Реконструкция прокатно-ремонтного участка электроустановок
Архитектурно-планировочное и конструктивное решение проекта, теплотехнический расчет ограждающих конструкций. Статический расчет поперечной рамы цеха. Технологическая карта на монтаж конструкций покрытия. Определение номенклатуры и объемов работ.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 27.01.2014 |
| Размер файла | 1,3 M |
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/
Размещено на http://www.allbest.ru/
ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ
Реконструкция прокатно-ремонтного участка электроустановок
Введение
Строительство занимает одно из первых мест в экономике страны. Это многопрофильная и многофункциональная структура. Отрасль объединяет более 4 тысяч субъектов хозяйствования различных форм собственности, в том числе 109 строительных трестов и объединений, 200 предприятий промышленности строительных материалов и стройиндустрии, более 40 проектных институтов, около 20 научно-исследовательских и конструкторско-технологических организаций. Строительный комплекс имеет развитую производственную базу. Заводы отрасли производят более 130 видов строительных материалов и изделий, в т. ч. асбестоцементные изделия, легкие металлоконструкции, кровельные и стеновые материалы, щебень, пористые заполнители, облицовочную керамику, черепицу, полированное оконное стекло, линолеум, столярные изделия, изделия из стекла, хрусталя, фарфора и многое другое.
Металлические конструкции применяются сейчас во всех видах зданий и инженерных сооружений, особенно если необходимы значительные пролёты, высота и нагрузки. Благодаря значительной прочности и плотности металла, эффективности соединений элементов, высокой степени индустриальности изготовления и монтажа, возможности сборности и разборности элементов металлические конструкции характеризуются сравнительно малым собственным весом, обладают газо- и водонепроницаемостью, обеспечивают скоростной монтаж зданий и сооружений и тем самым ускоряют ввод их в эксплуатации.
Недостатками металлических конструкций являются их подверженность коррозии и сравнительно малая огнестойкость. При грамотном проектировании и соответствующей эксплуатации эти недостатки не представляют опасности для выполнения конструкцией своих функций, но приводят к повышению начальных и эксплуатационных затрат.
Суммарная трудоёмкость изготовления и монтажа зданий из металлических конструкций на 18-30% ниже, чем здания из традиционных железобетонных конструкций. Годовые эксплуатационные расходы на отопление зданий из металлических конструкций в 1.5-1.6 раза меньше, чем для зданий из сборного железобетона вследствие лучших теплотехнических свойств ограждений металлоконструкций с полимерными утеплителями. Экономия эксплуатационных расходов составляет довольно большую сумму на 1м2 площади здания. По приведённым затратам лёгкие металлоконструкции эффективнее сборных железобетонных. Продолжительность монтажа металлоконструкций за счет большого совмещения работ на 25-30% меньше, чем аналогичных конструкций из сборного железобетона.
В настоящее время для всех развитых стран мира ведущим направлением эффективного металлостроительства является применение легких металлических конструкций в зданиях промышленного, гражданского, сельскохозяйственного и иного назначения.
Под легкими металлическими конструкциями комплектных поставок
(ЛМК) подразумеваются здания сравнительно небольших пролетов, в которых ограждения выполнены с использованием тонколистового профильного металла и облегченного синтетического утеплителя. Эти мероприятия наряду с использованием в каркасе зданий эффективных профилей из стали повышенной прочности и новых конструктивных форм позволили снизить расход металла в 1.5-2 раза, а общую массу здания в 3-4 раза по сравнению с традиционными конструкциями, что способствовало снижению общих трудозатрат в 1.3-1.5 раза.
Двадцатилетний опыт строительства и эксплуатации зданий и сооружений из легких металлических конструкций комплектной поставки подтверждает перспективность использования, целесообразность и долговременную потребность в этих конструкциях.
В дипломном проекте рассчитаны и запроектированы следующие конструкции здания: стропильная ферма с поясами из широкополочных тавров и решеткой из парных уголков, подкрановая?балка,?колонна, стойка фахверка. Объемно-планировочные и конструктивные решения рассмотрены в архитектурно-строительном разделе. Технология монтажа конструкций покрытия, организация строительного процесса и вопросы по организации строительной площадки рассмотрены в соответствующих разделах. Также рассчитаны технико-экономические показатели объекта, определен предел огнестойкости колонны и указаны мероприятия по охране труда на период строительства здания.
Перечень графического материала: 10 листов формата А1.
1. Архитектурно-строительный раздел
1.1 Общая часть
монтаж конструктивный ограждающий архитектурный
Дипломный проект «Реконструкция прокатно-ремонтного участка электроустановок» разработан на основании задания на дипломное проектирование.
Здание корпуса расположено в г. Гродно. Рельеф местности спокойный, площадка горизонтальная. Основанием фундаментов служат пески средней крупности. Грунтовые воды расположены на отметке -5.8 м.
Проектируемый объект привязан применительно к следующим условиям строительства:
- скоростной напор ветра для I географического района;
- вес снегового покрова для климатического подрайона - IIб;
- расчетная температура наружного воздуха - 260С.
Характеристика здания:
- относительная влажность в помещении 55%;
- степень агрессивного воздействия среды на конструкции - неагрессивная;
- расчетная температура воздуха в помещении +180С.
Класс ответственности здания по СНиП 2.01.07-85 - II.
Степень огнестойкости здания по СНиП 2.01.02-85* - IVа, по СНБ 2.02.01-98* - VII.
Класс по функциональной пожарной опасности - Ф5.1 по СНБ 2.02.01-98*
Коэффициент надежности по назначению - п =0.95.
За условную отметку 0.000 принят уровень чистого пола, соответствующий абсолютной отметке 132.60.
1.2 Архитектурно-планировочное решение
Пристраиваемый корпус представляет собой однопролетное здание с размерами в плане 42x24 м. В нем располагаются участок ремонта средств управления и погружных насосов, участок испытания кабеля, участок испытания средств управления и погружных насосов, участок промывки, сушки и механической очистки.
Производственная часть корпуса представляет собой одноэтажное каркасное здание с отметкой низа стропильных конструкций +8.400. Каркас здания запроектирован стальным. Отметка уровня головки рельса мостовых кранов +6,400. Для въезда и выезда машин предусмотрено двое распашных ворот размером 4 x 4.5 м в осях 3 - 4 и 7 - 8.
В осях 5 - 6 здание имеет административно-подсобные помещения, расположенные в два этажа. Для сообщения между этажами предусмотрена металлическая лестница, расположенная со стороны главного фасада. Блок включает в себя помещения административно-технического и бытового назначения: санузлы, лаборатория, кабинеты, мастерская, склады, технические и подсобные помещения. Высота этажа 3,6 м.
Вентиляция помещений корпуса предусмотрена приточно-вытяжная с механическим и естественным побуждением. Для локализации вредностей предусмотрены местные отсосы в местах их выделения.
Отопление помещений корпуса - водяное от внешнего источника; теплоноситель - вода 150 0С - 70 0С и воздушное, совмещенное с вентиляцией.
Водоснабжение корпуса решается от сетей хозяйственно-питьевого и производственно-противопожарного водопровода предприятия. Качество воды должно удовлетворять требованиям ГОСТ 2874-82 «Вода питьевая».
Электроснабжение - от сети 380/220В через встроенную трансформаторную подстанцию. Электроосвещение - лампами накаливания и люминисцентное.
Сброс бытовых и производственных сточных вод предусматривается в одноимённые сети канализации. Производственные сточные воды перед сбросом в наружные сети канализации должны проходить локальную очистку в очистных сооружениях.
1.3 Конструктивное решение
Строительный объём здания образован стальными несущими конструкциями каркаса (стропильные фермы, колонны со связями) и стальными ограждающими конструкциями покрытия и стен (настил кровли и стеновые панели).
Покрытие здания запроектировано из ферм с поясами из тавров и решеткой из уголков. Для естественного удаления атмосферных осадков очертание стропильной ферма принято трапецеидальным с уклоном верхнего пояса 5%.
В поперечном направлении здание представляет собой однопролётную раму с жестким сопряжением колонн с фундаментами и шарнирным соединением с подстропильной фермой.
Устойчивость каркаса обеспечивается:
- в поперечном направлении - жесткостью поперечной рамы;
- в продольном направлении - системой связей по фермам, прогонам, колоннам.
Колонны каркаса - из сварных двутавров. Привязка наружных граней колонн, а также фахверковых торцевых стоек к разбивочным осям здания принята нулевой.
База колонны - в виде плиты, привариваемой к стержню колонны. Опирание колонны на фундамент осуществляется через подливку из цементного раствора между опорной плитой и поверхностью фундамента.
Настил кровли и покрытие - прогонное решение.
Кровельное покрытие - рулонная кровля. Основанием конструкции покрытия является профилированный оцинкованный настил Н75-750-0,8, укладываемый по стальным прогонам с креплением к ним самонарезающими винтами; между собой листы настила соединяются комбинированными заклепками. Прогоны обеспечивают неизменяемость покрытия в горизонтальной плоскости, поэтому горизонтальные связи по покрытию устанавливаются только в уровне нижних поясов ферм. Пароизоляция устроена из одного слоя полиэтиленовой пленки (ГОСТ 10354-82). Теплоизоляционный слой - плиты минераловатные «DACHROCK» - верхний слой и «SPODROCK» - нижний слой. Основными достоинствами минераловатных теплоизоляционных изделий является недефицитность сырья, малая объемная масса, низкий коэффициент теплопроводности, огне-, тепло-, био- и морозостойкость. Гидроизоляционное покрытие выполнено из слоя материала К-СТ-БТ-К/ПП-3.5 по слою материала К-СТ-БТ-ПП/ПП-3.5 с защитным слоем из минеральной посыпки.
Наружное стеновое ограждение принято:
- по оси Д в осях 1-8 - из газосиликатных блоков марки 188х400х588-2.5-500-35-2 СТБ 1117-98 на цементно-известковом растворе М50 морозостойкостью F100;
- по оси А в осях 1-8, по осям 1 и 8 в осях А-Д - из утепленных панелей фирмы «Изобуд» д=100 мм.
Подкрановые балки запроектированы стальные сварные сечением в виде двутавра несимметричного сечения.
Для навески стеновых панелей в торцах блока предусматривается установка стоек фахверка из прокатного двутавра и устанавливаемых с шагом 1.5 м по их длине ригелей фахверка из гнутых профилей коробчатого и Z-образного сечения.
Окна запроектированы в виде оконных панелей из спаренных труб с двойным остеклением. Ворота запроектированы распашные из панелей типа «сэндвич».
Пол в блоке бетонный, выполненный с уклонами к сливным колодцам для стока агрессивных жидкостей.
Отмостка вокруг здания асфальтовая шириной 0.8 м по щебёночному основанию, пропитанному горячим битумом.
Для создания нормального освещения естественным светом над производственными помещениями запроектированы световые фонари, а также оконные проемы.
Технические решения, принятые в проекте, соответствуют требованиям экономических, санитарно-гигиенических и других действующих норми правил, и обеспечивают безопасную для жизни и здоровья людей эксплуатацию объекта при соблюдении предусмотренных предприятий.
1.4 Выбор ограждающих конструкций по теплотехническим требованиям
Ограждающие конструкции совместно с системами инженерного оборудования (отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха) должны обеспечивать нормируемые параметры микроклимата помещений при минимальном энергопотреблении.
Основанием ограждающей конструкции покрытия является профилированный оцинкованный настил Н75-750-0,8, укладываемый по прогонам. Пароизоляция устроена из одного слоя полиэтиленовой пленки (ГОСТ 10354-82). Теплоизоляционный слой - плиты минераловатные «DACHROCK» - верхний слой и «SPODROCK» - нижний слой. Гидроизоляционное покрытие выполнено из слоя материала К-СТ-БТ-К/ПП-3.5 по слою материала К-СТ-БТ-ПП/ПП-3.5 с защитным слоем из минеральной посыпки. Конструктивное решение покрытия представлено на рис. 1.1.
В соответствии с таблицей 4.1 [4] расчетная температура внутреннего воздуха =18 0С, относительная влажность = 50%.
Влажностный режим помещений согласно таблице 4.2 [4] - сухой, условия эксплуатации ограждений - «А».
Рис. 2.1. Конструкция покрытия:
1 - профилированный настил; 2 - 1 слой полиэтиленовой пленки; 3 - минераловатный плитный утеплитель «DACHROCK»; 4 - минераловатный плитный утеплитель «SPODROCK»; 5 - слой огрунтовки «Аутокрин»; 6 - два слоя материала наплавляемого материала.
Расчетные значения коэффициентов теплопроводности и теплоусвоения s материалов приняты из Интернета [9] при условиях эксплуатации «А»:
- плиты минераловатной «SPODROCK» = 0,041 Вт/(м0С), = 0,36 Вт/(м0С),
- плиты минераловатной «DACHROCK» = 0,042 Вт/(м0С),
, = 0,36 Вт/(м0С),
- наплавляемый рулонный материал = 0,17 Вт/(м0С);
, = 3,53 Вт/(м0С)
Термическое сопротивление отдельных слоев конструкции определяем по формуле (5.5) [4]:
- материала «Изопласт»
== 0,047;
- плиты минераловатной «PAROC ROB 80 t»
== 0,48;
- теплоизоляционного слоя
=
где = 3,0 /Вт - нормативное сопротивление теплопередаче для совмещенных покрытий согласно таблице 5.1 [4].
Тепловая инерция покрытия
.
Согласно таблице 5.2 [4] для ограждающей конструкции с тепловой инерцией до 1,5 включительно за расчетную зимнюю температуру наружного воздуха следует принимать среднюю температуру наиболее холодных суток обеспеченностью 0,98, которая в соответствии с таблицей 4.3 [4] для г. Гродно равна = -31 0С.
Требуемое сопротивление теплопередаче
м2 0С /Вт,
где n=1 - коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху, принимаемый по таблице 5.3 [4];
0С - расчетный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограж-дающей конструкции, принимаемый по таблице 5.5 [4].
Определяем экономически целесообразное сопротивление теплопередаче по формуле (5.1) [4]:
м2 0С /Вт,
где руб./ГДж - стоимость тепловой энергии (в ценах 1991 года);
cут - продолжительность отопительного периода, принимаемая по таблиц 4.4 [4];
0С - средняя за отопительный период температура наружного воздуха, принимаемая по таблице 4.4 [4];
руб./м3 - стоимость теплоизоляционного слоя ограждающей конструкции.
Таким образом, в соответствии с п. 5.1 [4] сопротивление тепло-передаче рассчитываемой конструкции принимается максимальным из ,,. Принимаем м2 0С /Вт.
Толщину теплоизоляционного слоя находим из выражения
Назначаем .
Стена из «Сэндвич» - панелей толщиной 100 мм.
Элементы ограждающей конструкции.
1. Лист металла толщ. 0,5 мм
с=2600 кг/м3; л=221Вт/(м°С).
2. Минвата толщ. 99 мм
с =125 кг/м3; л=0,054Вт/(м°С).
3. Лист металла толщ. 0,5 мм
с=2600 кг/м3; л=221Вт/(м°С).
Сопротивление теплопередаче , , ограждающей конструкции следует определять по формуле:
,
где - коэффициент теплопередачи, , внутренней поверхности ограждающей конструкции, принимаемый по табл. 5.4 (Строительная теплотехника ТКП 45-2.04-43-2006);
- термическое сопротивление, ;
- коэффициент теплоотдачи, , наружной поверхности ограждающей конструкции для зимних условий, принимаемый по таблице 5.7.
Термическое сопротивление многослойной ограждающей конструкции с последовательно расположенными слоями, следует определять по формуле:
Rк= R1+ R2+ … + Rn,
где R1, R2, Rn - термическое сопротивление отдельных слоев конструкции, м2°С / Вт.
Сопротивление теплопередаче стены:
Rт.тр=0,528 м2°С / Вт<Rстены=2,023 м2°С / Вт.
Т.о. стеновая «Сэндвич» - панель толщиной 100 мм удовлетворяет требованиям по теплопроводности.
2. Расчетно-конструктивный раздел
2.1 Статический расчет поперечной рамы цеха
На поперечную раму цеха действуют постоянные нагрузки от веса ограждающих и несущих конструкций здания, временные от мостовых кранов и атмосферные воздействия снега и ветра.
На здание может действовать одновременно несколько нагрузок и возможно несколько их комбинаций с учетом отсутствия некоторых из них или возможного изменения схем их приложения. Поэтому раму рассчитываем на каждую из нагрузок отдельно, а затем составляем расчетную комбинацию усилий при самом невыгодном сочетании нагрузок.
Определение постоянной нагрузки от покрытий, стеновых ограждений и от собственной массы конструкций
Постоянные нагрузки на ригель рамы от веса кровли, стропильных ферм и связей по покрытию принимаются обычно равномерно-распределенными по длине ригеля.
Покрытие состоит из стального профилированного настила, опирающегося на прогоны, пароизоляции, теплоизоляционного слоя, водоизоляционного ковра и защитного слоя. Толщина теплоизоляционного слоя (жесткие минераловатные плиты фирмы Rockwool) принята согласно теплотехническому расчету д=120 мм.
Нагрузка от покрытия определяется суммированием отдельных элементов, значения которых сведены в таблицу 2.1
Таблица 2.1 Сбор нагрузок на 1 м2 покрытия
|
№ |
Вид нагрузки |
Нормативная, кПа |
f |
Расчетная, кПа |
|
|
1 |
2 слоя наплавляемого материала с=600 кг/м3, д=10 мм |
0,06 |
1,3 |
0,078 |
|
|
2 |
Утеплитель DACHROCK с=175 кг/м3, t=50 мм |
0,0875 |
1,3 |
0,114 |
|
|
3 |
Утеплитель SPODROCK с=140 кг/м3, t=70 мм |
0,098 |
1,3 |
0,127 |
|
|
4 |
Пароизоляция |
0,05 |
1,3 |
0,065 |
|
|
5 |
Стальной профнастил Н75-750-0,8 |
0,1 |
1,05 |
0,105 |
|
|
6 |
Стальные прогоны сплошные |
0,08 |
1,05 |
0,084 |
|
|
7 |
Собственный вес металлоконструкций шатра (фермы, связи) |
0,21 |
1,05 |
0,220 |
|
|
Итого |
Pн=0,686 |
- |
P=0,793 |
Постоянная расчетная нагрузка на ригель составит PрасчP•B0,793•6 4,758 кН/м.
Узловая нагрузка на ферму покрытия Рузл=4,758•3 = 14,274 кН.
Определение нагрузки от крановых воздействий
Производственное здание оборудовано мостовым краном в грузоподъемностью 5т (ГОСТ 25546-82).
Режим работы крана - 5К.
Ширина крана: B=6500 мм.
База крана: А=5000 мм.
Высота крана на опоре: hк=1650 мм
Рис. 2.1 Габариты мостового крана
Вес тележки: Gт=22 кН.
Вес крана общий: Gт+Gкр=250 кН.
Соответственно максимальное и минимальное давление колеса на рельс подкранового пути: Рmax=101 кН;
кН.
где Q - грузоподъемность крана, т;
G - полный вес крана с тележкой, т;
no - число колес на одной стороне крана.
Рис. 2.2 Линия влияния подвижной нагрузки от крана
Определяю максимальное и минимальное давление на колонну по формулам:
Dmax =;
Dmin = ;
где = 0,85 - коэффициент сочетаний;
= 1,1 - коэффициент надежности по нагрузке для крановых нагрузок;
= 1,05 - коэффициент надежности по нагрузке для подкрановых балок;
- собственный вес подкрановой балки;
Pmax - наибольшее вертикальное давление колес на подкрановую балку;
Dmax = 0,85•1,1•(101•0,75+101•1+101•0,167)+1,24•6•1,05=188,84 кН;
Dmin = 0,85•1,1•(49•0,767+49•1+49•0,125)+1,24•6•1,05=95,64 кН.
Подкрановые балки устанавливаются с эксцентриситетом по отношению к оси нижней части колонны, поэтому в раме возникают сосредоточенные моменты:
Mmax = Dmax•ek = 188,84•0,5 = 94,42 кНм;
Mmin = Dmin•ek = 95,64•0,5 = 47,82 кНм,
где ek - расстояние от оси подкрановой балки до центра тяжести сечения подкрановой части колонны.
Горизонтальная поперечная сила (нормативная величина), действующая поперек цеха:
Тоn = f•(Q + Gt)•Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
;
где f = 0,1 -коэффициент трения при торможении тележки с гибким подвесом груза;
Gt - вес тележки;
- число тормозных колес тележки;
- общее количество колес.
Тоn = 0,1•(50 + 22)• = 3,6 кН;
Одним колесом передается усилие:
Ткn = = 1,8 кН;
Расчетное горизонтальное давление на колонну равно:
Т = шс•гf ? Ткn•? yi = 0,85•1,1•1,8•(1+0,75+0,167) = 3,23 кН.
Определение нагрузок от давления снега и ветра
Расчетную погонную снеговую нагрузку на ригель рамы определяем по формуле:
qсн sо•м?B?гf,
где so - нормативное значение веса снегового покрова на 1 м2 горизонтальной поверхности земли, принимаемая в зависимости от района строительства. Город Гродно расположен во I снеговом районе. Нормативное значение снеговой нагрузки для него so 0,8 кПа;
м - коэффициент, учитывающий конфигурацию покрытия; для расчета рамы принимается м = 1, так как б < 25°;
гf - коэффициент надежности по нагрузке;
B - шаг стропильных конструкций.
Расчетная погонная снеговая нагрузка на ригель рамы составит:
qсн = 0,8•1•6•1,5=7,2 кН/м.
Сосредоточенная снеговая нагрузка
кН.
Определяем значение погонной ветровой нагрузки на отметках, установленных нормами, по формуле:
qi = wokcгf?B,
где wo - нормативное значение ветрового давления, принимаемое в зависимости от района строительства. Для города Гродно wo 0,6 кПа;
k - коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте здания;
с - аэродинамический коэффициент; c 0,8 для наветренной стороны.
Определим ординаты фактических эпюр расчётной погонной нагрузки на раму на высоте 5, 10, 20 м для напора при направлении действия ветровой нагрузки слева. Значения заносим в таблицу 2.2.
Таблица 2.2 Ветровые нагрузки
|
h, м |
k |
qw, кН/м |
|
|
5,0 |
0,5 |
0,773 |
|
|
10,0 |
1,0 |
1,005 |
|
|
20,0 |
0,85 |
1,314 |
Отобразим на рис. 2.3 эпюры ветровых давлений на раму при действии ветра слева, определив промежуточные значения интерполяцией.
q8,4 =0,931 кН/м;
q11,83 =1,062 кН/м.
Рис. 2.3 Ветровая нагрузка на раму
Фактическую ветровую нагрузку заменяем эквивалентной, равномерно распределенной по высоте колонны. Величину эквивалентной нагрузки находим из условия равенства изгибающих моментов в защемлённой стойке от фактической эпюры ветрового давления и от равномерно распределённой нагрузки. Ветровую нагрузку на шатёр (от низа до верха фермы), заменяем сосредоточенной силой W, приложенной в уровне ригеля рамы (см. рис. 2.3).
