Методические указания к выполнению курсового проекта. Задание:Разработать конструкцию стального каркаса производственного здания.
ЗАДАНИЯ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ
КУРСОВОГО ПРОЕКТА
Задание:Разработать конструкцию стального каркаса производственного здания.
Исходные данные:
Здание одноэтажное, однопролетное, оборудованное мостовыми кранами среднего режима работы (см. рисунок). Назначение здания устанавливается студентом.
Материал основных несущих конструкций – сталь класса С 38/23 или по обоснованному выбору.
Материал ограждающих конструкций выбирается студентом в соответствии с назначением здания при учете района строительства.
Данные для проектирования студент определяет из таблиц 1- 5 методических указаний по двум последним цифрам присвоенного ему учебного шифра.
Исходные данные выбираются следующим образом.
Учебный шифр студента – ПГС – 72 – 275. По двум последним цифрам определяем:
район строительства – г. Москва;
характеристику покрытия – холодное;
грузоподъемность крана Q = 150 кН (15 тс);
продольный шаг колонн В = 12 м;
пролет цеха l = 33 м;
высота от пола до головки рельса h1 = 14 м;
длина здания L = 33м ´ 4 = 132 м.
Задание на курсовой проект выдается в виде схемы с указанием основных размеров сооружения и основных нагрузок.
Таблица 1
| Последняя цифра шифра | Район строительства и расчетные температуры ( ºС) | Величина нагрузки, кН/м2 или кПа (кгс/м2) | |
| снеговой * | ветровой* | ||
| Архангельск (-34) Вологда (-38) Воркута (-43) Екатеринбург (-38) Москва (-30) Пермь (-38) Петрозаводск (-32) Санкт-Петербург (-30) Сыктывкар (-39) Ухта (-41) | 1,5 (150) 1,5 (150) 1,5 (150) 1,0 (100) 1,0 (100) 2,0 (100) 1,5 (150) 1,0 (100) 1,5 (150) 1,5 (150) | 0,30 (30) 0,23 (23) 0,48 (48) 0,30 (30) 0,23 (23) 0,30 (30) 0,30 (30) 0,30 (30) 0,23 (23) 0,30 (30) |
* Нагрузки следует уточнить с учетом последних изменений Норм
Таблица 2
| Предпоследняя цифра шифра | Характер покрытия |
| 2, 4, 6, 8, 0 | Теплое (с утеплителем) |
| 1, 3, 5, 7, 9 | Холодное (без утеплителя) |
Таблица 3
| Последняя цифра шифра | ||||||||||
| Грузоподъемность крана, кН (тс) | (15) | (30) | (20) | (50) | (15) | (30) | (20) | (50) | (15) | (30) |
| Уклон кровли, % | 22,5 | 17,5 | 12,5 | 7,5 | 2,5 |
Таблица 4
| Последняя цифра шифра | Продольный шаг колонн В, м |
| 2, 4, 6, 8, 0 | |
| 1, 3, 5, 7, 9 |
Таблица 5
| Предпоследняя цифра шифра | Последняя цифра шифра | ||||||||||||||||||||
Примечание: 1. В числителе дробей – пролет цеха l; в знаменателе – высота пола до головки рельса h1, м.
2. Длина здания равна четырехкратному пролету L= (4´l), м.
Рис. 1. Заданная схема поперечной рамы каркаса
Методические указания к выполнению курсового проекта
Общие положения
Пользуясь данными заданиями, студент самостоятельно выбирает все конструктивные элементы на основании их анализов. Такое задание наиболее близко отвечает тем условиям проектирования реальных объектов, которые не раз встретятся в практике будущего инженера. Поэтому студент еще в институте должен приобрести необходимые профессиональные навыки, позволяющие умело и уверенно проектировать здания и сооружения с высокими технико-экономическими показателями.
Приступая к проектированию, студент должен обладать достаточным для этого запасом знаний теории. Для успешного проектированию работу следует организовать по определенному плану, который рекомендуется принять в соответствии с порядком, изложенным в данных методических указаниях.
В состав проекта следует включить расчетно-пояснительную записку и графическую часть.
расчетно-пояснительная записка
расчетно-пояснительная записка выполняется на листах машинописного формата. Текстовая и расчетная части должны быть написаны разборчиво, от руки и снабжены поясняющими расчет масштабными схемами. Рекомендуется результаты расчета заносить в таблицу. Листы записки должны иметь сквозную нумерацию и сброшюрованы в обложке, на лицевой стороне которой оформляется титульный лист.
Объем расчетно-пояснительной записки не более 50 страниц. Для уменьшения объема записки рекомендуется излагать ее текст и расчеты лаконично, не делать лишних пояснений (например, не разъяснять компоненты известных формул), писать убористо, располагать текст и расчетные вкладки рационально.
В состав расчетно-пояснительной записки входят: титульный лист; оглавление; исходные данные; описание конструктивной схемы проектируемого здания и основных конструкций; расчет основных несущих конструкций (подкрановой балки, поперечной рамы, колонны и базы, стропильной фермы); список использованной литературы. На последней странице записки должна стоять личная подпись студента и дата выполнения проекта.
