Металлический каркас здания разрез

Обновлено: 22.01.2025

Московский государственный строительный университет
Кафедра металлических конструкций
Курсовой проект на тему "Стальной каркас одноэтажного производственного здания"
Москва 2020

Исходные данные:
Вариант работы 47; Назначение цеха –Сварочный цех; Пролет здания L =24 м; Длина здания – 96 м; Шаг поперечных рам В = 6м; Ветровая нагрузка – III район = w0 = 0,38; Снеговая нагрузка – I район = S = 0,8; Здание отапливаемое; Тип кровли –Железобетонные панели; Грузоподъемность крана Q = 50/12,5 т; Высота до головки подкранового рельса – 18 м.
Содержание
Введение
1.Исходные данные
2. Компоновка каркаса производственного здания
2.1 Компоновка поперечной рамы
2.2 Установление горизонтальных размеров
3. Расчет поперечной рамы производственного здания
3.1 Расчетная схема рамы
3.2 Нагрузки на поперечную раму
3.2.1Постоянная нагрузка
3.2.2 Снеговая нагрузка
3.2.3 Крановая нагрузка
3.2.4 Ветровая нагрузка
3.3 Статический расчет рамы
3.4 Составление комбинаций усилий в сечениях стойки рамы
4 Расчет ступенчатой колонны
4.1Исходные данные
4.2 Определение расчетных длин колонн
4.3 Подбор сечения верхней части колонны
4.4 Подбор сечения нижней части ступенчатой колонны
4.5 Сопряжение надкрановой и подкрановой частей колонны
4.6 Расчет и конструирование базы колонны
5 Расчет стропильной фермы
5.1 Сбор нагрузок на ферму
5.2 Определение усилий в стержнях фермы
5.3 Подбор сечений стержней фермы
5.4 Расчет узлов фермы
6 Расчет подкрановой балки
6.1 Определение расчетных усилий на колесе крана
6.2 Нагрузки на подкрановую балку
6.3 Определение расчетных усилий
6.4 Подбор сечения подкрановой балки
6.5 Проверка прочности сечения подкрановой балки
6.6 Проверка жесткости подкрановой балки
Список используемой литературы

Состав: Схема связей по нижним и верхним поясам ферм(М1:400); разрез 1-1, 2-2 (М1:400); разрез 3-3, 4-4, 5-5, 7-7 (М1:20); разрез 6-6(М1:10);узлы1, 2(М1:20); колонна (М1:50). Рабочий чертеж фермы, монтажные узлы, разрез, таблица отправочных марок, спецификация.

Софт: AutoCAD 2016

Чтобы скачать чертеж, 3D модель или проект, Вы должны зарегистрироваться и принять участие в жизни сайта. Посмотрите, как тут скачивать файлы.

Автор: NexusOne

Дата: 2020-04-30

Просмотры: 369

Еще чертежи и проекты по этой теме:

Софт: AutoCAD 2016

Состав: Схема связей по нижним, верхним поясам ферм, разрез 1-1 М 1:400; разрез2-2 М 1:200;колонна М 1:50; узлы 1,2 М 1:25; разрезы 3-3,4-4 М 1:10; разрез 5-5 М1:20; Отправочная марка Ф-1 (М1:50); узлы(М1:20); расчётная схема фермы Ф-1

Софт: AutoCAD 2016

Софт: AutoCAD 2013

Софт: AutoCAD 2021

Строй-справка.ру

Каркасы промышленных зданий. Металлический (стальной каркас) промышленных зданий в основном состоит из тех же элементов, что И железобетонный. К основным из этих элементов относятся колонны, подкрановые балки, стропильные и подстропильные фермы, связи (рис. 66).

Соединение элементов в каркас осуществляется с помощью болтов, заклепок или путем сварки. Для этой цели при изготовлении элементов в них предусматривают специальные отверстия, косынки, монтажные столики.

Рис. 66. Основные элементы стального каркаса промышленного здания:1 — колонна рамы; 2 — стропильная ферма (ригель); 3 — подкрановая балка; 4 — фонарь; 5 — связи фонаря; 6 — вертикальные связи между колоннами; 7—связи покрытия горизонтальные; 8 —то же, вертикальные; 9— ригель; 10— прогоны

Колонны. Стальные колонны (рис. 67) по конструкции делят на сплошные и сквозные. Сплошная колонна состоит из одного профиля, нескольких вертикальных листов, или профилей и листов, сваренных между собой по всей высоте. Эти колонны имеют сплошное, без разрывов, поперечное сечение.
Сквозные колонны состоят из нескольких отдельных ветвей, соединенных между собой планками или решетками.

В стальных колоннах различают две основные части: стержень (ветвь) и базу (башмак). В зависимости от конструкции стержня колонны могут быть постоянного сечения, ступенчатые и раздельного типа. Колонны раздельного типа состоят из шатровых и подкрановых ветвей, соединенных между собой, но нагрузки от покрытия и кранов воспринимающих самостоятельно.

