Проект здания отапливаемого склада для хранения промышленных товаров ёмкостью 100 тонн

    Введение

    В общей структуре фактических  затрат строительно-монтажных работ, затраты на строительные конструкции  и материалы составляют 53-56 %, поэтому  выявление путей экономии материальных ресурсов благодаря рациональному  выбору строительных конструкций и  их совершенствованию является важной народнохозяйственной задачей.

    В курсовом проекте проектируется  здание отапливаемого склада для  хранения промышленных товаров ёмкостью 100 тонн. В проекте предусматривается  выполнение следующих работ:

    - расчёт  и проектирование стропильной  фермы;

    - расчёт  сварных швов;

    - расчёт  простенка с пилястрой;

    Исходные  данные.

 

Сбор  нагрузок на 1 м² покрытия. 

 

     Значение  снеговой нагрузки принимаем  равной  750 .  Высота фермы 4 м, длина 36 м, высота у фермы на опоре 1 м; шаг ферм 5,5 м, расстояние между узлами 6 м.

Из исходных данных следует, что грузовая площадь  равна  33 Тогда значение сосредоточенной нагрузки в узлах пояса фермы от “пирога” 46,2 кН;  в крайних       узлах  23,1 кН; снеговая длительная  12,4 кН  и 6,2 кН; снеговая кратковременная будет      

равна  24,8 кН  и 12,4 кН  соответственно.  Собственный вес фермы учитывается автоматически в ПК “Лира”.

 

Подбор  сечений металлической  фермы.

 

Растянутый  элемент  нижнего  пояса. 

             Исходные данные: максимальное расчетное усилие в стержне    N_max= 673,09 кН;

эффективная длина стержня в плоскости фермы    L_ef = 6 м. Во всех случаях λ _пред < 400   для элементов нижнего пояса. Толщина фасонок 14 мм;    γ_С = 0,95 – коэффициент условий работы. Расчетное сопротивление стали ВСтЗГпс5-1    Rу = 235МПа.

 Определение  требуемой площади сечения стержня А_n^тр

А_n^тр =N_i/ (Rу x γ_C)=0,673/ (235x 0,95)= 0,00301 м² = 30.1 см²

Определение фактической площади сечения А стержня по сортаменту в зависимости от величины А_n^тр.

Так как А_n^тр – требуемая площадь двух уголков, то прежде чем определять по сортаменту

значение А, необходимо А_n^тр/2 = А – площадь одного уголка по сортаменту                         А = 30.1/2= 15.05 см².

Принимаем равнополочный уголок 100 х 8 А = 15,6 см². Из сортамента выписывают значения

i_х = 3,07 см.

 Проверка прочности σ, МПа:

σ  =  Ni / (2 х А ) <Rу х γ_С

Rу х γ_С = 235 х  0,95= 223,25

σ =  0,673 / (2 х 0,00156) = 215,7< 223,25 – условие выполняется.

 Проверка  гибкости:

                             λ = L_ef / i_х < 400

λ = 600 / 3,07 =195<400 – условие выполняется. 
 
 
 
 
 

Сжатый  элемент верхнего пояса 

             Исходные данные: максимальное расчетное усилие в стержне    N_max= - 729,513 кН;

эффективная длина стержня верхнего пояса    L_ef =6,08 м. Предельная гибкость верхнего пояса  λ _пред  < 120.   Толщина фасонок 14 мм;    γ_С = 0,80 – коэффициент условий работы. Расчетное сопротивление стали ВСтЗГпс5-1    Rу = 235МПа.

 Определение  требуемой площади сечения стержня А_n^тр

   Предварительно задаются гибкостью λ = 80, φ = 0,67

         А_n^тр =N_i/ (φ x Rу x γ_C)=0,73/ (0,67 x 235x 0,80)= 0,0058 м² = 58 см²

Определение фактической площади сечения А стержня по сортаменту в зависимости от величины А_n^тр.

Так как А_n^тр – требуемая площадь двух уголков, то прежде чем определять по сортаменту

значение А, необходимо А_n^тр/2 = А – площадь одного уголка по сортаменту                           А = 58/2=29 см².

Принимаем равнополочный уголок 200 х 12 А = 47,1 см². Из сортамента выписывают значения

i_х = 6,22 см.

Проверка гибкости:

                             λ = L_ef / i_х < 120

λ = 608/ 6,22 = 97,8 <120 – условие выполняется.

В случае выполнения условия по значению λ определяют значение φ = 0,48

 Проверка устойчивости σ, МПа:

σ  =  Ni / (φ х 2 х А ) < Rу х γ_С

Rу х γ_С = 235 х  0,80= 188

σ =  0,730 / (0,48х2х0,00471) = 161<188 – условие выполняется. 
 

Раскос  в пролете ( не опорный) 

             Исходные данные: максимальное расчетное усилие в стержне    N_max= 669,197 кН;

эффективная длина раскоса    L_ef = 6,08 м. Предельная гибкость элемента         λ _пред  < 150.  Толщина фасонок 14 мм;    γ_С = 0,95 – коэффициент условий работы. Расчетное сопротивление стали ВСтЗГпс5-1    Rу = 235 МПа.

 Определение  требуемой площади сечения стержня А_n^тр

А_n^тр =N_i/ ( Rу x γ_C)=0,669/ ( 235x 0,95)= 0,0030 м² = 30 см²

Определение фактической площади сечения А стержня по сортаменту в зависимости от величины А_n^тр.

Так как А_n^тр – требуемая площадь двух уголков, то прежде чем определять по сортаменту

значение А, необходимо А_n^тр/2 = А – площадь одного уголка по сортаменту                         А = 30/2=15 см².

Принимаем равнополочный уголок 100 х 8 А = 15,6 см². Из сортамента выписывают значения

i_х = 3,07 см.

Проверка гибкости:

                             λ = L_ef / i_х < 120

λ = 608 / 3,07 =198<400 – условие выполняется.

Проверка прочности σ, МПа:

σ  =  Ni / (2 х А ) < Rу х γ_С

Rу х γ_С = 235 х  0,95= 223,25

σ =  0,669/ (2 х 0,00156) = 214,4< 223,25– условие выполняется. 
 

Стойка  опорная 

             Исходные данные: максимальное расчетное усилие в стержне    N_max= -267,197 кН;

эффективная длина стержня верхнего пояса    L_ef = 1 м. Предельная гибкость опорного элемента  λ _пред  < 120.   Толщина фасонок 10 мм;    γ_С = 0,80 – коэффициент условий работы. Расчетное сопротивление стали ВСтЗГпс5-1    Rу = 235 МПа.

 Определение  требуемой площади сечения стержня А_n^тр

   Предварительно задаются гибкостью λ = 120, φ = 0,36.

А_n^тр =N_i/ (φ x Rу x γ_C)=0,267/ (0,36 x 235x 0,80)= 0,0040 м² = 40 см²

Определение фактической площади сечения А стержня по сортаменту в зависимости от величины А_n^тр.

Так как А_n^тр – требуемая площадь двух уголков, то прежде чем определять по сортаменту

значение А, необходимо А_n^тр/2 = А – площадь одного уголка по сортаменту                        А = 40/2 = 20 см².

Принимаем по конструктивным соображениям равнополочный уголок 100 х 12                А = 22,8 см². Из сортамента выписывают значения

i_х = 3,03 см.

Проверка гибкости:

                             λ = L_ef / i_х < 120

λ = 100 / 3,03 =33<120 – условие выполняется.

По условию  прочности выбираем А = 22,8 см² 
 

Расчет  пилястры наружной стены  на нагрузку от опорной  реакции и покрытия. 
 

   Пилястра  из крупных блоков, изготовленных из тяжелого и крупнопористого бетона на тяжелых заполнителях и из тяжелого природного камня (γ > 1800 кг/ м³).

Шаг пилястр (ферм)  В = 5,5 м, пролет фермы покрытия L = 36 м, полная расчетная нагрузка на ферму (из сбора нагрузок) q = 2,15 кН/м², расчетное сопротивление кладки сжатию R = 2,4 МПа, высота пилястры H = 8,4 м.