Найдем эквивалентную равномерно-распределенную нагрузку на раму с наветренной стороны:
2.2 Расчет стропильной фермы
Определение расчетных усилий в стержнях фермы. Подбор сечений стержней фермы
Рис. 2.4 Геометрическая схема фермы, геометрические размеры стержней
Определение усилий в элементах фермы производим графическим способом - путем построения диаграммы Максвелла-Кремоны (см. рис. 2.6) от действия единичных узловых нагрузок (P=1), нахождения по ней усилий в элементах (см. табл. 2.3) и последующего перемножения их на фактические узловые нагрузки (табл. 2.4).
Рис. 2.5 Расчетная схема фермы
Рис. 2.6 Диаграмма Максвелла-Кремоны
Таблица 2.3 Усилия от единичной нагрузки
|
№ места стержня |
№ стержней |
Усилия от Pузл=1 |
|
|
ВП |
б-1 |
0 |
|
|
в-3 |
-8.165 |
||
|
г-4 |
-8.165 |
||
|
д-6 |
-9.648 |
||
|
е-7 |
-9.648 |
||
|
и-9 |
-6.35 |
||
|
к-10 |
-6.35 |
||
|
л-12 |
0 |
||
|
НП |
а-2 |
4.936 |
|
|
а-5 |
9.611 |
||
|
а-8 |
8.48 |
||
|
а-11 |
3.377 |
||
|
Р |
1-2 |
-6.051 |
|
|
2-3 |
3.839 |
||
|
4-5 |
-1.82 |
||
|
5-6 |
0.03 |
||
|
7-8 |
1.516 |
||
|
8-9 |
-2.806 |
||
|
10-11 |
4.09 |
||
|
11-12 |
-4.864 |
||
|
С |
м-1 |
-0.5 |
|
|
3-4 |
-1 |
||
|
6-7 |
-1 |
||
|
9-10 |
-1 |
||
|
12-н |
-0.5 |
Таблица 2.4 Расчетные усилия в стержнях фермы
|
Место |
Наименование стержней |
Усилия в стержнях |
||||
|
Pузл=1 |
Pузл=14.274кН |
Pузл, сн=14.274кН |
Расчетные усилия |
|||
|
ВП |
б-1 |
0 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
|
|
в-3 |
-8.165 |
-116.55 |
-176.36 |
-292.91 |
||
|
г-4 |
-8.165 |
-116.55 |
-176.36 |
-292.91 |
||
|
д-6 |
-9.648 |
-137.72 |
-208.40 |
-346.11 |
||
|
е-7 |
-9.648 |
-137.72 |
-208.40 |
-346.11 |
||
|
и-9 |
-6.35 |
-90.64 |
-137.16 |
-227.80 |
||
|
к-10 |
-6.35 |
-90.64 |
-137.16 |
-227.80 |
||
|
л-12 |
0 |
0.00 |
0.00 |
0.00 |
||
|
НП |
а-2 |
4.936 |
70.46 |
106.62 |
177.07 |
|
|
а-5 |
9.611 |
137.19 |
207.60 |
344.79 |
||
|
а-8 |
8.48 |
121.04 |
183.17 |
304.21 |
||
|
а-11 |
3.377 |
48.20 |
72.94 |
121.15 |
||
|
Р |
1-2 |
-6.051 |
-86.37 |
-130.70 |
-217.07 |
|
|
2-3 |
3.839 |
54.80 |
82.92 |
137.72 |
||
|
4-5 |
-1.82 |
-25.98 |
-39.31 |
-65.29 |
||
|
5-6 |
0.03 |
0.43 |
0.65 |
1.08 |
||
|
7-8 |
1.516 |
21.64 |
32.75 |
54.38 |
||
|
8-9 |
-2.806 |
-40.05 |
-60.61 |
-100.66 |
||
|
10-11 |
4.09 |
58.38 |
88.34 |
146.72 |
||
|
11-12 |
-4.864 |
-69.43 |
-105.06 |
-174.49 |
||
|
С |
м-1 |
-0.5 |
-7.14 |
-10.80 |
-17.94 |
|
|
3-4 |
-1 |
-14.27 |
-21.60 |
-35.87 |
||
|
6-7 |
-1 |
-14.27 |
-21.60 |
-35.87 |
||
|
9-10 |
-1 |
-14.27 |
-21.60 |
-35.87 |
||
|
12-н |
-0.5 |
-7.14 |
-10.80 |
-17.94 |
Таблица 2.5 Подбор сечений стержней фермы
|
Место |
Наименование стержня |
Расчет-ное усилие, кН |
Сечение |
Площадь сечения, смІ |
Длина, см |
Радиусы инерции |
Гибкость |
цmin |
гc |
у, Мпа |
Принятое сечение |
|||||
|
геометрич |
расчетная |
ix |
iy |
лx |
лy |
|||||||||||
|
lef, x |
lef, y |
|||||||||||||||
|
ВП |
б-1 |
0.00 |
10ШТ1 |
18.5 |
275 |
275 |
275 |
2.51 |
3.59 |
109.6 |
76.6 |
0.481 |
0.95 |
0.0 |
10ШТ1 |
|
|
в-3 |
-292.91 |
13ШТ1 |
27.3 |
300.4 |
300.4 |
300.4 |
3.34 |
4.27 |
89.9 |
70.4 |
0.613 |
0.95 |
175.0 |
13ШТ1 |
||
|
г-4 |
-292.91 |
13ШТ1 |
27.3 |
300.4 |
300.4 |
300.4 |
3.34 |
4.27 |
89.9 |
70.4 |
0.613 |
0.95 |
175.0 |
13ШТ1 |
||
|
д-6 |
-346.11 |
13ШТ1 |
27.3 |
300.4 |
300.4 |
300.4 |
3.34 |
4.27 |
89.9 |
70.4 |
0.613 |
0.95 |
206.8 |
13ШТ1 |
||
|
е-7 |
-346.11 |
13ШТ1 |
27.3 |
300.4 |
300.4 |
300.4 |
3.34 |
4.27 |
89.9 |
70.4 |
0.613 |
0.95 |
206.8 |
13ШТ1 |
||
|
и-9 |
-227.80 |
11.5ШТ1 |
21.9 |
300.4 |
300.4 |
300.4 |
2.95 |
3.67 |
101.8 |
81.9 |
0.530 |
0.95 |
196.3 |
11.5ШТ1 |
||
|
к-10 |
-227.80 |
11.5ШТ1 |
21.9 |
300.4 |
300.4 |
300.4 |
2.95 |
3.67 |
101.8 |
81.9 |
0.530 |
0.95 |
196.3 |
11.5ШТ1 |
||
|
л-12 |
0.00 |
10ШТ1 |
18.5 |
275 |
275 |
275 |
2.51 |
3.59 |
109.6 |
76.6 |
0.481 |
0.95 |
0.0 |
11.5ШТ1 |
||
|
НП |
а-2 |
177.07 |
10ШТ1 |
18.5 |
575 |
575 |
575 |
2.51 |
3.59 |
229.1 |
160.2 |
0.95 |
95.7 |
10ШТ1 |
||
|
а-5 |
344.79 |
10ШТ1 |
18.5 |
600 |
600 |
1200 |
2.51 |
3.59 |
239.0 |
334.3 |
0.95 |
186.4 |
10ШТ1 |
|||
|
а-8 |
304.21 |
10ШТ1 |
18.5 |
600 |
600 |
1200 |
2.51 |
3.59 |
239.0 |
334.3 |
0.95 |
164.4 |
10ШТ1 |
|||
|
а-11 |
121.15 |
10ШТ1 |
18.5 |
575 |
575 |
575 |
2.51 |
3.59 |
229.1 |
160.2 |
0.95 |
65.5 |
10ШТ1 |
|||
|
Р |
1-2 |
-217.07 |
2L90x7 |
24.6 |
337.1 |
337.1 |
337.1 |
2.77 |
3.99 |
121.7 |
84.5 |
0.41 |
0.95 |
215.2 |
2L100x6.5 |
|
|
2-3 |
137.72 |
2L50x5 |
9.6 |
357.8 |
286.2 |
357.8 |
1.53 |
2.38 |
187.1 |
150.3 |
0.95 |
143.5 |
2L50x5 |
|||
|
4-5 |
-65.29 |
2L70x5 |
13.72 |
375.0 |
300.0 |
375.0 |
2.16 |
3.16 |
138.9 |
118.7 |
0.32 |
0.8 |
176.6 |
2L70x5 |
||
|
5-6 |
1.08 |
2L50x5 |
9.6 |
375.0 |
300.0 |
375.0 |
1.53 |
2.38 |
196.1 |
157.6 |
0.95 |
1.1 |
2L50x5 |
|||
|
7-8 |
54.38 |
2L50x5 |
9.6 |
393.7 |
315.0 |
393.7 |
1.53 |
2.38 |
205.9 |
165.4 |
0.95 |
56.7 |
2L50x5 |
|||
|
8-9 |
-100.66 |
2L75x5 |
14.78 |
397.7 |
318.2 |
397.7 |
2.31 |
3.35 |
137.7 |
118.7 |
0.333 |
0.8 |
242.9 |
2L75x5 |
||
|
10-11 |
146.72 |
2L50x5 |
9.6 |
413.8 |
331.0 |
413.8 |
1.53 |
2.38 |
216.4 |
173.9 |
0.95 |
152.8 |
2L50x5 |
|||
|
11-12 |
-174.49 |
2L100x6.5 |
25.6 |
396.0 |
396.0 |
396.0 |
3.09 |
4.36 |
128.2 |
90.8 |
0.374 |
0.95 |
182.2 |
2L100x6.5 |
||
|
С |
м-1 |
-17.94 |
2L50x5 |
9.6 |
180 |
144.0 |
180 |
1.53 |
2.38 |
94.1 |
75.6 |
0.583 |
0.95 |
32.0 |
2L50x5 |
|
|
3-4 |
-35.87 |
2L50x5 |
9.6 |
210 |
168.0 |
210 |
1.53 |
2.38 |
109.8 |
88.2 |
0.479 |
0.8 |
92.6 |
2L50x5 |
||
|
6-7 |
-35.87 |
2L50x5 |
9.6 |
240 |
192.0 |
240 |
1.53 |
2.38 |
125.5 |
100.8 |
0.389 |
0.8 |
114.1 |
2L50x5 |
||
|
9-10 |
-35.87 |
2L50x5 |
9.6 |
270 |
216.0 |
270 |
1.53 |
2.38 |
141.2 |
113.4 |
0.31 |
0.8 |
143.1 |
2L50x5 |
||
|
12-н |
-17.94 |
2L50x5 |
9.6 |
300 |
240.0 |
300 |
1.53 |
2.38 |
156.9 |
126.1 |
0.254 |
0.95 |
73.6 |
2L50x5 |
Расчет узлов, стыков фермы и стыков поясов
Рис. 2.7 Геометрическая схема фермы
Все сварные швы узлов фермы выполняются полуавтоматической сваркой в среде углекислого газа. По таблице 55 СНиП II-23-81* для второй группы конструкций, климатического района II5 и стали С245 принимаем сварочную проволоку Св-08Г2С (ГОСТ 2246-70*). По таблице 56 СНиП II-23-81* для сварочной проволоки Св-08Г2С принимаем расчетное сопротивление углового шва по металлу шва Rwf = 215 МПа.
По таблице 51 СНиП II-23-81* для стали С245 при толщине проката от 2 до 20 мм. принимаем Run = 370 МПа.
Расчетные сопротивления шва по металлу границы сплавления:
Rwz= 0,45·Run = 0,45 · 370 = 166,5 МПа.
Принимаем положение шва в лодочку, диаметр сварочной проволоки d<1,4 мм, тогда по таблице 34 СНиП II-23-81* коэффициенты формы шва для полуавтоматической сварки вf = 0,7; вz = 1,0. Коэффициенты условий работы сварного шва для климатического района II8 .
Определяем расчетное сечения шва:
;
.
Так как , расчет ведем по металлу шва.
Минимальная расчетная длина шва lw = 40 мм.
Узел 1
Рис. 2.8 Схема узла 1
Принимаю толщину фасонки tф = 6 мм.
Определяю требуемую длину сварных швов, прикрепляющих опорный раскос 2100x6,5 к фасонке:
По таблице 38 СНиП II-23-81* принимаю минимальный катет шва kf, min = 4 мм.
Максимальные катеты швов определим из условий:
- для обушка . Принимаю = 6 мм.
- для пера уголка . Принимаю = 4 мм.
Определяю требуемые длины сварных швов:
Принимаю .
Принимаю .
Определяю длину стыкового шва, соединяющего фасонку со стенкой тавра:
;
где: ;
.
Принимаю
Для опорного фланца и фасонок принимаю сталь С255 (первая группы конструкций), для которой:
- - при толщине проката от 4 до 10 мм.
- - при толщине проката свыше 10 до 20 мм.
- Run = 380 МПа - при толщине проката от 4 до 10 мм
- Run = 370 МПа - при толщине проката свыше 10 до 20 мм.
- Rwz, 1 = 0,45 · Run = 0,45 · 380 = 171 МПа - при толщине проката от 4 до 10 мм.
- Rwz, 2 = 0,45 · Run = 0,45 · 370 = 166,5 МПа - при толщине проката свыше 10 до 20 мм.
- Rwf = 215 МПа.
В результате конструирования узла длина сварного шва
Размеры опорного фланца определим из условий работы его на смятие от опорной реакции в ферме. Требуемая площадь фланца:
,
где - опорная реакция фермы.
- расчетное сопротивление стали на смятие торцевой поверхности при наличии пригонки
Run = 370 МПа таблице 52 СНиП II-23-81*.
Из условия расстановки болтов принимаем ширину фланца bфл = 180 мм. Тогда толщина фланца: tфл Aфл / bфл = 406 / 180 = 2,26 мм.
Принимаю tфл = 16 мм.
Для шарнирного сопряжения фермы с колонной (Моп=0) прочность швов W1 проверяем по формуле:
Для наложения швов W1 принимаем полуавтоматическую сварку в среде углекислого газа. По таблице 55 СНиП II-23-81* для первой группы конструкций в климатическом районе II5 и стали С255 принимаем сварочную проволоку Св-08Г2С (ГОСТ 2246-70*).
По таблице 56 СНиП II-23-81* для сварочной проволоки Св-08Г2С принимаем расчетное сопротивление углового шва по металлу шва Rwf = 215 МПа.
По таблице 51 СНиП II-23-81* для стали С255 принимаем Run = 370 МПа.
Rwf= 0,45·Run = 0,45 · 370 = 166,5 МПа.
По таблице 38 СНиП II-23-81* принимаем минимальный катет шва kf, min = 4 мм.
Максимальный катет шва определим из условия: . Принимаем = 4 мм.
.
Условие выполняется.
Узел 2
Рис. 2.9 Схема узла 2
Принимаем по таблице 58 СНиП II-23-81* болты класса точности 4.8. По таблице 62 СНиП II-23-81* расчетное сопротивление растяжению .
По таблице 62 СНиП II-23-81* принимаем диаметр болтов d=16 мм с Аbn=1,57 см2
.
Принимаю .
Принимаю толщину фасонки tф = 10 мм.
По таблице 38 СНиП II-23-81* минимальный катет шва, соединяющего фасонку с полкой двутавра kf, min = 4 мм. Максимальный катеты швов определим из условия: . Принимаю .
Узел 3
Рис. 2.10 Схема узла 3
Принимаем толщину фасонки tф = 7 мм.
Определим требуемую длину сварных швов, прикрепляющих опорный раскос 2100x6,5 к фасонке:
По таблице 38 СНиП II-23-81* принимаем минимальный катет шва kf, min = 4 мм.
Максимальные катеты швов определим из условий:
- для обушка . Принимаю = 4 мм.
- для пера уголка . Принимаю = 6 мм.
Определяем требуемые длины сварных швов:
Принимаю .
Принимаю .
Определим требуемую длину сварных швов, прикрепляющих раскос 250x5 к узловой фасонке:
По таблице 38 СНиП II-23-81* принимаем минимальный катет шва kf, min = 4 мм.
Максимальные катеты швов определим из условий:
- для обушка . Принимаю = 4 мм.
- для пера уголка . Принимаю = 4 мм.
Принимаю .
Принимаю .
В данном узле изменяется сечения пояса, стык смещается от центра узла в панель с меньшим усилием на расстояние 300 мм.
Длину вертикальной вставки определяем из условия, что уклон ее внутренней грани должен быть не более 1/5:
Принимаю .
Рассчитываем площадь вставки на усилие .
Горизонтальная накладка, а также швы ее крепления (2 шт.) рассчитываются на усилие .
Но, так, как , то по конструктивным соображениям принимаем:
Толщину вставки принимаем равной . Толщину горизонтальной накладки принимаем .
Ширина горизонтальной накладки . По таблице 50* СНиП II-23-81* для накладки принимаем сталь С255.
Швы W1, крепящие накладку к поясным таврам принимаем:
По таблице 38 СНиП II-23-81* принимаем минимальный катет шва kf, min = 4 мм.
Максимальный катет шва определим из условия: .
Принимаю = 4 мм. Длину каждого из этих восьми швов принимаю равной .
В результате конструирования узла длина стыкового шва, соединяющего фасонку с поясом, равна . Проверяем его на сдвигающее усилие и на изгиб, вызванный моментом
.
,
;
.
Условие выполняется. Прочность стыкового шва обеспечена.
Узел 4
Рис. 2.11 Схема узла 4
Определим требуемую длину сварных швов, прикрепляющих стойку 250x5 к узловой фасонке.
По таблице 38 СНиП II-23-81* принимаем минимальный катет шва kf, min = 4 мм.
Максимальные катеты швов определим из условий:
- для обушка . Принимаю = 4 мм.
- для пера уголка . Принимаю = 4 мм.
Принимаю .
Принимаю .
Узел 5
Рис. 2.12 Схема узла 5
Определим требуемую длину сварных швов, прикрепляющих раскос 250x5 к узловой фасонке.
По таблице 38 СНиП II-23-81* принимаем минимальный катет шва kf, min = 4 мм.
Максимальные катеты швов определим из условий:
- для обушка . Принимаю = 4 мм.
- для пера уголка . Принимаю = 4 мм.
Принимаю .
Принимаю .
Определим требуемую длину сварных швов, прикрепляющих стойку 250x5 к узловой фасонке.
По таблице 38 СНиП II-23-81* принимаем минимальный катет шва kf, min = 4 мм.
Максимальные катеты швов определим из условий:
- для обушка . Принимаю = 4 мм.
- для пера уголка . Принимаю = 4 мм.
Принимаю .
Принимаю .
Определим требуемую длину сварных швов, прикрепляющих раскос 275x5к узловой фасонке.
По таблице 38 СНиП II-23-81* принимаем минимальный катет шва kf, min = 4 мм.
Максимальные катеты швов определим из условий:
- для обушка . Принимаю = 6 мм.
- для пера уголка . Принимаем = 4 мм.
Принимаю .
Принимаю .
Толщину фасонки принимаем tф = 6 мм. В результате конструирования узла длина стыкового шва, соединяющего фасонку с поясом, равна . Толщину фасонки принимаем tф = 7 мм.
Проверяем его на сдвигающее усилие и на изгиб, вызванный моментом
.
,
;
.
Условие выполняется. Прочность стыкового шва обеспечена.
Узел 6
Рис. 2.13 Схема узла 6
Принимаем толщину фасонки tф = 7 мм.
Определим требуемую длину сварных швов, прикрепляющих раскос 275x5 к фасонке.
По таблице 38 СНиП II-23-81* принимаем минимальный катет шва kf, min = 4 мм.
Максимальные катеты швов определим из условий:
- для обушка . Принимаю = 4 мм.
- для пера уголка . Принимаю = 4 мм.
Определяем требуемые длины сварных швов:
Принимаю .
Принимаю .
Определим требуемую длину сварных швов, прикрепляющих раскос 250x5 к узловой фасонке:
По таблице 38 СНиП II-23-81* принимаем минимальный катет шва kf, min = 4 мм.
Максимальные катеты швов определим из условий:
- для обушка . Принимаю = 4 мм.
- для пера уголка . Принимаю = 4 мм.
Принимаю .
Принимаю .
Узел 7
Рис. 2.14 Схема узла 7
Определим требуемую длину сварных швов, прикрепляющих стойку 250x5 к тавру.
По таблице 38 СНиП II-23-81* принимаем минимальный катет шва kf, min = 4 мм.
Максимальные катеты швов определим из условий:
- для обушка . Принимаем = 4 мм.
- для пера уголка . Принимаем = 4 мм.
Подобные документы
Объемно-планировочное и архитектурно-конструктивное решение здания. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций. Выбор типа фундамента и определение глубины заложения. Определение ширины подошвы фундамента. Требования к качеству монтажных работ.
дипломная работа [1003,1 K], добавлен 09.12.2016Объемно-планировочное и конструктивное решение здания. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций. Наружная и внутренняя отделка стен. Определение и сбор нагрузок, расчет сечений конструкций. Экономическое обоснование проекта строительства.
дипломная работа [856,4 K], добавлен 07.10.2016Архитектурно-планировочное решение, характеристика условий строительства. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций. Расчет осадки фундамента. Выбор метода монтажных работ. Определение трудоемкости работ. Электросварочные и газопламенные работы.
дипломная работа [2,3 M], добавлен 09.12.2016Строительный генеральный план, объемно-планировочное, конструктивное решение 60-квартирного здания, комплекс работ по благоустройству территории. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций. Расчет фундамента, монолитного участка в перекрытии.
дипломная работа [459,6 K], добавлен 09.12.2016Выбор типа ограждающих конструкций: кровля по прогонам и обрешетке, клеефанерные панели, асбоцементные ребристые листы. Расчет дощатоклееной армированной балки. Статический расчет поперечной рамы. Конструктивный расчет стоек и опорных узлов рамы.
курсовая работа [968,8 K], добавлен 23.02.2016Теплотехнический расчет ограждающих деревянных конструкций. Расчет утепленной клеефанерной панели покрытия. Расчет гнутоклееной деревянной трехшарнирной рамы. Расчет стеновой панели. Мероприятия и способы продления срока службы деревянных конструкций.
курсовая работа [250,5 K], добавлен 23.05.2008Выбор типа ограждающих конструкций. Расчет элементов теплой рулонной кровли. Проектирование утепленной кровельной панели. Расчет дощатоклееной двускатной балки. Статический расчет поперечной рамы. Расчет опорного узла левой и правой стойки рамы.
курсовая работа [351,1 K], добавлен 11.01.2013Архитектурно-планировочное решение здания. Внутренние и наружные отделочные работы. Теплотехнические расчеты ограждающих конструкций. Расчет осадки фундамента. Определение параметров земляных сооружений, трудоемкости работ, объемов монтажных работ.
дипломная работа [2,6 M], добавлен 10.04.2017Объемно-планировочное и конструктивное решение здания. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций, правила внутренней и внешней отделки, благоустройство территории. Область применения и структура технологической карты. Расчет потребности в ресурсах.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 07.10.2016Объемно-планировочное решение здания после реконструкции. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций. Расчет несущей способности фундаментов. Технология и организация выполнения каменных работ. Техника безопасности и приемы работ по кирпичной кладке.
дипломная работа [620,7 K], добавлен 09.12.2016