Рис. 67. Типы стальных колонн: а — постоянного сечения с консолью; б—ступенчатая; в — раздельная; 1 — стержень колонны; 2 — башмак; 3 — отверстие в колонне для прохода; 4 — шатровая ветвь колонны; 5 — подкрановая ветвь колонны; 6 — соединяющая планка

В строительстве наиболее широко применяют колонны ступенчатого типа. Надкрановая часть (над-колонник) такой колонны состоит из одной ветви, подкрановая — из двух вет-В€й, соединенных между собой решеткой.

Основной частью башмака колонны является стальная плита толщиной 40-75 мм, на которую опирается ветвь колонны. Башмаки служат для передачи нагрузки от колонны на фундамент.(К фундаменту башмаки крепят анкерными болтами. Башмаки и нижняя часть колонн, соприкасающиеся с землей, во избежание коррозии обетонируют.

Подкрановые балки. Стальные подкрановые балки изготовляют сплошными или решетчатыми (рис. 68).

Сплошные балки состоят из прокатных двутавров или составного сечения на сварке. Решетчатые балки изготовляют в виде сварных шпренгеля или фермы.

Рис. 68. Сечения и схемы стальных подкрановых балок и крепление к ним рельса: а и б — сплошные балки; в — балки в виде шпренгеля; г — балки в виде ферм

Наиболее распространены сплошные подкрановые балки. Они имеют двутавровое сечение со сплошной стенкой — симметричное или несимметричное (с развитым верхним поясом). Несимметричные сечения применяют для балок пролетом 6 м, симметричное —12 и 24 м. Стальные подкрановые балки имеют длину 6, 12 и Им. Балки длиной 6 и 12 м могут опираться как на стальные, так и на железобетонные колонны, а длиной 24 м — только на стальные колонны. Наряду с разрезными балками в строительстве применяют также и неразрезные подкрановые балки, которые по сравнению с разрезными имеют меньшую высоту, требуют меньшего расхода металла, но более трудоемки в изготовлении и монтаже. Для крепления балок к колоннам и между собой в нижнем поясе балок у опор и в торцовых ребрах предусмотрены отверстия для болтов. Балки могут быть изготовлены из стали марки СтЗ, низколегированной стали или из стали двух марок: пояса — из низколегированйой, стенка — из СтЗ.

Стропильные фермы. Стальные стропильные фермы применяют в покрытиях зданий пролетом 18, 24, 30, 36 м и более при стальных или железобетонных колоннах с шагом 6 и 12 м.

В зависимости от очертания верхнего пояса фермы могут быть с параллельными поясами, треугольные, полигональные (рис. 69).Фермы с параллельными поясами применяют в плоских покрытиях промышленных зданий при пролете 18—36 м и шаге колонн б и 12 м. Конструктивные преимущества ферм с параллельными поясами состоят в том, что длина элементов поясов и решетки одинаковая и, следовательно, имеется возможность применить стандартные элементы и тИповые узлы, что способствует индустриализации изготовления ферм.

Треугольные фермы применяют в зданиях при крутых уклонах кровли, например, при устройстве кровли из асбестоцементных листов.

Полигональные фермы используют в покрытиях зданий с рулонной кровлей, с фонарями и без фонарей, с внутренним и наружным водостоком, с пролетом 18, 24, 30 и 36 м при стальных и железобетонных колоннах, с шагом 6 и 12 м. Эти фермы представляют собой сквозную (решетчатую) несущую конструкцию, состоящую из отдельных стержней, соединенных в узлах сваркой при помощи фасонок.

Стальные фермы обычно изготовляют из прокатных уголков. Стержни этих ферм состоят из парных уголков. Элементы фермы соединяют в узлах также сваркой при помощи фасонок (косынок) из листовой стали, располагаемых между парными уголками. Решетка в стальных фермах принята треугольной.

Опоры для ферм устраивают неподвижными, кроме ферм, устанавливаемых в температурных швах. В этих фермах одна из опор устанавливается на катках или сферических поверхностях и является подвижной.

На стальные колонны фермы опираются непосредственно выступающим краем торцовой фасонки. Опорный узел фермы соединяют с колонной болтами, для чего к верхнему концу колонны приваривают горизонтальную диафрагму.

При жестком соединении фермы с колонной (не шарнирном) колонну делают выше на 2200 мм. В этом случае нижний опорный узел фермы устанавливают на монтажный столик из уголка, приваренного к колонне, и соединяют с ней болтами. При опирании ферм на железобетонные (или кирпичные) опоры их крепят с помощью анкеров. При кирпичных опорах под концы (опорные части) ферм укладывают бетонные подушки.

Фермы могут быть изготовлены полностью из стали марки СтЗ или из стали двух марок: пояса — из низколегированной стали, решетка—из стали марки Ст 3.

Подстропильные фермы. Стальные подстропильные фермы применяют в покрытиях промышленных зданий в тех случаях, когда колонны располагаются с шагом 12 м, а стальные стропильные фермы — с шагом 6 м. Фермы устанавливают на стальные или железобетонные колонны.

Подстропильные стальные фермы (рис. 70) представляют собой сквозную решетчатую конструкцию, состоящую из стальных стержней, соединенных между собой в узлах сваркой при помощи фасонок. Все стержни фермы, кроме средних стоек, состоят из прокатных парных Уголков. Средние стойки — из швеллеров. Номинальный пролет фермы 12 м. Фермы, устанавливаемые у торцовых стен и у температурных швов, имеют пролет 11,5 м.

