Сделай Сам Свою Работу на 5

Автоматизированное проектирование металлической фермы





Курсовой проект

по дисциплине «Автоматизированное проектирование»

Автоматизированное проектирование несущих конструкций промышленного здания

 

Выполнила студентка гр. 1-РРАН-3 Николаева М. А.

Руководитель Астафьева Н.С.

 

 

Санкт–Петербург


Содержание

Введение

1 . Автоматизированное проектирование каркаса здания при заданной общей площади

2.Разработка архитектурно - планировочных решений здания

3. Автоматизированное проектирование металлической фермы

Определение напряженно - деформированного состояния фермы

Подбор сечения растянутых и сжатых стержней фермы по 1 группе предельных состояний

3.3Расчет фермы по 2 группе предельных состояний

 

Приложение 1

Приложение 2

 

 

Задание на выполнение курсового проекта студентки группы

1- РРАН - 3 Николаевой Марии

 

1. Тема курсового проекта: «Автоматизированное

проектирование вариантов несущих конструкций

промышленного здания».

2. Срок сдачи проекта: декабрь 2011г.

3. Основные вопросы, подлежащие разработке:

• Архитектурно-планировочные решения сетки колонн

• Автоматизированное проектирование промышленного здания с помощью программы ArchiCAD.



• Расчет и проектирование металлической фермы

4. Исходные данные:

a) S=4950 м2 (общая площадь)

1=6 м (пролет здания)

n=2 (количество пролетов)

b=6 (шаг колонн) м

Нк=14,4 (высота колонны) м

 

b) L = 24 м (пролет фермы)

Н= 1.8 м (высота фермы)

q= 28 кН/погонный м

 

5. Перечень иллюстрированного материала:

• Архитектурно-планировочное решение

. Сетки колонн

• Расчетные схемы ферм

 

6. Консультации: Астафьева Н.С.

7. Дата выдачи задания: сентябрь 2011г

8. Руководители:

Н.С. Астафьева, Н.Н. Шаповалова

 

 

Введение

Данный курсовой проект представляет собой автоматизированное проектирование каркаса одноэтажного промышленного здания с разработкой архитектурно-планировочных решений и расчетом металлической фермы.

Система автоматизированного проектирования в строительстве (САПР-С) - это организационно-техническая система, состоящая из комплекса средств автоматизации проектирования, взаимосвязанного с необходимыми подразделениями проектной организации или коллективом специалистов (пользователей САПР) и выполняющая автоматизированное проектирование объектов строительства.



САПР-С основана на применении технических и математических средств, строится на основе единых методологических и организационных принципов.

САПР-С создается в целях:

1.Повышение качества и технико-экономического уровня объектовпроектирования;

2.Повышение эффективности объектов проектирования, уменьшение затрат на их создание и эксплуатацию;

3.Сокращения сроков, и трудоемкость проектирования и повышение качества проектной документации.

Основной функцией САПР-С является автоматизированное проектирование на всех и отдельных стадиях проектирования объектов и их составных частей на основе применения математических и других моделей, автоматизированных проектных процедур и средств вычислительной и микропроцессорной техники.

Разработка САПР проводится в соответствии с принципами:

ü системного единства

ü развития преемственности

ü стандартизации

ü совместимости в комплексном взаимодействии стандартов.

 

САПР как объект проектирования определяется ГОСТами и стандартами.

 

Автоматизированное проектирование каркаса здания при заданной общей площади

Проектирование зданий и сооружений осуществляется с целью выполнения ими своего основного функционального назначения. Промышленные объекты отличаются от гражданских и характеризуются рядом параметров: Одноэтажные и Многоэтажные.

Одноэтажные промышленные здания проектируют чаще всего по каркасной схеме, которая образуется колоннами, ригелями. Роль ригеля также может выполнять балка или ферма. Пространственную жесткость каркаса образуют связи, которые могут быть вертикальными или горизонтальными. Планировочное решение таких зданий называется сеткой колон, которое характеризуется следующими параметрами:



ü Площадь застройки S

ü Величина пролета 1 (1 = 6; 9; 12; 18; 24; 36 м)

ü Количество пролетов n

ü Шаг колоннb (b = 3;6;9; 12 м)

ü Количество шагов колонн k

ü Соотношение габаритных сторон здания в плане С (С = L/B) (1:1; 1:1.77; 1:2.25; 1:4)

ü Высота этажа Н

ü Количество этажей

ü Конфигурация здания в плане

Разработка планировочных решений сетки колонн проводится исходя из масштабного (архитектурного) модуля: М = 36 м2.

Алгоритм разработки сетки колони:

1. .Исходя из заданной общей площади Sопределяется количество масштабных модулей М с округлением до целого числа:

T=S\M, затем округляем: 4950/12=412.5=412

2. Определяется исходная площадь S, которая укладывается в целое число
модулей:

S=t*M, S=412*12 = 4944 (м2)

3. Зная величину пролета l, количество пролетов n, шаг колонн b, находится количество шагов колонн:

Для того, чтобы найти отметку верха кровли, надо:

Н = H(кол)+h(балки)+h(кровли)+ h(плиты)

H=14,4 +0,4+0,22+0,2=15,22 (м)

2. Разработка архитектурно-планировочных решений здания

С помощью программы «ArchiCAD» можно разработать архитектурно-планировочные решения здания. Эта программа является специализированной архитектурной системой, которая позволяет создавать двумерное и трехмерное изображения зданий и сооружений. Программный комплекс «ArchiCAD» оперирует такими понятиями как стены, проемы, перекрытия, лестницы, крыши и т.д. Эти объекты описываются параметрически, программа позволяет быстро создавать эти проекты и редактировать. Она позволяет строить объемную модель реального ландшафта, есть возможность для создания качественных фотореалистичных изображений. Так же существует динамический режим отображения. В автоматическом режиме создается рабочая документация (плана, фасада, виды), Есть режим компоновки чертежа. Подготавливает информацию для создания смет и спецификаций.

 

Результаты работы с программой «ArchiCAD» отображены в прил. 1:

1.План этажа на отметке 0,000 представлен на рисунке 1

2.План балок представлен на рисунке 2

3.План плит перекрытия представлен на рисунке 3

4.План комнаты отдыха — рисунок 4

5.Разрез 16-1-рисунок 5

6.Разрез А-Д - рисунок 6

7.Фасад в осях 16-1- рисунок 7

8.Фасад в осях А-Д — рисунок 8

9.Аксонометрия в каркасных линиях - рисунок 9

10.Аксонометрия в тонированном изображении— рисунок 10

11.Виды комнаты отдыха изнутри представлены на рисунках 11, 12

12.Вид здания изнутри — рисунок 13

 

Рассмотрим подробнее определение раскладки плит покрытия по ширине здания.

Для этого необходимо уложить целое число плит без зазоров исходя их типовых размеров плит покрытия.

Ширина здания определяется путем умножения количества пролетов на длину пролета

L= n*1=4*6=24(м)

Затем разделим ширину здания на один из стандартных модулей=1,5

24/1,5=16 – 16 плит покрытия шириной 1,5 уложиться в ширину нашего здания.

Рассмотрим подробнее определение раскладки стеновых панелей.

Для того чтобы вычислить высоту и количество наружных стеновых панелей нам необходимо знать Н покр, которую мы рассчитали в главе 1.

Нпокр= 8.32 м

Необходимо, перебирая различные варианты стандартных высот стеновых панелей, уложить стеновые панели так, чтобы верх стены превышал Н покрна 60-90 см.

Необходимо учитывать, что верхняя стеновая панель может отличаться по высоте от остальных, и будет называться доборной.

Я взяла 5 панелей высотой 1.8(м), что образует стену высотой 9 (м), следовательно общая высота =9(м), а выступ = 0.68(м)


Автоматизированное проектирование металлической фермы

Фермами называют решетчатые конструкции, работающие, в целом, как и балки, на изгиб. Металлические фермы широко применяются в покрытиях промышленных и гражданских зданий, ангаров, вокзалов и т.д. Фермы, по сравнению со сплошными балками, экономичнее по затратам металла, им можно легко придать любые очертания, требуемые условиями технологии, они относительно просты в изготовлении. Конструкция фермы состоит из отдельных стержней, которые соединяются в узлы и образуют геометрически неизменяемую систему. Нагрузка на ферму действует, как правило, в узлах, поэтому во всех стержнях возникают только продольные усилия (N) сжатия либо растяжения, в то время как фермы в целом работает на изгиб. Благодаря этому обстоятельству металл расходуется более рационально, чем в балках. Поэтому фермы чаще всего применяют для больших пролетов при небольших нагрузках.

Ферма состоит из верхнего и нижнего поясов, соединенных между собой решеткой, которая состоит из стоек и раскосов:

H(опорн) — высота опорной стойки; Н — высота всей фермы; уклон верхнего пояса фермы: а(нп)- панель (расстояние между ближайшими узлами) нижнего пояса фермы; а(вп) — панель верхнего пояса фермы.

Узел сопряжения в легких металлических фермах — шарнирный, благодаря чему в стержнях фермы возникают только продольные усилия (N), и отсутствуют изгибающие моменты (М) и поперечные усилия (Q).

 

Проектирование металлических ферм состоит из нескольких этапов:

ü Расчет фермы с помощью программы «LIRA».

Преподавателем были выданы тип и основные характеристики фермы для создания ее в программе. Так же необходимо было преобразовать распределительную нагрузку на верхний пояс на каждый узел этого пояса в отдельности (P=q*b). Задаем жесткость стержней (на данном этапе-произвольную). Я задала: 2 равнополочных уголка 25*25*5 (в сечении). После чего производим расчет фермы с помощью программы. После чего используем программу «METALL» для того, чтобы с помощью нее определить реальные жесткости в элементах фермы.

 

ü Расчет фермы по IIгруппе предельных состоянии.

Подставляем в программу «LIRA» реальные значения жесткостей для всех стержней первого варианта фермы и определяем перемещения узлов. Считается, что состояние конструкции отвечает второй группе предельных состояний, если остаточные деформации составляют величину, при которой не нужно проведение капитального ремонта конструкции и нет препятствий для ее дальнейшей эксплуатации.

Проверка фермы по второй группе предельных состояний заключается в соблюдении следующего условия:

f/l<= 1/250

 

В данной работе я рассматриваю раскосную ферму с параллельными поясами.

Рассмотрим подробнее задание нагрузок, которое производится на 1ом этапе при разработке расчетной схемы фермы.

В курсовом проекте дана величина выгрузки Р = 28 (кН/м)

Для того, чтобы перевести нагрузку в узел необходимо умножить нагрузку (q) на грузовую площадь(b)

Грузовая площадь определяется путем деления расстояния между узлами пополам

Рузл = q*b

Результаты расчета узловой нагрузки фермы:

P=28*1,5=42 (kN/м)

 

 

Результаты работы спрограммой «LIRA» для фермы представлены в приложении 2:

1)расчетная схема фермы с номерами узлов и элементов

2) Расчетная схема с типами жесткостей

3)Эпюра продольных усилий N

4)Мозаика N

5)Деформированная схема

6)Таблица продольных усилий N

7)Таблица перемещений узлов

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.