.
.
.
.
.
.
.
Тип решетки фермы.
Ветровые и снеговые нагрузки, тип кровли.
1. Снеговой район: 
.
. Нормативная снеговая нагрузка: 
.
. Ветровой район: 
.
. Нормативный скоростной напор ветра: 
.
. Тип кровли: 
.
Справочные данные по мостовым кранам.
1. Грузоподъемность: 
.
. Пролет крана: 
.
. Давление колеса: 
.
. Количество колес с одной стороны: 
.
. Вес тележки: 
.
. Вес крана: 
.
. Высота крана: 
.
. Вылет консоли крана: 
.
. 
.
. Высота рельса: 
.
2. Компоновка конструктивной схемы каркаса
Отметка на уровне пола здания: 
.
Отметка низа ригеля: 
— не кратно 0,6 → увеличиваем отметку головки кранового рельса 
Высота подкрановой балки:
.
Высота балки:
.
Высота верхней части колонны:
.
Высота нижней части колонны:
.
Принимаем привязку 
.
Ширина верхней части колонны: 
, при этом 
кратно 500 мм и
.
Ширина нижней части колонны:
,
.
Расстояние от оси подкрановой балки до оси привязки здания: 
, значит принимаем bн=2,0м.
Зазор между краном и колонной:
.
3. Нагрузки и воздействия на каркас здания
.1 Постоянные нагрузки
1,81,12,0
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
Расчетная постоянная нагрузка для железобетонного покрытия:
,
где: 
— коэффициент надежности;
— шаг колонн;
— уклон отсутствует.
Реакция опоры колонны:
.
Вес верхней части колонны:
.
Вес нижней части колонны:
.
Где: 
— средний расход стали на колонны, табл. 12.1., с. 286, /2/.
;
;
;
.
Момент от постоянной нагрузки:
.
.2 Снеговая нагрузка
Расчетная снеговая нагрузка:
.
Реакция опоры колонны:
.
Момент от снеговой нагрузки:
.
3.3 Нагрузки от мостовых кранов
.3.1 Вертикальные усилия от мостовых кранов
Вес подкрановой балки:
.
Максимальное давление крана на колонну:
,
где: 
— коэффициент сочетания работы;
— коэффициент надежности;
— максимальное нормативное давление на колесо крана;
— сумма ординат под колесами крана при невыгодном загружении.
.
Минимальное нормативное давление:
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
,
где: 
— максимальная грузоподъемность крана;
— вес крана с тележкой.
.
Минимальное давление крана на колонну:
.
Эксцентриситет приложения давления крана: 
.
Сосредоточенный момент, возникающий в подкрановой части колонны от эксцентриситета приложения давления крана по отношению к центру тяжести сечения колонны:
;
.
.3.2 Горизонтальные усилия от мостовых кранов
Нормативное давление на одно колесо крана:
.
Горизонтальное давление на колонну, передаваемое на уровне тормозных конструкций: 
.
3.4 Ветровые нагрузки
Ветровой поток вызывает давление с наветренной стороны и отсос с подветренной стороны здания. При расчете с наветренной стороны нагрузки принимаются с аэродинамическим коэффициентом 
, а с подветренной стороны 
.
,
где: 
— коэффициент, учитывающий изменение напора ветра в зависимости от высоты и типа местности.
Для местности типа B: 
; 
;
.
С наветренной стороны:
С подветренной стороны:
; 
.
Эквивалентная равномерно распределенная нагрузка:
;
.
4. Статический расчет поперечной рамы
.1 Расчет на постоянную нагрузку
Принимаем 
.
.
.
.
.
Моменты от поворота узлов на угол 
(эпюра М1):
Моменты от нагрузки на стойки (эпюра Мр):
Каноническое уравнение:
.
Коэффициенты канонического уравнения:
Моменты от фактического угла поворота (М1·j):
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
Моменты окончательной эпюры (эпюра Мок):
Эпюра поперечных сил:
Эпюра продольных сил:
.2 Расчет на снеговую нагрузку
Каноническое уравнение:
.
Моменты от поворота узлов на угол (эпюра М1):
Моменты от нагрузки на стойки (эпюра Мр сн):
Коэффициенты канонического уравнения:
Моменты от фактического угла поворота (М1·j):
Моменты окончательной эпюры (эпюра Мок):
Эпюра поперечных сил:
Эпюра продольных сил:
.3 Расчет на вертикальную нагрузку от мостовых кранов
Каноническое уравнение:
.
Моменты от смещения верхних узлов на 
(эпюра М1):
Моменты на левой стойке:
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
Реакция верхних концов стоек:
Смещение плоской рамы:
Моменты от фактического смещения рамы
Моменты окончательной эпюры (эпюра Мок):
Эпюра поперечных сил:
Эпюра продольных сил:
.4 Расчет на горизонтальное воздействие мостовых кранов
Моменты от смещения верхних узлов на (эпюра М1):
Эпюра поперечных сил
.5 Расчет на ветровую нагрузку
Моменты от смещения верхних узлов на (эпюра М1):
Эпюра моментов
Эпюра поперечных сил
Таблица расчетных усилий.
Таблица сочетаний.
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
5. Расчет и конструирование стержня колонны
Верхняя часть.
Определяем наиболее неблагоприятное сочетание в 1 и 2 сечениях.
; 
.
Номера нагрузок из таблицы расчётных усилий: 1,2,3,5,8
.1 Расчетные длины верхней и нижней частей колонны
Коэффициент приведения расчетной длины для подкрановой части колонны принимаем по табл. 6.8. /3/:
.
Коэффициент приведения расчетной длины для верхней части колонны:
.
Расчетные длины в плоскости рамы для нижней и верхней частей колонны:
;
.
Расчетные длины из плоскости рамы для нижней и верхней частей колонны:
;
.
.2 Конструирование и расчет верхней части колонны
Требуемая площадь сечения:
,
где: 
;
— эксцентриситет продольной силы.
Ry=21,5
— расчётное сопротивление стали по пределу текучести,
марка стали ВСт3кп2, см. т.50,51 /3/
Принимаем: tw=8мм, hw=950мм, tf=15мм, bf=300мм, A=166
Проверка условий:
— условие выполнено
— условие выполнено
Момент инерции:
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
Момент сопротивления сечения для наиболее сжатого волокна:
Радиусы инерции сечения:
.3 Проверка общей устойчивости верхней части колонны
Гибкость стержня:
Условная гибкость относительно оси x-x:
.3.1 Проверка общей устойчивости колонны в плоскости действия момента
Приведенный эксцентриситет:
,
где: 
— коэффициент влияния формы сечения, т. 4.1. /1/.
По табл. 74 /3/ принимаем 
.
Устойчивость стержня колонны:
< 
.
Недонапряжение: 
— условие выполнено.
5.4 Расчет и конструирование нижней части колонны
Подкрановая ветвь
Наружная ветвь
Подбор сечения подкрановой части колонны сквозного сечения.
Сечение компонуем из прокатного двутавра (подкрановая ветвь) и сварного швеллера (наружная ветвь).
Задаемся: 
. 
.
. 
.
Усилия в ветвях колонны:
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
;
.
Требуемая площадь сечения ветвей:
;
.
Для подкрановой ветви принимаем двутавр 
с 
; 
; 
; 
; 
; 
; 
; 
; 
; 
; 
.
Для наружной ветви принимаем толщину стенки швеллера 
, толщину полки 
. 
. Принимаем 
.
Требуемая площадь полки сварного швеллера:
.
Ширина полки сварного швеллера:
. Принимаем 
.
Условие: 
— выполняется.
Фактическая площадь сварного швеллера:
.
Уточняем положение центра тяжести сечения:
.
Моменты инерции:
.
; 
.
Истинные расчетные усилия в ветвях:
;
.
Проверка ветвей колонны на устойчивость, как центрально-сжатых стержней.
Подкрановая ветвь.
; По табл. 74 /3/ принимаем 
.
< 
Условие выполняется.
Наружная ветвь.
; По табл. 74 /3/ принимаем 
.
< 
Условие выполняется.
Подбор сечения элементов решетки колонны.
Qmax =181,39 кН
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
= k A = 0,21(143+163,6) = 64,39 кН
Рассчитываем раскос: 1-2
Принимаем по сортаменту равнополочный уголок
х7; А = 12,3 см2
imin = iу =1,78 см
условие не выполняется
Принимаем по сортаменту равнополочный уголок
х9; А =22см2
imin = iу =2,48 см
условие выполнено
Рассчитываем стойку: 1-3
Принимаем по сортаменту равнополочный уголок : 63х5; А = 6,13см2
imin = iу =1,25 см
условие невыполненяется.
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
Принимаем по сортаменту равнополочный уголок : 75х6; А = 8,78см2
imin = iу =1,48 см
условие выполняется
Проверка устойчивости колонны как единого стержня составного
сечения.
Геометрические характеристики всего сечения колонны и ее приведенная гибкость относительно оси 
:
;
;
Находим условную гибкость:
;
;
.
Относительные эксцентриситеты:
;
.
Проверяем нормальные напряжения:
< ;
< .
.5 Расчет стыка верхней и нижней частей колонны
Высота траверсы: 
.
В таблице сочетаний найдем сочетание с максимальным отрицательным моментом в сеч 2-2:
N= — 767,55кН
M= — 252,63кН м
Усилие в полке верхней части колонны:
.
Принимаем: tp=15мм
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
Принимаем 
Принимаем 
Определяем толщину траверсы и вертикального опорного ребра из условия их смятия давлением подкрановых балок:
→18мм
где: 
— расчетное сопротивление смятию
Рассчитываем сварные швы крепления вертикального листа траверсы к подкрановой ветви. Определяем усилия, действующие в шве:
;
,
где: 
— коэффициент неравномерности передачи давления от подкрановых балок.
Требуемый катет швов:
.
Принимаем 
Узел сопряжения верхней части колонны с нижней.
Проверка на срез стенки подкрановой ветви колонны в месте крепления
вертикального листа траверсы и ребра.
<
,
где:
.
.6 Расчет базы сквозной колонны
Подкрановая ветвь
Наружная ветвь
Усилия в ветвях колонны:
подкрановая ветвь:
;
наружная ветвь:
.
Принимаем бетон класса 
с призменной прочностью 
.
Требуемая площадь плиты:
подкрановая ветвь: 
наружная ветвь: 
.
Назначаем ширину опорной плиты:
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
Определяем длину опорной плиты:
Принимаем конструктивно L1=63 см
Принимаем конструктивно L2= 63 см
Фактическое давление под плитой:
< 
;
<.
Подкрановая ветвь.
участок опертый по трем сторонам:
;
Где α3 =
участок опертый по четырем сторонам:
консольный участок:
Толщина плиты:
.
Высота траверсы, из условия размещения вертикальных швов, прикрепляющих траверсу к ветвям колонны:
;
Принимаем hтр1=40 см
Наружная ветвь.
участок опертый по трем сторонам:
участок опертый по четырем сторонам:
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
консольный участок:
.
.
Толщина плиты:
.
.
каркас нагрузка рама колонна
Принимаем hтр2=70 см
Схема базы колонны
6. Расчет и конструирование стропильной фермы
.1.1 Постоянные нагрузки
Усилия в стержнях фермы определяем с помощью диаграммы Максвелла-Кремона
Принимаем: 1 см = 90 кН
.1.2 Снеговая нагрузка
Усилия в стержнях фермы определяем с помощью диаграммы Максвелла-Кремона
см =40 кН
.1.3 Опорные моменты
Единичный момент заменяем парой сил:
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
.
Задаёмся 
Реакции опор:
,
где: 
— длина фермы.
Усилия в стержнях фермы определяем с помощью диаграммы Максвелла-Кремона
6.2 Расчетные усилия в стержнях
Таблица подбора сечений стержней фермы.
Ry·gc
.3 Подбор сечений стержней фермы
1. Верхний пояс 
(растяжение).
; 
; 
; 
.
.
Принимаем 
с 
; 
; 
; 
.
< 
— условие выполнено.
< 
.
. Верхний пояс 
и 
(сжатие).
; 
; 
; 
; 
; 
.
.
Принимаем 
с 
; 
; 
.
; 
< — условие выполнено.
< 
.
3. Верхний пояс 
(сжатие).
; ; ; ; ; .
.
Принимаем 
с 
; 
; 
.
; 
< — условие выполнено.
< .
4. Нижний пояс
(растяжение).
; 
; 
; .
.
Принимаем 
с 
; 
; 
.
; 
.
< 
— условие выполнено.
< 
5. Нижний пояс 
(растяжение).
; 
; ; .
.
Принимаем 
с 
; 
; 
.
; 
.
< 
— условие выполнено.
> 
.
6. Опорный раскос 
(сжатие).
; 
; 
;; ; .
.
Принимаем û ë
с 
; 
; 
.
; 
< 
.
> 
.
7. Раскос 
(растяжение).
; ; 
; .
.
Принимаем û ë
с 
; 
; 
.
; 
.
< 
— условие выполнено.
<.
. Раскос 
(сжатие).
; 
; 
;
100; 
; 
.
.
Принимаем û ë
с 
; 
; 
.
; 
< 
.
< 
.
. Раскос 
(растяжение).
; ; ; .
.
Принимаем û ë
с 
; 
; 
.
; 
.
< — условие выполнено.
< .
10. Стойки 3-4 и 6-6′ (сжатие).
; 
; 
;
; ; .
.
Принимаем û ë
с 
; 
; 
.
; 
< 
.
< 
.
6.4 Расчет и конструирование узлов фермы
Раскос 
.
N = — 840,97
Требуемая площадь сварных швов для пера.
по металлу шва:
Длина сварных швов для пера:
;
Требуемая площадь сварных швов для обушка.
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
по металлу шва:
Длина сварных швов для обушка:
;.
Раскос 
.
N = 625,89
Требуемая площадь сварных швов для пера.
по металлу шва:
Длина сварных швов для пера:
;
Требуемая площадь сварных швов для обушка:
;
Длина сварного шва для обушка:
;.
Стойка 
.
N = — 134,404
Требуемая площадь сварных швов для пера.
по металлу шва:
Длина сварного шва для пера:
;
Требуемая площадь сварных швов для обушка:
;
Длина сварного шва для обушка:
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
Раскос 
.
N = — 401,88
Требуемая площадь сварных швов для пера.
по металлу шва:
Длина сварного шва для пера:
;
Требуемая площадь сварных швов для обушка:
;
Длина сварного шва для обушка:
;.
Раскос .
N = 177,87
Требуемая площадь сварных швов для пера.
по металлу шва:
Длина сварного шва для пера:
Требуемая площадь сварных швов для обушка:
Длина сварного шва для обушка:
.
Стойка 
.
N = — 134,404
Требуемая площадь сварных швов для пера.
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
по металлу шва:
Длина сварного шва для пера:
;
Требуемая площадь сварных швов для обушка:
;
Длина сварного шва для обушка:
;.
Узел 1
Узел 2
Узел 3
Узел 4
Узел 5
Узел 6
Узел 7
6.5 Заводские стыки верхнего и нижнего поясов ферм из тавров
Верхний пояс.
Рассчитываем длину сварных швов:
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
;
Где:
,
;
.
Площадь накладки
.
Толщина накладки:
.
Нижний пояс.
Рассчитываем длину сварных швов:
;
Где:
,
где: 
.
Площадь накладки
.
Толщина накладки:
.
6.6 Монтажный стык фермы
Верхний пояс.
Используем: ^45БТ1
Усилия в накладках:
;
.
Площади накладок:
;
.
Принимаем толщину горизонтальных накладок 
, вертикальных накладок — 
.
Ширина горизонтальных накладок :
Нужна помощь в написании курсовой?
Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.
,
вертикальных накладок:
.
Длина сварных швов для вертикальных накладок:
.
Длина сварных швов для горизонтальных накладок:
.
Нижний пояс.
Используем: ^17,5КТ1
Усилия в накладках:
;
.
Площади накладок:
;
.
Принимаем толщину горизонтальных накладок 
, вертикальных накладок — 
.
Ширина горизонтальных накладок — 
,
вертикальных накладок — 
Длина сварных швов для вертикальных накладок:
.
Длина сварных швов для горизонтальных накладок:
.
Список литературы
1. Методические указания к выполнению курсового проекта «Расчет и конструирование одноэтажного промышленного здания», Псков, 1996.
2. «Металлически конструкции» под ред. Беленя Е.И., Москва, Стройиздат, 1986.
. СНиП II-23-81* «Стальные конструкции».