Стропильные фермы, расположенные в плоскости колонн, опираются на стальные подколенники подстропильных ферм. Для опи-рания стропильной фермы, расположенной между колоннами в подстропильной ферме, устроена специальная горизонтальная площадка из стальнсго листа, приваренного поверх средней фасонки нижнего пояса.

Рис. 71. Связи в покрытии по стальным фермам (схема): а — по верхнему поясу; б —- по нижнему поясу; 1 — торцовая стена; 2 — стропильные фермы; 3,6— распорки; 4 — горизонтальные связи поперечные; 5 — вертикальные связи; 7 — горизонтальные связи продольные; 8 — промежуточный жесткий блок (при длине температурного блока больше 60 м); 9 — плиты покрытий; 10 — ось температурного шва

Подстропильные фермы могут быть изготовлены полностью из стали марки Ст 3 или из стали двух марок: пояса — из низколегированной стали, решетка — из стали марки Ст 3.

Связи. Пространственная жидкость стального каркаса обеспечивается креплением колонн к фундаментам анкерными болтами и установкой связей.

Продольные вертикальные связи между стальными колоннами выполняют так же, как и в железобетонном каркасе. Связи покрытия (совместно с настилом, приваренным к фермам) соединяют все стропильные фермы в пределах температурного блока в единую жесткую пространственную систему (рис. 71). При этом две фермы с каждого конц температурного блока соединяют горизонтальными (поперечными) и вертикальными связями в жесткий блок, а остальные фермы крепят к этим блокам верхними распорками и нижними растяжками.

Вертикальные связи покрытия устанавливают в плоскостях продольных рядов колонн, а также по середине пролета (в фермах пролетом 24 и 30 м) и в третях пролета (в фермах пролетом 36 м). Элементы связей, распорок и растяжек состоят из одиночных или спаренных прокатных профилей (уголков, швеллеров и др.). В покрытиях с фонарями связи устраивают также и в фермах фонаря.

Каркасы специальных сооружений. Каркасы мачт. Мачтой называют вертикально установленный ствол, шар-нирно опирающийся на фундамент и удерживаемый в вертикальном положении одним или несколькими ярусами оттяжек (рис. 72).

Стволы (каркасы) мачт, как правило, бывают решетчатые.

Решетчатые мачты имеют поперечное сечение в виде равностороннего треугольника или квадрата и высоту до 600 м. Типовые мачты изготовляют на заводах отдельными сварными пространственными секциями длиной 6,75 м. По своему устройству и назначению секции делятся на опорные, оттяжечные (предназначенные для крепления канатов оттяжек), промежуточные и специальные (для крепления к ним площадок и установки каких-либо устройств).

Решетчатые мачты треугольного и квадратного сечений имеют пояса и ре-щетку из труб или прокатных профилей. Соединение секций на монтаже производят болтами через фланцы, приваренные к торцам поясов.

Устойчивость радиомачт обеспечивается оттяжками. Оттяжки в большинстве случаев направлены под углом 45° к горизонту и представляют собой стальные канаты, закрепленные к стволу мачты и к анкерным фундаментам, специально сооружаемым для этой цели. В случае если мачта находится под током, в канат оттяжки встраивают изоляторы. Для возможности изменения длины оттяжек, а следоваельно, усилия в них закрепление оттяжек к якорям осуществляют через стяжные устройства.

Каркасы башен. Башня — свободно стоящая простран. ственная конструкция, заделанная в основание путем крепления ее к фундаментам анкерными болтами (рис. 73).

Металлические каркасы типовых башен имеют высоту до 260 и уникальные — до 600 м. Башни проектируют преимущественно четырехгранной, реже трех ,шести и восьмигранной пирамидальной формы. Верхняя часть башни обычно призматическая с размером поперечного сечения 1,75 X 1,75 м и более. Конструкции пирамидальной части отгружают на монтажную площадку в виде отдельных элементов поясов и решетки, а призматической — в виде пространственных секций высотой 5—7,5 м. Элементы поясов и распорки изготовляют из труб длиной 7,5— 9 м, а решетки — из уголков.

Рис. 74. Схема резервуара: а — разрез и план; б — кольцевые соединения; 1 — песчаная подушка; 2 — корпус; 3 — обвязочный уголок; 4 — настил покрытия; 5 — световой люк; 6 — лестница; 7 — днище; 8 — лаз; 9 — люк для замера; 10 — ограждение; 11 — сплошной шов; 12 — прерывистый шов; 13 — тавровый шоз

В телевизионных башнях уголковые раскосы заменены гибкими предварительно напряженными из круглой стали. В башнях, сооружаемых по индивидуальным проектам, в некоторых случаях применяют раскосы из катаных труб.

Каркасы резервуаров. Резервуары служат для хранения жидкостей. По конструкции резервуары могут быть металлическими или железобетонными. Наиболее распространены резервуары вертикальные стальные (рис. 74). Они состоят из трех основных частей: днища, корпуса и покрытия.

Днище выполняют из стальных листов толщиной 4—6 мм, опирающихся непосредственно на песчаное основание, поверх которого устраивают специальный изоляционный слой. Листы соединяют электросваркой. Сварку листов днища выполняют в два слоя обратносту-пенчатым способом. Вертикальные швы первого пояса корпуса на высоту 250—300 мм — в два слоя с подваркой с внутренней стороны корня шва. Для прихватки и сварки швов применяют электроды Э-42А. Толщина листов корпуса составляет обычно от 10 мм в нижнем поясе до 4 мм в верхнем.

В сварных резервуарах, собираемых на месте из отдельных листов, наибольшее распространение имеет телескопическое расположение поясов, при котором каждый вышележащий пояс ставится внутрь нижележащего, с тем чтобы наложение всех наружных кольцевых сплошных швов производилось в нижнем положении. Вертикальные соединения в поясах делают встык. Покрытие резервуара обычно выполняют из ферм с радиальными балками и прогонами, по которым укладывают настил из листов толщиной 2,5 мм, соединяемых между собой внахлестку. Листы настила сваривают тонким ниточным швом, приваривают к радиальным балкам прихватками и проплавочным щвом или соединяют электрозаклепками. К обвязочному уголку настил приваривают сплошным кольцевым швом. В настоящее время при строительстве резервуаров применяют также щитовые покрытия без ферм, что значительно упрощает их монтаж.

Каркасы градирен. Башенные градирни, применяемые для охлаждения промышленной воды, состоят из резервуара, фундамента в виде пространственной железобетонной рамы, на котором располагается оросительное устройство, и вытяжной башни. Градирни обычно проектируют многоугольного, круглого или прямоугольного сечения. Число граней наиболее простой в конструктивном отношении многоугольной градирни колеблется в зависимости от ее размера от 6 до 16. Одним из распространенных типов круглой градирни является башня-оболочка, выполняемая в виде цилиндра, усеченного конуса или гиперболоида вращения (рис. 75).

Вытяжная башня градирни состоит из металлического каркаса и внутренней деревянной или асбестоцементной обшивки.

Характерными особенностями градирни являются ее значительная высота при сравнительно малой площади в плане и небольшая масса элементов каркаса.
В настоящее время в связи с развитием методов крупноблочного монтажа башни градирен, как правило, собирают из укрупненных панелей каркаса, масса которых составляет 3—5, а иногда 8,5 т. Ширина таких блок-панелей обычно равна ширине грани градирни. Высота панелей каркаса может быть принята равной высоте башни (при сравнительно небольшой высоте градирни) или составлять часть высоты башни, т. е. равняться одному ярусу башни по высоте.

Строй-справка.ру

Основными элементами стального каркаса многоэтажных зданий являются колонны и ригели, связанные между собой в двух направлениях в неизменяемую пространственную систему.

В зависимости от способа обеспечения пространственной жесткости и характера воспринятая горизонтальных нагрузок стальные каркасы зданий могут иметь связевую, рамную или комбинированную конструкцию. Характерной для многоэтажных зданий со стальным каркасом является рамная схема, при которой пространственная жесткость каркаса обеспечивается жесткостью колонн, ригелей и узлов их сопряжения.

При рамной схеме каркаса в узлах возникают усилия одного порядка. Кроме того, можно унифицировать узлы и их элементы, обеспечить плавность деформаций и равномерное нагружение фундаментов, а также применять однотипные решения‘колонн, ригелей, баз и анкеров.

Шаг колонн принимают кратным 6 м, пролеты — шириной 6, 9, 12 м и более. В целях использования для стен унифицированных панелей высоту этажей рекомендуется принимать кратной 600 мм.

Колонны выполняют, как правило, сплошного двутаврового сечения — из одного прокатного профиля или составленного из листов. Для больших нагрузок применяют колонны крестового сечения. Иногда допускают колонны сквозного сечения.

Длину монтажных единиц колонн назначают с учетом жесткости сечения, характеристики подъемных механизмов, условий изготовления и транспортировки; чаще ее принимают равной 8—15 м, т. е. на высоту 2—3 этажей.

Стыки колонн проектируют с фрезерованными торцами; монтажные элементы соединяют болтами (рис. XI-6, б). Такие стыки держатся силами трения (при больших нормальных силах). В верхних, а иногда и в средних этажах при малой величине нормальной силы стыки колонн обваривают по контуру. Устраивают также стыки, перекрытые накладкам» на сварке.

Рис. 1. Стальной каркас многоэтажного здания:
а — сечения колонн; б — стыки колонн; в — башмаки колонн; г — крепление балок к колонне двутаврового сечения; д — то же, крестового сечения; е — перекрытие из крупноразмерных панелей; ж, з — перекрытия по стальным настилам; 1 — торцы колонн (фрезерованные); 2 — опорная стальная плита; 3 — ребро жесткости; 4 — уголки; 5 — электрозаклепки

Башмаки колонн многоэтажных зданий работают под действием больших нормальных сил при незначительных эксцентриситетах и поперечных силах. С учетом этого башмакам придают простую форму и выполняют их из стальной плиты толщиной 100—200 мм. Давление от колонн на башмаки передается через фрезерованные поверхности торцов колонн и верха плит. Поперечные силы в местах сопряжений воспринимаются трением. Колонны соединяют с плитами сваркой.

Колонну опорной плитой устанавливают на подливку из цементного раствора толщиной слоя не менее 50 мм. Анкерные болты, заделываемые в железобетонные фундаменты, рассчитывают только на монтажные нагрузки.

Ригели междуэтажных перекрытий, имеющие в большинстве случаев двутавровое сечение, выполняют из прокатных или сварных профилей. С колоннами ригели соединяют сваркой с помощью горизонтальных накладок.

Перекрытия в многоэтажных зданиях наряду с высокой несущей способностью должны удовлетворять требованиям звуко- и виброизоляции, а также обладать достаточной жесткостью. Применяют несколько типов перекрытий.

По стальным ригелям укладывают железобетонные крупноразмерные или мелкие плиты; в последнем случае к ригелям крепят стальные балки с шагом 2—3 м. Применяют также обычные монолитные железобетонные перекрытия.

Хорошие технико-экономические показатели имеют перекрытия по стальным настилам коробчатого, ребристого или волнистого профиля, по которым укладывают слой бетона. Стальные настилы выполняют одновременно функции арматуры и несъемной опалубки плит.

verrsus

Металлические конструкции одноэтажных промышленных зданий
Для промышленных зданий используется около 55% общего объема металлических конструкций, изготовляемых для строительства зданий и сооружений.
Металлический каркас промышленного здания (рис. 1) включает следующие отправочные элементы.
Колонны воспринимают нагрузку от покрытия, снега, мостовых кранов, ветра, стен и передают эту нагрузку через фундаменты на грунт.
Подкрановые балки воспринимают сосредоточенное давление колес мостовых кранов и их горизонтальное воздействие на подкрановый путь. Горизонтальная жесткость верхнего пояса балки, необходимая для восприятия сил поперечного торможения мостовых кранов, обеспечивается верхним поясом и горизонтальной тормозной фермой.
Тормозные фермы (настил) могут располагаться с одной стороны подкрановой балки или между двумя балками. На рис. 1 изображено сечение тормозного настила при одностороннем и двустороннем расположении подкрановых балок.
Рельсы для движения скатов мостовых кранов крепят к верхнему поясу подкрановых балок. В качестве подкрановых рельсов применяют квадратную сталь от 50X50 до 140X140 мм, а также железнодорожные или крановые рельсы.
Стропильные фермы воспринимают нагрузки от собственной массы, массы покрытия с утеплением, фонарей, подвесного подъемно-транспортного оборудования с грузом, перекрытия, снега, находящегося на кровле, а также о.т воздействия ветра.
Фермы фонарей поддерживают конструкции остекления и кровли. Фонари устраивают для вентиляции и освещения пролетов боковым естественным светом.
Прогоны опираются концами на верхние пояса стропильных ферм. На прогоны опирается покрытие.
Каркасы промышленных зданий имеют также отправочные элементы, соединяющие колонны между собой вдоль здания. Подстропильные фермы, как правило, устанавливают только в средних рядах колонн в многопролетных зданиях при необходимости увеличить производственные площади внутри цеха. Шаг стропильных ферм, а соответственно и расстояния между колоннами, принимают 6 или 12 м.
Верхние вертикальные связи, воспринимают ветровую нагрузку, действующую на торцевые стены, и обеспечивают продольную жесткость верхней части каркаса.

Рис. 1. Поперечный разрез промышленного здания: 1, 8 — колонны, 2 — подкрановая балка. 3, 6 — тормозные фермы (настилы), 4 — стропильная ферма, 5 — ферма фонарей, 7 — крановые рельсы, 9 — прогон. 10 — швеллер
Колонны фермы, подкрановые балки, прогоны, рельсы — несущие конструкции, так как они воспринимают и несут не только нагрузку от собственной массы, но и от массы покрытия, снега, воздействия мостовых кранов, ветра. К ограждающим конструкциям зданий относят: кровельный настил, подвесные потолки, наружные и внутренние стены, перегородки, ограждения проемов (окон, фонарей, дверей, ворот).
Рассмотрим конструктивные особенности отправочных элементов каркаса промышленного здания.
Колонна (рис. 3) имеет форму стержня. Участок колонны от верха до опоры подкрановой балки—надкрановая часть. Часть колонны ниже уровня опоры подкрановой балки — подкрановая часть. Заканчивается колонна базой. База колонны имеет фрезерованные торцы на двутавровой балке. Опирается база на заранее подставленные и выверенные в процессе монтажа опорные стальные плиты со строганой верхней плоскостью. Плиты поставляют отдельными отправочными элементами.
Колонны в средней части имеют подкрановые консоли или площадки, на которые опираются подкрановые балки. Колонны бывают постоянного (рис. 3, а) или переменного (рис. 3, б) сечений, сплошностенчатые и решетчатые. Сплошностенчатые колонны выполняют из листового проката, двутавровых балок и швеллеров, которые между собой соединяют сварными швами.
Решетчатые колонны имеют ветви из двутавровых балок, швеллеров, уголков, соединенных между собой решеткой. Решетка обеспечивает совместную работу ветвей стержня колонны.
Стропильная ферма (рис. 4) представляет собой плоскостную решетчатую конструкцию. Фермы имеют верхний и нижний пояса, которые соединены между собой решеткой из уголков. Вертикальные элементы решетки называются стойками, наклоннее — раскосами. Уголки решетки с уголками поясов соединяют листовыми деталями (фасонками) на сварке.
Стропильные фермы передают усилия колоннам через монтажные болты и опорные столики с фрезерованными торцами. В горизонтальных полках уголков верхнего и нижнего поясов, а также в стойках фермы сделаны отверстия для крепления связей. Верхний пояс имеет детали для установки и крепления фермы фонаря.
Наиболее часто для промышленных зданий применяют фермы пролетом 18, 24, 30 и 36 м. Различные виды стропильных ферм, применяемых в каркасах промышленных зданий, отличаются размерами пролетов, уклоном верхних поясов, геометрией решетки, наличием фонарей. Однако принципиально они сходны между собой.
Подстропильные фермы имеют параллельные верхние и нижние пояса. В стойке решетки, расположенной в центре фермы, сделаны отверстия и столики для крепления стропильных ферм. В остальном подстропильные фермы не отличаются от стропильных.
Фермы фонарей опираются на верхний пояс стропильных ферм. Они состоят из верхнего пояса, стоек и раскосов, изготовленных из уголков. Уголки верхнего пояса соединены с уголками стоек и раскосов листовыми деталями сваркой или болтами.
Стропильные и подстропильные фермы из уголковой стали и связи серии 1.460—2, 1.460—3 и 1.460—4 применяют в покрытиях пролетами 18, 24, 30 и 36 м с железобетонными плитами и стальным профилированным настилом.
Связи изготовляют из уголков и труб, по концам которых имеются листовые фасонки для крепления их болтами к фермам. Связи из труб могут иметь взамен листовых фасонок сплющенные концы.
Подкрановая балка состоит из верхнего и нижнего поясов, вертикальной стенки, ребер жесткости и торцевых ребер. Все детали соединены между собой сварными швами (иногда применяют клепаные подкрановые балки). Торцевые ребра имеют отверстия для крепления подкрановой балки к колонне. Нижние кромки торцевых ребер фрезерованы для передачи усилий на колонну. Применяют также подкрановые балки в виде ферм.

Рис. 3. Колонны: а — сплошностенчатые постоянного сечения, б — решетчатые переменного сечения; 1, 10 — двутавровые балки, 2 — подкра новая консоль, 3, 5 — подкрановые балки, 4, 7 — надкрановая и подкрановая части, 6 — опора подкрановой балки, 8 — база. 9 — опорная плита, 11 — решетки из угловой стали

Рис. 4. Стропильная ферма: 1, 7 — колонны, 2, 11— верхний и нижний пояса, 3 — стойка, 4, 6 — фасонки, 5 — раскос, 6, 9 — монтажные болты, 10 — опорный столик
Типовые балки пролетами 6 и 12 м серии 1.426—1 предназначаются для промышленных зданий с мостовыми кранами грузоподъемностью до 50 т.
Тормозной настил представляет собой листовую рифленую сталь толщиной 6.. .8 мм, укрепленную ребрами или уголками жесткости.
Прогоны (пролетом до 6 м) чаще всего изготовляют из швеллеров или двутавровых балок, по концам которых сделаны отверстия для крепления к верхним поясам ферм. Прогоны больших пролетов изготовляют сквозными или из перфорированных балок.
Стальные лестничные марши (рис. 6, а) серии 1.459—2 выпускают с уклоном 45 и 60°, шириной (В) 600, 800, 1000 мм и высотой (Я) 600, 1200, 1800, 2400, 3000, 3600, 4200, 5400, 6000 мм. Косоуры 2 изготовляют из гнутых профилей или швеллеров, а ступени 1 — из листовой просечно-вытяжной или рифленой стали и сварного решетчатого настила.
Переходные площадки (рис. 6, б) с настилом имеют ширину (В) 50, 700 и 900 мм и длину (L) 900.. .6000 мм. Переходные площадки бывают гнутые 5 из рифленой стали или сварные из швеллеров 4 и настила из сварной решетки или рифленой стали 3.
Ограждения лестничных маршей и переходных площадок выполняют из равнополочных уголков и полосовой стали.
В последние годы все шире применяют легкие конструкции промышленных зданий — ограждения, кровли, каркасы. Каркас зданий из таких конструкций поставляют комплектно.

Рис. 5. Подкрановая балка: 1, 5 — верхний и нижний пояса. 2 — вертикальная стенка, 3 — ребра жесткости, 4 — торцевое ребро
Легкие несущие и ограждающие металлические конструкций и комплектующие металлоизделия для одноэтажных промышленных зданий. Выпускают следующие шесть типов легких несущих конструкций одноэтажных зданий.
Рамные конструкции коробчатого сечения типа «Орск» имеют пролеты 18 и 24 м с шагом рам 6 м. Рама состоит из двух стальных стоек, ригелей. Стойки и ригели коробчатого сечения, состоящего из швеллеров № 24 и № 18, стенок из листовой стали толщиной 3.. .5 мм с продольными гофрами. Стойки и ригели рамы имеют фланцевые монтажные стыки на высокопрочных болтах.
Секции зданий с пространственным решетчатым покрытием из труб типа «Кисловодск» имеют размер 30X30 м. В состав секции входят структурная плита, четыре колонны с опорными плитами и комплект прогонов с крепежными изделиями. В комплект поставки входят также профилированный настил для кровли в комплекте с крепежными изделиями. Стержни плиты выполняют из стальных электросварных и горячекатаных труб с приваренными по торцам шайбами.

Рис. 6. Лестничный марш (о) и переходные площадки (б): 1 — ступень, 2 —косоур. 3 — рифленая сталь. 4 — швеллер. 5 — площадка из гнутой стали

Рис. 7. Каркасы промышленных зданий: а —рам ною типа, б — из структурных конструкций, в — узловой элемент; 1 — стойка, 2 — ригель, 3 — пространственная решетчатая плита, 4 — колонна, 5 — шайба, 6 — муфта
Соединяют стержни в пространственную конструкцию стальными многогранниками (рис. 7, в) с резьбовыми отверстиями, которые сориентированы по направлению сходящихся в узле поясов и раскосов.
Структурные конструкции покрытий из прокатных профилЫ типа «ЦНИИСК» (р ис. 8, а) имеют пролеты 18 и 24 м. Горизонтальные элементы плиты выполняют из балок, наклонные стержни — из уголков, прикрепляемых к наклонным фа-сонкам 3 балок на болтах.
Рамные конструкции балочного сечения типа Конструкции покрытий из холодногнутых замкнутых сварных профилей прямоугольного сечения типа «Молодея-но» имеют пролеты 18, 24 и 30 м, шаг колонн 12 м, шаг стропильных ферм 4 м. В комплект постарки входят оголовки колонн, стропильные и подстропильные фермы, контурные балки, вертикальные связи, распорки по верхним и нижним поясам стропильных ферм и стальной профилированный настил в комплекте с крепежными изделиями. Пояса и решетку ферм изготовливают из замкнутых сварных профилей прямоугольного сечения с бесфасоночными заводскими соединениями. Монтажные стыки ферм — фланцевые на болтах.

Рис. 8. Каркасы промышленных зданий: а — из структурных конструкций типа «ЦНИИСК». 6 — рамного типа «Канск»; 1 — балка, 2 — стсржнн из уголков, 3— фасонка, 4 —колонна, 5 — ригель
Конструкции покрытий из круглых труб типа «Урал» имеют пролеты 18, 24 и 30 м, шаг ферм 6 м, шаг колонн— 12 м. Пояса и решетку ферм изготавливают из круглых труб с бесфасоночными соединениями. Монтажные стыки ферм — фланцевые на болтах.
В качестве комплектующих выпускают следующие виды металлоизделий.
Стальные оцинкованные профилированные настилы с трапециевидными формами гофров изготовляют из рулонной стали толщиной 0,8; 0,9; 1 мм. Гофрированные профили подразделяют на две группы: профили для утепленных покрытий и профили для стек производственных зданий. Высота гофров профилей для утепленных покрытий 40, 60 и 79 мм, для стен— 10, 15, 18, 44 и 50 мм. Гофрированные листовые профили к несущим конструкциям крепят самонарезающими болтами. Между собой профили соединяют комбинированными заклепками.
Оконные переплеты для производственных зданий выполнйют стальными или алюминиевыми. Стальные переплеты изготовляют из гнутосварных труб прямоугольного сечения 30X60 мм с креплением стекла алюминиевым профилем или стальным уголком. Алюминиевые переплеты изготовляют из элементов коробчатого профиля сложного сечения, образуемого прессованием.
Переплеты поставляют двойные раздельные глухие и со створкой, одинарные со створкой и глухие, с рычажными и винторычаж-ными механизмами открывания.
На рис. 10, а изображен переплет оконный глухой со створками из алюминиевого сплава высотой h = 1200, 1800, 2400 мм и шириной Ь = 2000, 3000 мм.
Панельные алюминиевые перегородки предназначены для установки в одноэтажных и многоэтажных зданиях с повышенными требованиями по герметизации помещений, с постоянным температур-но-влажностным режимом. Выпускают перегородки рядовые (рис. 10, б), дверные однопольные, дверные двупольные высотой /i = 3900, 4200, 4800 мм и шириной 6=1500 мм. Каркасы перегородок поставляют анодированными в «натуральный цвет», т. е. под алюминий.
Профилированные алюминиевые листы предназначены для устройства утепленных и холодных кровель, декоративных облицовок внутренних и наружных стен, подвесных потолков.
Навесные панели типа «сэндвич» со стальными и алюминиевыми обшивками применяются в качестве элементов наружных стен промышленных зданий. Профилированную обшивку выполняют из оцинкованной рулонной стали толщиной 0,8 мм или рулонной алюминиевой ленты сплав АМг2М толщиной 1 мм. Утеплитель— пенополиуретан.
Стальные двери для производственных зданий изготавливают утепленные двупольные с рамами, распашными створками и механизмом фиксации. Габариты проемов в свету: ширина — 2 м, высота — 2,1 и 2,4 м.
Двери из алюминиевых сплавов для общественных здании изготавливают высотой Л = 2065 и 2365 м. Одностворчатые двери имеют ширину 6 = 950 мм, двустворчатые с распашными равными створками — 6=1450 II 1850 мм, двустворчатые с распашными неравными створками — 6= 1250 мм. Двери поставляют с бесцветным анодированием, полностью остекленными створками с притвором.

Рис. 9. Стальные оцинкованные профилированные настилы: а — типы настилов, б — способы крепления; 1 — заклепка, 2 — самонарезающий болт

Рис. 10. Алюминиевые конструкции: а — оконные переплеты, б — перегородка, в — сечеппе трехслойной панели, г – профилированные листы
Зенитные стальные фонари для освещения верхним светом промышленных зданий поставляют с глухими переплетами размером 980X1600 мм, с открывающимися переплетами размером 735Х Х2950 мм. Алюминиевые зенитные фонари промышленных зданий выпускают также с глухими переплетами размером 1030X1640 мм.
Стальные ворота предназначены для заполнения въездных проемов промышленных зданий. Выпускаются: распашные, распашные складчатые с ручным открыванием, подъемно-складчатые с механизированным и ручным открыванием, телескопические подъемно-секционные с механизированным и ручным открыванием, откатные с механическим и ручным открыванием. Ворота с ручным открыванием снабжены противовесами и сбалансированы

Металлический каркас одноэтажного промышленного здания

Тюменский государственный архитектурно-строительный университет
Кафедра строительных конструкций
Курсовой проект по дисциплине "Металлические конструкции, включая сварку"
На тему: "Металлический каркас одноэтажного промышленного здания"
Тюмень 2015

1. Компоновка конструктивной схемы каркаса.
1.1. Исходные данные
1.2. Компоновка однопролетной поперечной рамы
Выбор материалов.
1.3. Расчет поперечной рамы производственного здания
Нагрузки на поперечную раму
1.4. Постоянные нагрузки
1.5. Снеговая нагрузка
1.6. Вертикальные усилия от мостовых кранов
1.7. Ветровая нагрузка
2. Статический расчёт поперечной рамы.
2.1. Расчёт на постоянные нагрузки
2.2. Расчёт на нагрузку от снега.
2.3. Расчёт на вертикальную нагрузку от мостовых кранов.
2.4. Расчёт на горизонтальные воздействия от мостовых кранов.
2.5. Расчёт на ветровую нагрузку.
3. Сочетания нагрузок
4. Комбинации нагрузок (т*м)
5. Расчет ступенчатой колонны
5.1. Исходные данные.
5.2. Определение расчётных длин колонны.
5.3. Подбор сечения верхней части колонны.
5.4. Компоновка сечения
5.5. Подбор сечения нижней части колонны.
5.6. Расчёт решётки подкрановой части колонны.
5.7. Расчёт и конструирование узла сопряжения верхней и нижней частей колонны.
5.8. Расчёт и конструирование базы колонны.
6. Расчет подкрановой балки
6.1. Нагрузки на подкрановую балку
6.2. Определяем расчетные усилия
6.3. Проверка прочности сечения.
6.4. Проверка стенки подкрановой балки на совместное действие нормальных , касательных и местных напряжений на уровне верхних поясных швов.
6.5. Размеры рёбер жёсткости
6.6. Расчет опорного ребра.
7. Расчёт стропильной фермы.
7.1. Определение усилий в стержнях фермы.
7.2. Подбор и проверка сечений стержней ферм.
7.3. Расчет сварных швов.
7.4. Расчет узлов сопряжения фермы с колонной.
Список литературы
Исходные данные
1. Район строительства г. Красноярск
( -48 - Температура воздуха наиболее холодных суток, °С, обеспеченностью 0,98)
2. Пролет здания: 24 м
3. Длина здания: 108 м
4. Шаг колонн: 12 м
5. Тип здания: неотапливаемое
6. Грузоподьемность крана: 30/5т
7. Режим работы крана: 7К
8. Высота от уровня пола до головки кранового рельса 16.1 м
9. Фундаменты из бетона класса прочности: B12,5

Состав: Схема расположения элементов каркаса, разрезы, схема расположения связей, колонна, ферма, ведомости элементов

Софт: AutoCAD 2013

Сайт: www

Автор: liliya

Дата: 2016-01-11

Просмотры: 2 290

Еще чертежи и проекты по этой теме:

Софт: AutoCAD 2020

Состав: Схема расположения колонн, схемы связей по верхнему и нижнему поясам стропильных ферм, план покрытия, поперечный разрез здания, средняя колонна (общий вид, база колоны, узел со-пряжения надкрановой и подкрановой части, узлы крепления фермы к колонне), стропильная ферма (общий вид, узлы крепления решетки, монтажный стык).

Читайте также: