,13

-56,01

1+2а

192,4

1+4+6

-227,8

5-7

7,632

415,2

373,68

-185,94

-147,55

-57,13

-56,01

1+2а

422,8

-

-

Раскосы

2-4

-16,695

-238,77

-214,893

-18,90

-18,89

-

-

-

-

1+2б+3

-250,48

4-5

11,925

180

162

19,95

19,94

-

-

1+2б+3

193,8

-

-

5-8

-7,155

-108

-97,2

-19,95

-19,94

-

-

-

-

1+2б+3

-124,3

7-8

2,385

36

32,4

19,95

19,94

-

-

1+2б+3

54,7

-

-

1-3

0

0

0

0

0

-

-

-

-

-

-

Стойки

1-2

-1,431

-21,6

-19,44

0

0

-

-

-

-

1+2а

-23

5-6

-2,862

-43,2

-38,88

0

0

-

-

-

-

1+2а

-46,02

7-9

-2,862

-43,2

-38,88

0

0

-

-

-

-

1+2а

46,02

5.5 Таблица проверки сечений стержневой фермы

Элемент

№ элемента

Расчетное усилие, кН

Сечение уголка

Площадь сечения, см2

IX/IY ,см

iX/iY ,см

лX/лY

[л]

Цmin

г

Проверка сечений

растяжение

сжатие

прочность

устойчивость

Верхний пояс

1-4

232,5

-

L1 25х9

44

275/275

3,86/5,48

78/109

127

-

1

5,28<24

4-6

-

351,69

L 125х9

44

300/600

3,86/5,48

78/109

127

0,481

1

16,6<24

6-8

-

351,69

L 125х9

44

3,86/5,48

78/109

127

0,481

1

16,6<24

8-9

-

474,56

L 125х9

44

3,86/5,48

78/109

127

0,481

1

22,4<24

Нижний пояс

2-5

192,4

227,8

L 125х9

44

575/575

3,86/5,48

148/105

150

0,283

1

18,3<24

5-7

422,8

-

L 125х9

44

600/1200

3,86/5,48

155/219

400

-

1

9,6<24

Раскосы

2-4

-

250,48

L 160x10

31,43

375/375

3,85/2,47

76/54

150

0,716

1

11,1<24

4-5

193,8

-

L 140х9

24,7

4,34/6,09

86/72

400

-

1

8<24

5-8

-

124,3

L 125x8

19,7

3,86/5,46

97/69

180

0,554

1

11,4<24

7-8

54,7

-

L 56х5

10,82

1,72/2,69

218/139

400

-

1

5,1<24

1-3

-

-

-

-

177/177

-

-

-

-

1

-

-

Стойки

1-2

-

23

L 56x5

10,82

225/225

1,72/2,69

131/84

180

0,360

1

6<24

5-6

-

46,02

L 56x5

10,82

1,72/2,69

131/84

180

0,360

1

12<24

7-9

-

40,02

L 56x5

10,82

1,72/2,69

131/84

180

0,360

1

12<24

5.6 Расчет сварных швов

мостовой кран нагрузка колонна

Для сварки узлов фермы применяем полуавтоматическую сварку Св-08Г2С

d=1.4…2мм; kfmax=8мм; вf=0.9; вz=1.05; гwf=гwz=1

Rwf xвf=240x0.9=216>Rwz=0.45x370x1.05=175

Несущая способность швов определяется прочностью по границе сплавления

(гwвRw)min=17.5кН/см2

Длина сварных швов определяется по формуле:

lw=N/(2kf(вгwRw)min)+1

Таблица расчета швов

Номер стержня

Сечение

[N], кН

Шов по обушку

Шов по перу

Nоб, кН

kf, мм

lw, см

Nп кН

kf, мм

lw, см

1-4

L1 25x9

232,5

162,75

8

5

69,75

6

2

4-6

L1 25x9

351,69

246,183

8

8

105,507

6

4

6-8

L1 25x9

351,69

246,183

8

8

105,507

6

4

8-9

L1 25x9

474,56

332,192

8

10

142,368

6

5

2-5

L1 25x9

192,4

134,68

8

4

57,72

6

2

5-7

L1 25x9

422,8

295,96

8

9

126,84

6

4

2-4

L 160x10

250,48

175,336

8

5

75,144

6

3

4-5

L 140x9

193,8

135,66

6

4

58,14

4

2

5-8

L 125x8

124,3

87,01

6

3

37,29

4

2

7-8

L 56x5

54,7

38,29

6

2

16,41

4

2

1-2

L 56x5

23

16,1

6

2

6,9

4

2

5-6

L 56x5

46,02

32,214

6

2

13,806

4

2

7-9

L 56x5

40,02

28,014

6

2

12,006

4

2

Список использованной литературы

1. СНиП II-23-81*. Стальные конструкции.

2. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия.

3. Металлические конструкции / под общей редакцией Е. И. Беленя.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Расчет конструкции одноэтажного промышленного здания с мостовыми кранами

    Выбор несущих конструкций каркаса промышленного здания, компоновка поперечной рамы. Статический расчет рамы, колонны, ребристой плиты покрытия. Определение расчетных величин усилий от нагрузки мостового крана. Комбинация нагрузок для надкрановой части.

    курсовая работа [2,4 M], добавлен 04.10.2015

  • Расчет металлической конструкции фермы

    Определение нагрузок на поперечную раму. Подбор сечения нижней части колонны и элементов фермы. Методика подбора сечений для сжатых стержней. Расчет фермы, раздельной базы сквозной колонны и сварных швов прикрепления раскосов и стоек к поясам фермы.

    курсовая работа [217,4 K], добавлен 25.03.2013

  • Проектирование поперечной рамы каркаса промышленного здания с мостовыми кранами

    Компоновка поперечной рамы. Расчет внецентренно-сжатой колонны, узла сопряжения верхней и нижней частей колонны. Подбор сечения сжатых стержней фермы. Сбор нагрузок на ферму. Расчет анкерных болтов. Расчетные сочетания усилий. Статический расчёт рамы.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 14.11.2016

  • Стальной каркас промышленного здания

    Расчет поперечной рамы, составление сочетаний нагрузок и выбор невыгодных сочетаний усилий. Подбор сечений центрально растянутых и центрально сжатых элементов. Расчетные длины колонны. Подбор сечения верхней и нижней части колонны. Расчет базы колонны.

    курсовая работа [591,0 K], добавлен 28.04.2012

  • Конструирование стропильной фермы и ступенчатой колонны

    Компоновка конструктивной схемы каркаса. Поперечная и продольная система. Расчетная схема рамы: снеговая и ветровая нагрузка. Определение расчетных внутренних усилий. Расчет узлов и конструирование стропильной фермы. Стыка верхней части колонны с нижней.

    курсовая работа [1,6 M], добавлен 13.05.2014

  • Проектирование опорных конструкций промышленного здания в г. Новосибирске

    Технический проект опорных конструкций промышленного здания. Компоновка плана пролетов сетки колонн и поперечного разреза. Расчет внецентренно сжатой колонны: подбор сечения верхней и нижней части, конструирование узла сопряжения; расчет анкерных болтов.

    курсовая работа [549,4 K], добавлен 10.08.2013

  • Проектирование металлической балочной клетки и центрально-сжатой колонны

    Подбор сечения балок: настила, главной, составной. Проверка их прочности, жесткости, общей и местной устойчивости. Расчет и конструирование узлов, соединений. Проектирование центрально-сжатой колонны и ее нижней опорной части. Выбор стали для конструкций.

    курсовая работа [221,5 K], добавлен 27.11.2015

  • Железобетонные конструкции

    Назначение размеров сечений колонн и определение их моментов инерции. Сбор нагрузок на поперечную раму. Подбор арматуры в подкрановой части колонны. Определение размеров подошвы фундамента. Расчет сегментной фермы. Расчетные характеристики материалов.

    курсовая работа [20,1 M], добавлен 10.02.2012

  • Многоэтажное промышленное здание из железобетонных конструкций

    Компоновка элементов сборного перекрытия. Сбор нагрузок и подбор сечения. Огибающие эпюры изгибающих моментов, поперечных сил. Построение эпюры материалов и определение мест обрыва продольных стержней. Расчет консоли колонны. Определение размеров подошвы.

    курсовая работа [1,8 M], добавлен 02.12.2013

  • Стальной каркас одноэтажного промышленного здания

    Характеристики мостового крана. Компоновка конструктивной схемы здания. Проектирование подкрановых конструкций. Расчет поперечной рамы каркаса, ступенчатой колонны, стропильной фермы: сбор нагрузок, характеристика материалов и критерии их выбора.

    курсовая работа [3,0 M], добавлен 04.11.2010

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены