5239

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

В.В. Пронин

КАРКАС ОДНОЭТАЖНОГО ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ЗДАНИЯ

Учебно-методическое пособие

по выполнению курсового проекта по дисциплине «Металлические конструкции» для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, направленность (профиль) Промышленное и гражданское строительство

Нижний Новгород

2022

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

В.В. Пронин

КАРКАС ОДНОЭТАЖНОГО ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ЗДАНИЯ

Учебно-методическое пособие

по выполнению курсового проекта по дисциплине «Металлические конструкции» для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, направленность (профиль) Промышленное и гражданское строительство

Нижний Новгород ННГАСУ

2022

УДК 624.014 (075.8)

Пронин, В. В. Каркас одноэтажного производственного здания : учебнометодическое пособие / В. В. Пронин; Нижегородский. государственный архитектурно - строительный университет. – Н. Новгород: ННГАСУ, 2022. – 10 с. : ил. – Текст : электронный.

Приведены рекомендации к выполнению курсового проекта по металлическим конструкциям в стадии КМ для промышленного здания длиной в один температурный блок по дисциплине «Металлические конструкции», изложены основные вопросы компоновки поперечной рамы промышленного здания, сбора нагрузок на раму, конструирование и расчет элементов стального каркаса одноэтажного производственного здания.

Предназначено обучающимся в ННГАСУ для выполнения курсового проекта для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, направленность (профиль) Промышленное и гражданское строительство.

© В.В. Пронин, 2022 © ННГАСУ, 2022.

4

Таким образом, основные вопросы, которые студент должен освоить, следующие:

1)компоновка поперечной рамы стального каркаса производственного здания;

2)рамно-связевое решение стального каркаса одноэтажного производственного здания по колоннам;

3)рамно-связевое решение стального каркаса одноэтажного производственного здания по покрытию.

2. Выбор марки профилированного настила

Выбор марки профилированного настила рекомендуется выполнять в следующем порядке:

определить постоянные нагрузки на настил;

определить временные нагрузки на настил;

определить тип расчетной схемы (однопролетная, двухпролетная и т.д.)

выбор марки профилированного настила по рекомендуемым максимальным нагрузкам в зависимости от пролета настила и количества пролетов настила.

Более подробно по выполнению курсового проекта студенту рекомендуется ознакомиться в учебной литературе [1], [6, гл. 11, стр. 327]; [7, стр. 122, стр. 319-321].

Таким образом, основные вопросы, которые студент должен освоить, следующие:

1)сбор нагрузок на настил;

2)подбор марки профилированного настила по рекомендуемым максимальным нагрузкам;

3)выбор расчетной схемы настила.

3. Расчет прогона покрытия

Расчет прогона покрытия рекомендуется выполнять в следующем порядке:

определить постоянные нагрузки на прогон с учетом веса настила;

определить временные нагрузки на настил;

выполнить статический расчет сплошного или решетчатого прогона, определить усилия;

выполнить подбор сечения прогона;

проверить сечение прогона по первой группе предельных состояний;

проверить сечение прогона по второй группе предельных состояний.

Более подробно по выполнению курсового проекта студенту рекомендуется ознакомиться в учебной литературе [1], [2], [6, стр. 368 – для прогона сплошного сечения, стр. 369 – для прогона сквозного сечения]; [7, стр. 127, стр. 468 – для прогона сплошного сечения, стр. 130-134 – для прогона сквозного сечения].

Таким образом, основные вопросы, которые студент должен освоить, следующие:

1)сбор нагрузок на прогон;

2)статический расчет сплошного прогона с учетом скатной составляющей;

3)статический расчет сквозного прогона;

5

4)подбор и проверочный расчет сечения сплошного прогона по первой и второй группам предельных состояний;

5)подбор и проверочный расчет сечения сквозного прогона по первой и второй группам предельных состояний.

3. Определение нагрузок на поперечную раму

Определение нагрузок на поперечную раму стального каркаса одноэтажного промышленного здания рекомендуется выполнять в следующем порядке:

определить постоянные нагрузки – собственный вес и вес покрытия;

определить временные нагрузки от веса снегового покрова на ригель;

определить временные нагрузки от давления ветра на колонны;

определить временные нагрузки от действия крана;

привести схемы нагрузок.

Более подробно по выполнению курсового проекта студенту рекомендуется ознакомиться в нормативной литературе [1] и в учебной литературе [6, гл. 12.2 стр. 339344]; [7, гл. 2.6.2 стр.82, стр. 166-168].

Таким образом, основные вопросы, которые студент должен освоить, следующие:

1)определение постоянных нагрузок;

2)определение временных снеговых нагрузок на ригель рамы;

3)определение временных ветровых нагрузок на колонны поперечной рамы;

4)определение крановых нагрузок от мостовых кранов.

5. Статический расчет поперечной рамы каркаса

Статический расчет поперечной рамы стального каркаса одноэтажного промышленного здания рекомендуется выполнять в следующем порядке:

создать конечно-элементную модель поперечной рамы;

задать жесткости;

задать связи для опорных узлов и граничных условий;

задать нагрузки на поперечную раму;

учет пространственной работы каркаса;

создание таблицы РСУ;

выбор усилий.

Более подробно по выполнению курсового проекта студенту рекомендуется ознакомиться в учебной литературе [8, стр. 345-360].

Таким образом, основные вопросы, которые студент должен освоить, следующие:

1)статический расчет поперечной рамы стального каркаса методом конечных элементов в ПК SCAD или другом сертифицированном ПК;

2)учет пространственной работы каркаса.

6

6. Конструктивный расчёт фермы: подбор сечений элементов стропильной фермы

Подбор сечений элементов фермы одноэтажного промышленного здания рекомендуется выполнять в следующем порядке:

определить расчетные длины элементов стропильной фермы;

подобрать сечение элементов;

выполнить проверку растянутых элементов по прочности;

выполнить проверку сжатых элементов на устойчивость;

проверка по предельной гибкости.

Более подробно по выполнению курсового проекта студенту рекомендуется ознакомиться в учебной литературе [7, стр. 370], [9].

Таким образом, основные вопросы, которые студент должен освоить, следующие:

1)проверка элементов фермы на прочность;

2)проверка элементов фермы на устойчивость;

3)проверка элементов фермы по предельной гибкости.

7. Конструктивный расчёт колонны

Конструктивный расчет колонны одноэтажного промышленного здания рекомендуется выполнять в следующем порядке:

определить расчетные длины колонны;

подбор сечения верхней части колонны;

проверка устойчивости верхней части колонны в плоскости действия момента;

проверка устойчивости верхней части колонны из плоскости действия момента;

проверка местной устойчивости стенки верхней части колонны;

подбор сечения подкрановой ветви нижней части колонны;

проверка устойчивости подкрановой ветви нижней части колонны;

проверка предельной гибкости подкрановой ветви нижней части колонны;

подбор сечения шатровой ветви нижней части колонны;

проверка устойчивости шатровой ветви нижней части колонны;

проверка предельной гибкости шатровой ветви нижней части колонны;

расчёт решётки нижней части колонны;

проверка устойчивости колонны в плоскости действия момента как единого стержня;

конструирование и расчёт узла сопряжения верхней и нижней частей колонны;

конструирование и расчёт базы колонны;

расчёт анкерных болтов.

Более подробно по выполнению курсового проекта студенту рекомендуется ознакомиться в нормативной литературе [2] и в учебной литературе [6, гл. 14.2 стр. 391-

403, стр. 414-424]; [7, гл. 2.5 стр. 147-163], [6, гл. 14.2.3 стр. 376-380]; [7, гл. 2.4.2 стр. 135145], [6, гл. 14.3 стр. 404-424]; [7, гл. 2.5.2 стр. 149-166].

7

Таким образом, основные вопросы, которые студент должен освоить, следующие:

1)определение расчетных длин колонн;

2)расчет сечения верхней (надкрановой) части колонны;

3)расчет сечения нижней (подкрановой) части колонны;

4)конструирование узла сопряжения верхней (надкрановой) и нижней (подкрановой) частей;

5)конструирование и расчет базы колонны поперечной рамы.

8. Графическая часть проекта

Графическую часть проекта рекомендуется выполнять на листе формата А1. При этом графическая часть курсового проекта должна содержать следующее:

схемы расположения стропильных ферм, прогонов и связей по верхним поясам ферм (1:400);

схемы расположения стропильных ферм и связей по нижним поясам ферм

(1:400);

поперечный разрез здания (1:200);

продольный разрез здания с указанием связей по колоннам (1:400);

схема стропильной фермы с указанием усилий и профилей (1:100);

расчётная схема поперечной рамы с нагрузками;

узел опирания прогона на ферму; узел сопряжения колонны со стропильной фермой; узел сопряжения верхней и нижней частей колонны; база колонны

(1:10; 1:20);

ведомость элементов;

спецификация стали на объект.

8

Рекомендуемая литература

1.СП 20.13330.2016. Нагрузки и воздействия : актуализированная редакция СНиП 2.01.07–85* : пересмотр СП 20.13330.2011 : утвержден приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации

(Минстрой России) от 3 декабря 2016 г. N 891/пр и введен в действие с 4 июня 2017 г. – URL: https://docs.cntd.ru/document/456044318?ysclid=latmke9ojp716401178. – Текст : электронный.

2.СП 16.13330.2017. Стальные конструкции : актуализированная редакция СНиП II-23-81* : пересмотр СП 16.13330–2011 : утвержден приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 27 февраля 2017 г. N 126/пр и введен в действие с 28 августа 2017 г. – URL: https://docs.cntd.ru/document/456069588?ysclid=latm7fwj8y325678643. – Текст : электронный.

3.СП.70.13330.2012. Несущие и ограждающие конструкции : актуализированная редакция СНиП 3.03.01–87 : дата введения 01.07.13 / Федеральное агенство по строительству и жилищно-коммунальному хозяйству (Госстрой). - Москва :

Технорма, 2014. - 140 с. : ил. - (Свод правил).

4.ГОСТ 27751-2014. Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения. – Введен 07.01.2015. – Москва : Стандартинформ, 2015. – 14 с.

5.ГОСТ 27751-2014. Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения : утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 11 декабря 2014 г. N 1974-ст. - Дата введ. 01.07.2015. - (Национальный стандарт Российской Федерации). - Издание находится в базе Консультант Плюс.

6.ГОСТ 27772-88. Прокат для строительных стальных конструкций. Общие технические условия : изд. Дек. 2005 с изм. № 1 (ИУС. 1989. №11) ; введен 01.01.89. – Москва : Стандартинформ, 2006. - 15 с. - (Межгосударственный стандарт). - Группа В20.

7.Металлические конструкции : учебник для студентов вузов по направлению "Строительство" и специальности "Промышленное и гражданское

строительство" / Г. С. Ведеников, Е. И. Беленя, В. С. Игнатьева, Ю. И. Кудишин [и др.] ; под редакцией Г. С. Веденикова. – 7-е изд., перераб. и доп. – Москва : Стройиздат, 1998. - 759 с. : ил. – ISBN 5-274-01465-8.

8.Металлические конструкции : учебник для студентов учреждений высшего профессионального образования, обучающихся по направлению "Строительство" / Ю. И. Кудишин, Е. И. Беленя, В. С. Игнатьева [и др.] ; под ред. Ю. И. Кудишина. - 13-е изд., испр. - Москва : Академия, 2011. – 680 с. : ил., табл. - (Бакалавриат) (Высшее профессиональное образование. Строительство).

–ISBN 978-5-7695-8483-1. – URL:http://isi.sfu-kras.ru/sites/is.institute.sfu-

9.Металлические конструкции. В 3 томах. Том 2. Конструкции зданий : учебник для студентов вузов по специальности "Промышленное и гражданское строительство / под редакцией В. В. Горева. – Москва : Высш. шк., 1999. – 528

с. : ил. – ISBN 5-06-003538-7 (т.2). - ISBN 5-06-003444-5.

9

8.Молев, И. В. Методические указания по статическому расчету поперечной рамы одноэтажного производственного здания при выполнении курсового проекта / И. В. Молев ; Горьковский инженерно-строительный институт имени В. П. Чкалова. – Горький : ГИСИ, 1983. – 19 с.

9.Пример расчета стального каркаса одноэтажного промышленного здания : методические указания к выполнению курсового проекта по курсу "Металлические конструкции" для студентов направления 550100 - "Строительство" с ориентацией на специальность 290300 "Промышленное и гражданское строительство" / Нижегородский государственный архитектурностроительный университет, Кафедра металлисеских конструкций ; составители Б. Б. Лампси, О. Б. Иванова, Б. Б. Лампси (мл.). - Нижний Новгород : ННГАСУ,

2004. - 82 с. : ил.

10.Система студенческой проектной документации. Основные надписи : взамен СТП ГИСИ 1-1-83 : утвержден и введен в действие 22.12.98 / Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет. - Нижний Новгород : ННГАСУ, 1998. - 13 с. : ил. - (Стандарт предприятия ; СТП ННГАСУ 1-1-98).

11.Система студенческой проектной документации. Реферат : утвержден и введен в действие 22.12.98 / Нижегородский государственный архитектурностроительный университет. - Нижний Новгород : ННГАСУ, 1998. - 3 с. - (Стандарт предприятия ; СТП ННГАСУ 1-7-98).