Металеві каркасні будівлі

Курсовий проект "Металеві каркасні будівлі" складається з трьох частин.

Першу частину складають питання розробки об'ємно-планувального рішення каркасної частини головного корпусу ЦК відповідно до заданого основного та підібраного допоміжного обладнання, при цьому враховано чинні нормативні вимоги щодо проектування промислової будівлі каркасного типу. У цій частині визначено вантажопідйомність мостових опорних кранів, підібрано їх кількість (обраний один кран) і призначені кранові габарити. На підставі досвіду проектування та відповідно до розробленого об'ємно-планувального рішення виконано попереднє призначення розмірів та форми перерізів елементів каркасу в сталевому варіанті. Призначені також кроквяні конструкції, зв'язки та огороджувальні елементи будівлі.

Друга частина роботи присвячена розробці та обґрунтуванню розрахункової схеми несучого елемента каркаса будівлі – плоскої поперечної двопрогонової рами з прибудовою у вигляді деаераторної етажерки. Визначено діючі навантаження, побудовано їх поєднання та підготовлено вихідні дані для виконання статичного розрахунку з використанням сучасних методів розрахунку стрижневих конструкцій та комп'ютерної техніки, у даному випадку використано обчислювальний комплекс SCAD.

Підсумком роботи стала побудова епюр, що обгинають, згинальних моментів М і поздовжніх N сил в елементах стрижневої системи.

Третя частина роботи полягає у проектуванні основних несучих елементів каркасу – ступінчастої колони, ригелів, міжповерхових перекриттів, ферм та підкранових балок. В даному випадку виконано проектування ступінчастої колони крайнього ряду будівлі, що розглядається.

1. Компонування головного корпусу

1.1 Вибір допоміжногообладнання

Відомості про основне та допоміжне обладнання зручно подати у табличному вигляді.

Ел-тиоблад.Пара-метри	ТА	Конден-сатор	ПНД	СПП	Деаератор(колонка+ бак)	Прі-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.)
Габарити, м	Довжина – 33,9+18,4	Довжина – 12	D = 3,03 H = 10.0	D=4.17 H=9.05	D = 2.44 V = 120м 3
Маса (т)	1080 (110)+384 (65)	1080 * 2 = 2160	61.6	119	120

1.2 Планове компонування головного корпусу

1.2.1 Визначення кількості відділень, призначення прольотів відділень

Компонування головного корпусу визначено завданням: головний корпус (ГК) із загальним машинним залом та поздовжнім розташуванням турбоагрегату (ТА) (всього дві будівлі, по дві ТА у кожному).

Кількість відділень: 3 (турбінне відділення - ТО, деаераторне відділення - ДО, реакторне відділення - РВ).

Проліт турбінного відділення знаходиться з наступного виразу:

Вф.та - ширина фундаменту ТА, для заданого ТА Вф.та = 12 м;

lк.тр – довжина конденсаторної трубки;

ΣВпит.н. – плановий розмір насосів живлення;

ΣВпрох. - Сума проходів для обслуговування ТА;

ΣВпологт. - Ширина підігрівача.

З досвіду проектування АЕС цю формулу можна записати так:

Проліт деаераторного відділення приймається рівним 12 м.Lдо=12 м.

1.2.2 Призначення кроку колон та визначення довжини будівлі

З досвідупроектування крок колон приймаємо наступним:Bдо=12 м.

Довжина технологічної секції Lтс визначається розміром ТА (Lтс & lt; Lта), а також плановими розмірами елементів допоміжного обладнання та способом їх розміщення. Зазвичай Lтс кратна кроку колон. Отже визначаємо, щоLтс=60.90 м. У цьому ширина технологічної секціїВтс=Lто =48 м.

Довжину монтажного майданчика (МП) приймемо кратною 3Вк, тобто.Lмп=36=====м.

Температурні шви відсутні, тому що загальна довжина відділень вбирається у 216=== метрів.

1.2.3 Опис генеральних планових розмірів РВ

Для РВ реактора ВВЕР – 500:Dро=31 м, розмір облаштування РВ у плані64х64 м.

1.3 Висотне компонування головного корпусу

1.3.1 Визначення позначки обслуговування турбоагрегату у турбінному відділенні

Відмітка обслуговування ТА визначається за такою формулою:

Hф.та - висота фундаменту ТА,

hз.ф. - Заглиблення підошви фундаменту щодо позначки підлоги.

↓ обсл. ТА = 0,000 + (18,5-6,5) = 12 м.

1.3.2 Вибір вантажопідйомності та кількості мостових опорних кранів. Визначення кранових габаритів

Дані щодо максимальних мас монтажних елементів та елементів допоміжного обладнання наведені в § 1.1. Виходячи з цього, призначаємо тип крана: КМ – 125 ЛН із збільшеною висотою підйому, двобалковий.

Тепер, виходячи з вантажопідйомності (125т), попередньо призначимо висоту перерізу верхньої частини колони: hв = 750 мм.

Визначимо прив'язку колони до осей координаційної сітки, тому що hв = 750 мм, а = 500 мм, для колон по ряду Б і В приймемо нульову прив'язку (див. рис. 1).

Розрахуємо проліт мостовогоопорного крана, який у загальному випадку знаходиться за формулою:

Тоді Lk = 42 м-2 м = 40 м-коду.

Дані по мостовому опорному крану зручно подати у вигляді таблиці (табл. 2)

Таблиця 2. Параметри мостового опорного крана

Кран Кільк.	Lк, м	Тип кр. рейки	А2 м	А3 м	А4 м	Р1 кН	Р2 кН	Маса, т	H м	h м	а1 м	У м	В2 м	С2 м	l2 м	l м
Візок	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 Визначення позначок оголовка рейки, підкранової консолі та висоти колони

Необхідна розрахункова висота підйому над відміткою обслуговування визначається як сума висот найбільшого габариту обладнання, стропів та запасу.

Нпод =10 м+4,17 м+1 м=15.17 м

Тепер визначимо позначку головка рейки, яка у першому наближенні може бути обчислена як:

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

Далі визначимо позначку підкранової консолі.

hп.б – висота підкранової балки, визначення якої скористаємося уніфікацією металевих елементів для каркасних будівель, тип: ПБУ-12–8 прим., hп.б =1826 мм;

hо.р - висота опорного ребра нижче межі нижнього пояса балки, 20 мм;

hо.п – товщина опорної плити, 20 мм,

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

Після цього визначимо остаточну позначку головки рейки зворотним перерахунком:

Визначимо загальну висоту колони

Нн.к.=↓п.к.-↓підлоги+hб.к. , hб.к. - Заглиблення бази колони під планувальною відміткою.

1.3.4 Висотне компонування деаераторного відділення (ДО)

ДО являє собою однопрогоновий багатоповерховий будинок - етажерку.

На першому поверсі розміщені електричні пристрої – розподільні пристрої потреб (РУСН); на другому – електроустрою, кабельні канали; на третьому – блоковий щит управління; на четвертому трубопровідний коридор; на п'ятому – деаераторні пристрої.

Позначка підлоги першого поверху збігається з позначкою підлоги турбінного відділення – 0.000. Позначка підлоги другого поверху – 5,400. Позначка підлоги третього поверху збігається з оцінкою обслуговування – 12,000. позначка підлоги четвертого поверху – 16,400. Позначку підлоги п'ятого поверху приймемо рівною – 28,400.

Висота п'ятого поверху знаходиться з наступної залежності:

Нд. - Висота установки (бак + колонка);

Нстр. - Висота стропів (запас над деаераторною установкою);

Нкр. - Висота крана від верхнього положення гака до низу підвісних монорейок;

hп.б. - Висота підвісних балок (монорельків).

Ми приймемо висоту п'ятого поверху до рівної 15,9 м, отже відмітка верху п'ятого поверху становить - 44,300.

1.4 Конструкції каркасу будівлі

Розглянута каркасна частина ДК за конструктивною схемою є промисловою багатоповерховою будівлею каркасного типу зблокованою з відділень різної висоти.

Каркасна частина ГК – це сукупність несучих конструкцій, пов'язаних у геометрично незмінну стрижневу систему.

Каркас приймає події у випадку наступних навантажень:

---