Смекни!
smekni.com

Металлические каркасные здания (стр. 1 из 4)

Введение

Курсовой проект «Металлические каркасные здания» состоит из трех частей.

Первую часть составляют вопросы разработки объемно-планировочного решения каркасной части главного корпуса ГК в соответствии с заданным основным и подобранным вспомогательным оборудованием, при этом учтены действующие нормативные требования по проектированию промышленного здания каркасного типа. В этой же части определена грузоподъемность мостовых опорных кранов, подобрано их количество (выбран один кран) и назначены крановые габариты. На основании опыта проектирования и в соответствии с разработанным объемно-планировочным решением выполнено предварительное назначение размеров и формы сечений элементов каркаса в стальном варианте. Назначены также стропильные конструкции, связи и ограждающие элементы здания.

Вторая часть работы посвящена разработке и обоснованию расчетной схемы несущего элемента каркаса здания – плоской поперечной двухпролетной рамы с пристройкой в виде деаэраторной этажерки. Определены действующие нагрузки, построены их сочетания и подготовлены исходные данные для выполнения статического расчета с использованием современных методов расчета стержневых конструкций и компьютерной техники, в данном случае использован вычислительный комплекс SCAD.

Итогом работы стало построение огибающих эпюр изгибающих моментов М и продольных N сил в элементах стержневой системы.

Третья часть работы заключается в проектировании основных несущих элементов каркаса – ступенчатой колонны, ригелей, междуэтажных перекрытий, ферм и подкрановых балок. В данном случае выполнено проектирование ступенчатой колонны крайнего ряда рассматриваемого здания.

1. Компоновка главного корпуса

1.1 Выбор вспомогательного оборудования

Сведения об основном и вспомогательном оборудовании удобно представить в табличном виде.

Таблица 1

Эл-тыоборуд.Пара-метры ТА Конден-сатор ПНД СПП Деаэратор(колонка+ бак) При-меч.
Тип ТК-450/500 (2 шт.)+ТВВ-500 К2–19000–1(2 шт.) ПН-1800–42 (6 шт.) СПП-500–1 ДП-800 (2 шт.)
Габариты, м Длина – 33,9+18,4 Длина – 12 D=3,03H=10.0 D=4.17H=9.05 D=2.44V=120м3
Масса (т) 1080 (110)+384 (65) 1080*2= 2160 61.6 119 120

1.2 Плановая компоновка главного корпуса

1.2.1 Определение количества отделений, назначение пролетов отделений

Компоновка главного корпуса определена заданием: главный корпус (ГК) с общим машинным залом и продольным расположением турбоагрегата (ТА) (всего два здания, по два ТА в каждом).

Количество отделений: 3 (турбинное отделение – ТО, деаэраторное отделение – ДО, реакторное отделение – РО).

Пролет турбинного отделения находится из следующего выражения:

, где

Вф.та – ширина фундамента ТА, для заданного ТА Вф.та=12 м;

lк.тр – длина конденсаторной трубки;

ΣВпит.н. – плановый размер питающих насосов;

ΣВпрох. – сумма проходов для обслуживания ТА;

ΣВпологт. – ширина подогревателя.

Из опыта проектирования АЭС, эту формулу можно записать так:

Lто=(3–4) Вф.та= 4Вф.та=4*12 м=48 м.

Пролет деаэраторного отделения принимается равным 12 м. Lдо=12 м.

1.2.2 Назначение шага колонн и определение длины здания

Из опыта проектирования шаг колонн принимаем следующим: Bк=12 м.

Длина технологической секции Lтс определяется размером ТА (Lтс> Lта), а также плановыми размерами элементов вспомогательного оборудования и способом их расстановки. Обычно Lтс кратна шагу колонн. Таким образом определяем, что Lтс=60.90 м. При этом ширина технологической секции Втс=Lто=48 м.

Длину монтажной площадки (МП) примем кратной 3Вк, т.е. Lмп=36=====м.

Температурные швы отсутствуют, т. к. общая длина отделений не превышает 216=== метров.

1.2.3 Описание генеральных плановых размеров РО

Для РО реактора ВВЭР – 500: Dро=31 м, размер обстройки РО в плане 64х64 м.

1.3 Высотная компоновка главного корпуса

1.3.1 Определение отметки обслуживания турбоагрегата в турбинном отделении

Отметка обслуживания ТА определяется по следующей формуле:

↓ обсл. ТА=↓ пола+(Hф.та-hз.ф.), где

Hф.та – высота фундамента ТА,

hз.ф. – заглубление подошвы фундамента относительно отметки пола.

↓ обсл. ТА=0,000+(18,5–6,5)=12 м.

1.3.2 Выбор грузоподъемности и количества мостовых опорных кранов. Определение крановых габаритов

Данные по максимальным массам монтажных элементов и элементов вспомогательного оборудования приведены в § 1.1. Исходя из этого, назначаем тип крана: КМ – 125 ЛН с увеличенной высотой подъема, двухбалочный.

Теперь, исходя из грузоподъемности (125т) предварительно назначим высоту сечения верхней части колонны: hв=750 мм.

Определим привязку колонны к осям координационной сетки, т. к. hв=750 мм, то а=500 мм, для колонн по ряду Б и В примем нулевую привязку (см. рис. 1).

Рассчитаем пролет мостового опорного крана, который в общем случае находится по формуле:

Lk=Lто – (λ12), в скобках – сумма двух привязок к координационным осям, рекомендуемое значение этой суммы – не менее 1500 мм.

Тогда Lk=42 м-2 м=40 м.

Данные по мостовому опорному крану удобно представить в виде таблицы (табл. 2)


Таблица 2. Параметры мостового опорного крана

КранКол. Lк, м Тип кр. рельса А2 м А3 м А4 м Р1 кН Р2 кН Масса, т H м h м а1 м В м В2 м С2 м l2 м l м
Тележка Кран
125/ 46 КР-125 8.0 0,9 - 59.3 59.3 - 192 4,8 0.82 0.015 0,4 0,5 1,9 2,7

1.3.3 Определение отметок оголовка рельса, подкрановой консоли и высоты колонны

Необходимая расчетная высота подъема над отметкой обслуживания определяется как сумма высот наибольшего габарита оборудования, стропов и запаса.

1)

Нподобстрзап;

Ноб=maxНспп; Нпнд; Нпвд; Нстр=max диаметр СПП, ПВД, ПНД;

Нзап=0,5 м.

Нпод=10 м+4,17 м+1 м=15.17 м

Теперь определим отметку головка рельса, которая в первом приближении может быть вычислена как:

(↓г.р.)’=↓обсл.+Нпод+h=12 м+15.17 м+0.82 м=27.99 м.

Далее определим отметку подкрановой консоли.

↓ п.к.=(↓г.р.)’ – hp-hп.б.-hо.р.-hо.п., где hp – зависит от типа рельса (см. табл. 2), 170 мм;


hп.б – высота подкрановой балки, для определения которой воспользуемся унификацией металлических элементов для каркасных зданий, тип: ПБУ-12–8 шт., hп.б=1826 мм;

hо.р – высота опорного ребра ниже грани нижнего пояса балки, 20 мм;

hо.п – толщина опорной плиты, 20 мм,

таким образом

↓ п.к.=27.99 м-0,17 м – 1,826–0,02 м-0,02 м=25.95 м=26 м.

После этого определим окончательную отметку головки рельса обратным пересчетом:

↓г.р.= ↓ п.к.+hp+hп.б.+hо.р.+hо.п.=26 м+0,17 м+1,826 м+0,02 м+0,02 м=28,036 м

Определим общую высоту колонны

Hкв.к.н.к.

↓в.к.=↓г.р.+H+а1=28,036 м+4,8 м+0,15=32.986 м=33 м

Нв.к.=↓в.к.-↓п.к.=33 м-26 м=7 м

Нн.к.=↓п.к.-↓пола+hб.к., hб.к. – заглубление базы колонны под планировочной отметкой.

Нн.к.=26 м+0,0+0,75 м=26.75 м

Hк=7 м+26.75 м=33.75 м

1.3.4 Высотная компоновка деаэраторного отделения (ДО)

ДО представляет собой однопролетное многоэтажное здание – этажерку.

На первом этаже размещены электрические устройства – распределительные устройства собственных нужд (РУСН); на втором – электроустройства, кабельные каналы; на третьем – блочный щит управления; на четвертом трубопроводный коридор; на пятом – деаэраторные устройства.

Отметка пола первого этажа совпадает с отметкой пола турбинного отделения – 0.000. Отметка пола второго этажа – 5,400. Отметка пола третьего этажа совпадает с отметкой обслуживания – 12,000. отметка пола четвертого этажа – 16,400. Отметку пола пятого этажа примем равной – 28,400.

Высота пятого этажа находится из следующей зависимости:

↓в.к.до=↓5 эт.+Нф.д.д.стр.кр.+hп.б.

Нф.д.≈1/3 диаметра бака, Нф.д.=1,15 м;

Нд. – высота установки (бак + колонка);

Нстр. – высота стропов (запас над деаэраторной установкой);

Нкр. – высота крана от верхнего положения крюка до низа подвесных монорельсов;

hп.б. – высота подвесных балок (монорельсов).

Мы примем высоту пятого этажа ДО равной 15,9 м, следовательно отметка верха пятого этажа составляет – 44,300.

1.4 Конструкции каркаса здания

Рассматриваемая каркасная часть ГК по конструктивной схеме представляет собой промышленное многоэтажное здание каркасного типа сблокированное из отделений различной высоты.

Каркасная часть ГК – это совокупность несущих конструкций, связанных в геометрически неизменяемую стержневую систему.

Каркас воспринимает действия в общем случае следующих нагрузок: