1. Методи визначення ваги конструкції
У загальному випадку вага будь-якої споруди можна уявити як суму ваг основних (несучих) і допоміжних конструкцій. До основних конструкцій відносяться колони, кроквяні і підкроквяні ферми, ригелі, підкранові балки, прогони або інші несучі елементи. До допоміжних конструкцій відносяться зв'язку покриття, зв'язку по колонах, елементи фахверка, плетіння, ліхтарні конструкції, сходи і майданчики, рейки з елементами кріплення і т.д.
Відповідно до цього вага споруди запишемо в математичній формі
де Gо.к, Gв.к - вага основної та допоміжної конструкції даного типу;
nо.к., nв.к. -кількість основних і допоміжних конструкцій даного типу.
Вага однієї несучої конструкції розраховується за таким же принципом з урахуванням будівельних або конструктивних коефіцієнтів.
Наведемо приклади визначення ваги несучих конструкцій колони і ферми.
1.1 Визначення ваги колони
Потрібно визначити масу нетипового крайней колони промислової будівлі, ступеневої типу заввишки Нк (рис.1). Припустимо, що підкранова частина колони наскрізна, підкранова гілка складається з складеного зварного двутавра, шатрова - з складеного швелера, що складається з універсальної смуги і двох куточків. Розрахунковий опір визначається в залежності від типу стали по табл. 1 (прил.1): для підкранової частини колони R 1; для надкранової R 11. Відобразимо навантаження, що діють на колону: W - тиск вітру; Q-тиск кранів на колону; Р - тиск ригеля.
Приймаємо довжину підкранової частини колони рівній h1 = 0,7 # 8729; Нк (м), тоді довжина надкранової h2 = Нк -0.7 # 8729; Нк (м), відповідно їх ширина дорівнює 0,1 # 8729; h1 = с1 (м ) і 0,1 # 8729; h2 = е2 (м);
співвідношення довжини надкранової частини і всієї колони л = h2 / Нк;
співвідношення жорсткостей Ю = I2 / I1;
підкранової частини з = 0,5е (для нессіметрічним двутавра і наскрізного перерізу з 2-х гілок);
надкранової частини з = 0,4е (для симетричного зварного двутавра
Рис.1. Розрахункова схема колони
ексцентриситети: тиску кранів для підкранової частини Zk = 0,4e1;
тиску ригеля для надкранової частини
Коефіцієнт поздовжнього вигину ф1 і ф2 визначається за формулою:
ф = 1-в (n # 8729; k # 8729; h) 2 / (10 4 с # 8729; z), (1)
де до - коефіцієнт приведення розрахункової довжини підкранової або надкранової частини колони, рівний для рам з шарнірним обпиранням ригеля відповідно 2,5 і 3; n = 1,3 - коефіцієнт, що враховує вплив решітки в наскрізний колоні, для суцільної колони n = 1; Z-відстань від центра ваги перерізу до найбільш стислій гілки: для несиметричного перерізу Z = 0,5е1; b- коефіцієнт, що залежить від класу міцності стали, що визначається за табл.2, (прил.1).
характеристики перетину для підкранової частини
від тиску вітру x 1 w = k 111 # 8729; Н / (з1 # 8729; h1), (4)
де коефіцієнти k 1, k 11, k 111 приймаємо в залежності від типу закріплення верхнього кінця і співвідношення жорсткостей верхньої і нижньої частини колони по табл.З. (прил.1).
Маса підкранової частини без урахування будівельного коефіцієнта:
де с - враховує збільшення маси колони за рахунок впливу власної маси і рівний в середньому 1,03; Р - тиск ригеля; W - тиск вітру; Q-тиск кранів на колону; г-питома вага металу.
Характеристики перетину для надкранової частини:
від тиску вітру x 11 = k 111 # 8729; Н / (с2 # 8729; h2).
Маса надкранової частини без урахування будівельного коефіцієнта:
Повна маса колони:
G = (G 1 + G 11) # 8729; ш, (6)
де ш - будівельний коефіцієнт, що дорівнює для колони даного типу 1,7.
2. Методи визначення трудомісткості виготовлення при варіантному проектуванні
Конструктивна форма металевих конструкцій з точки зору впливу її на трудомісткість характеризується виробничими показниками.
Показники проекту конструкцій, що характеризують його якість з точки зору трудомісткості, можна розбити на дві групи.
До першої групи показників належать: кількість конструкції; ступінь типізації та стандартизації, що визначає в свою чергу серійність; вага споруди, віднесений до геометричного вимірника.
До другої групи показників відносять: кількість деталей, складальних марок, отворів, зварних швів; показники, що характеризують трудомісткість різання, стругання і т. д.
2.1 Визначення трудомісткості виготовлення колони
Визначити трудомісткість виготовлення колони крайнього ряду ступеневої типу за наступними даними пункту 1.1: маса колони G (т), в тому числі маса основних деталей підкранової частини G 1 (т), маса основних деталей надкранової частини G 11 (т). Масу гілок приймаємо однаковою. На підставі досвіду проектування припускаємо, що маса смуги G 1/2 # 8729; 1/3, маса куточка - G 1/2 # 8729; 2/3.
Визначимо трудомісткість обробки основних деталей підкранової частини.
Основних деталей підкранової гілки три, маса середньої деталі G 1 / (2-3).
Трудомісткість обробки деталей підкранової гілки: Т Р6 п.в. = 3 # 8729; 1,1 = 3,3 (люд.-год),
де 1,1 чол. - ч - трудомісткість обробки однієї листової деталі (без отворів) по табл. 7 (прил.1).
Трудомісткість обробки деталей шатрової гілки: Т про Ш.В. = 1,1 + 2 # 8729; 0,28 = 1,66 люд.-год, де 0,28 люд.-год - трудомісткість обробки одного куточка (без отворів) по табл. 8. (прил.1).
Трудомісткість обробки основних деталей підкранової частини:
Т 1 об. = 3,3 + 1,66 ≈5 чіл.-ч.
Трудомісткість обробки основних деталей надкранової частини:
Т "0б = 3 # 8729; 1,32≈ 4 люд.-год,
де 1,32 люд.-год -трудомісткість обробки однієї листової деталі масою G11 / 3 (т) з п'ятьма отворами (табл.7).
Трудомісткість обробки всіх основних деталей колони:
Трудомісткість складання і зварювання визначаємо в припущенні, що надкранової частина і підкранова гілка підкранової частини збираються в кондуктора і зварюються автоматом; шатрова гілка збирається по розмітці і зварюється полуавтоматом (довжина всіх деталей менше 12 м)
T про о = 3 # 8729; 0,37 + 3 # 8729; 0,32 + 3 # 8729; 0,43 = 3,4 (люд.-год),
де 0,37; 0,32 і 0,43 люд.-год - відповідно трудомісткість складання однієї деталі надкранової частини, підкранової і шатрових гілок по табл. 8.
Довжина швів в надкранової частини Σlшв н.ч м, катет шва (конструктивно) 8 мм, довжина швів в підкранової і шатрової гілки Σlшв н.ч м.
При будівельному коефіцієнті маси 1,7 знайдемо будівельні коефіцієнти операцій по табл. 7 і 9. Число допоміжних деталей при коефіцієнті детальності 8 (див. Табл. 9) дорівнює: 9 # 8729; 8 = 72: ш про Т = 2,6; ш про Т = 2,93; ш про Т = 2,7 (зварювання допоміжних деталей проводиться напівавтоматом).
Тоді трудомісткість виготовлення колони визначається за формулою:
Компонування збірного залізобетонного каркаса будівлі з встановленням геометричних параметрів. Визначення навантажень на раму і її статичний розрахунок. Конструювання фундаменту під колону. Розрахунок попередньо напруженої безраскосной ферми прольотом 18 м.
Розрахунки будівельних конструкцій. Розрахунок несучої здатності згинаного залізобетонного елемента прямокутної форми, посиленого двостороннім нарощуванням перерізу. Посилення стрічкового фундаменту. Посилення цегельного простінка металевими обоймами.
Теоретичні основи проектування металевих конструкцій. Методика розрахунку і особливості конструювання несучих елементів балочної клітки, центрально навантажених колон та їх вузлів, а також порядок визначення зусиль, міцності і навантажень на них.
Методика розрахунку конструкції не утепленого покриття покрівельних щитів їли. Конструктивний розрахунок прогону. Порядок перевірки опорного і конькового вузлів на зминання і сколювання. Особливості забезпечення просторової стійкості дерев'яної споруди.
Особливості розрахунку та принципи конструювання основних несучих конструкції (колони крайнього ряду, фундаменту колони і ферми покриття) одноповерхового, двопрогінній промислової будівлі. Методика визначення геометричних розмірів і арматури фундаменту.
Вибір конструктивного рішення покриття. Підбір перерізу балки. Розрахунок двосхилим клеєної балки з пакету дощок. Матеріал для виготовлення балок. Перевірка міцності, стійкості плоскої ферми деформування і жорсткості балки. Навантаження на балку.
Визначення водоцементного відносини, витрати води, цементу, добавки, великої та дрібної заповнювачів, середньої щільності свежеуложенного будівельного матеріалу і розрахункового коефіцієнта його виходу з метою розрахунку початкового складу важкого бетону.
Визначення розмірів перетину стовпа по осі Б, стовпа по осі А. Определітеніе розмірів, марки цегли і розчину. Запроектувати стовп по осі А і по осі Б. Перевірити несучу здатність стіни по осі У на місцеве зминання. Несуча здатність стовпа.
Компонування поперечної рами. Проведення розрахунку навантажень на неї, статичного розрахунку з використанням програми SCAD "Розрахунок плоских стрижневих систем". Конструювання підкранової балки. Проектування колони. Визначення навантажень на кроквяну ферму.
Розрахунок мінімальних перетинів стрижнів з умови статичної та втомної міцності. Розрахунок елементів на міцність. Проектування зварного з'єднання кріплення решітки до косинки і косинки до поясу. Проектування стикового з'єднання верхнього пояса.
Проектування одноповерхового трехпролётного промислової будівлі. Компонування поперечної рами і визначення навантажень. Проектування кроквяної конструкції і її оптимізація. Проектування колони і монолітного внецентренно-навантаженого фундаменту.
Розрахунок перетинів в площині поперечної рами і вигину (ексцентриситет поздовжньої сили, коефіцієнт армування, площа перерізу арматури в стислій зоні) надкранной і підкрався частин з метою конструювання двухветвевой і суцільний залізобетонних колон.
Оцінка інженерно-геологічних умов майданчика будівництва. Зведена відомість фізико-механічних властивостей ґрунтів. Вибір можливих варіантів фундаментів. Проектування фундаменту мілкого закладення на природній основі і пальового фундаменту.
Компонування збірного балочного перекриття. Проектування збірного залізобетонного ригеля. Визначення конструктивної та розрахункової довжин плити перекриття. Збір навантажень на ригель. Визначення його розрахункових зусиль. Побудова епюри матеріалів ригеля.
Розрахунок конструкції покриття. Статичний розрахунок щита. Основні геометричні розміри рами. Збір навантажень на раму. Розрахунок сполучень навантажень. Епюра поздовжніх і поперечних сил по 2 РСН. Підбір перерізу полуарки. Перевірка міцності біссектрісного перетину.
Методика рішень розрахункових завдань для будівництва об'єктів природооблаштування. Розрахунок витрат машинного часу на виконання будівельно-монтажних робіт відповідно до вихідних даних. Визначення робочих параметрів, вибір схем розробки глинистого грунту.
Проект конструкторського розрахунку несучих конструкцій одноповерхової промислової будівлі: компоновка конструктивної схеми каркаса будівлі, розрахунок поперечної рами каркаса, розрахунок стислій колони рами, розрахунок гратчастого ригеля рами. Параметри навантаження зусиль.
Збірне перекриття з поздовжнім розташуванням залізобетонних монолітних балок і колон в двоповерховій адміністративній будівлі: схема розташування, розрахунок і конструювання; визначення нормативної та розрахункової навантажень, вибір матеріалу, його характеристики.
Проектування залізобетонних конструкцій будівель в сейсмічних районах. Компонування конструктивного вирішення будинку. Визначення сейсмічності будівельного майданчика, збір навантажень, періоду власних коливань і їх форм. Перевірка міцності колон.
Вантажопідйомність крана і його розміри. Тиск крана, його вага разом з візком, тип кранового рейки. Визначення навантажень і розрахункових зусиль. Найбільший згинальний момент від вертикальних зусиль в перерізі балки під колесом, найближчим до середини балки.