При решении конкретных вопросов компоновки и расчета конструкций следует руководствоваться пояснениями и примерами, приведенными в соответствующих разделах рекомендуемой литературы [1],[2],[4].
Ниже приведены основные пояснения к содержанию разделов расчетно-пояснительной записки.
1. На титульном листе следует указать: наименование института, кафедры, дисциплины, название темы курсового проекта, фамилию, имя, отчество и учебный шифр студента, город, год выполнения проекта.
2. Оглавление должно отражать содержание записки с указанием страниц.
3. Исходные данные выписывают под учебным шифром в полном соответствии с ним. Здесь же следует указать величины нагрузок, тип кровли, материал несущих конструкций.
4. Описание конструктивной схемы здания и основных конструкций должны быть кратным, конкретным, содержать основные сведения о принятых в проекте схемах, компоновках, особенностях конструкций.
Необходимо охарактеризовать общую компоновочную схему каркаса, поперечную несущую конструкцию (раму), определить ее размеры, кратко пояснить решение конструкций покрытия. Рекомендуется рулонная кровля. Наличие прогонов устанавливается студентом. Начинаются схемы связей подкрановых путей, колонн, фермы.
Объем этого раздела не более 3-5 с.
5. Расчет основных несущих конструкций.
При расчете подкрановых балок составного сечения рекомендуется такая последовательность:
- подобрать кран заданной грузоподъемности и пролета, выписать его данные;
- определить при наиневыгоднейших загружениях балки двумя кранами максимальные расчетные усилия Ммакс; Qмакс; МТ;
- рассчитать составное сечение подкрановой балки с тормозной;
- проверить сечение по прочности (сделать все необходимые проверки) и прогибом;
- при необходимости обеспечить местную устойчивость стенки балки путем установки ребер жесткости;
- проверить поясные швы;
- рассчитать и проверить опорные ребра;
- определить вес балки.
При выполнении Курсовой работы расчет подкрановой балки не требуется, а высота ее сечения назначается ориентировочно в размере hпб = В / (8 …10) и кратно 100 мм.
Расчет рамы начинают с установления и обоснования ее расчетной схемы (с жестким либо шарнирным опиранием ригеля). Затем определить величины действующих на нее нагрузок (постоянных и кратковременных – снеговой, крановых, ветровой). Нагрузки показывают в свободной таблице.
Далее выполняют любым (в том числе по приближенным формулам и таблицам) методом строительной механики статический расчет рамы при действии каждой из нагрузок; определяют усилие в характерных сечениях стоек и составляют свободную таблицу усилий в стойке рамы. На основных данных этой таблицы составляют таблицу расчетных усилий в характерных сечениях стойки, пользуясь правилами сочетания нагрузок.
Расчет колонн (внецентренно – сжатой) выбранного сечения, постоянного по высоте, или ступенчатой со сплошной стенкой, или сквозной начинают с назначения расчетных усилий, принятых по соответствующей таблице. Затем определяют расчетные длины верхней и нижней частей (для ступенчатой колонны). Далее подбирают и проверяют сечения верхней и нижней частей колонны, а также рассчитывают сопряжение этих частей. После этого делают расчет базы и анкерных болтов.
Расчет фермы включает: установление геометрических схемы фермы, сбор нагрузок, определение усилий и подбор сечения стержней, расчет узлов. Расчет стержней следует дать в форме таблице, составленной по примерам из [2].
- В конце записки указывается перечень использованной литературы.
Графическая часть
Графическая часть курсового проекта из двух листов формата А-1 с размерами сторон 594´841 мм. Чертежи выполняют в карандаше, с соблюдением всех правил черчения и основных положений ЕСКД по строительным чертежам.
Содержание первого листа.
1. Поперечный разрез здания (в масштабе 1:100), схемы связей: по верхним поясам ферм, в плоскости нижних поясов ферм и вертикальных связей между колоннами (масштаб 1:200 или 1:400).
2. Конструктивный чертеж подкрановой балки, фасад, поперечный разрез, вид с торца (в масштабе 1:20 или 1:25).
3. Конструктивный чертеж колонны (общий вид, поперечный разрез) в масштабе 1:20 или 1:25.
4. Наиболее характерные узлы – сопряжение фермы с колонной, сопряжение подкрановой балки с колонной, базы колонны в масштабе 1:10 или 1:20
Содержание второго листа
1. Чертеж половины фермы (фасад, планы верхнего и нижнего поя сов, вид с торца). Рекомендуется геометрическую схему фермы чертить в масштабе 1:10. При этом укрупнительные узлы следует выворачивать отдельно в масштабе 1:10.
2. спецификация элементов фермы.
На каждом чертеже должен быть угловой штамп, в котором указывается наименование института, факультета, специальности и курса, фамилия и инициалы студента, шифр и дата окончания работы. Чертеж должен быть подписан студентом.
Чертежи могут быть сложены до размера форматки.
При выполнении чертежей следует руководствоваться чертежами и схемами конструкций в рекомендуемой литературе, где имеются образцы чертежей для курсового проекта. Необходимо учесть, что на первом листе этих чертежей нет изображения подкрановой балки, но его надо выполнять. Надо обратить внимание на то, что чертежи должны полностью соответствовать расчетным данным.