МПС РФ ДВГУПС Кафедра Строительные конструкции КУРСОВАЯ РАБОТА Проектирование конструкции стальной балочной клетки рабочей площадки промышленного здания Выполнил Терентьева Ю.К. 94-ПГС-583 Проверил Тимохин А.В. Хабаровск 2001 СОДЕРЖАНИЕ 1. Исходные данные на проектирование стальной балочной клетки. 2. Расчет стальной балочной клетки. 1. Разработка вариантов стальной балочной клетки. 1. Вариант 1. Балочная клетка нормального типа. 2. Вариант 2. Балочная клетка усложненного типа. 2. Проектирование составной сварной главной балки. 1. Подбор сечения главной балки 2. Проверка прочности главной балки 3. Проверка прогиба главной балки. 4. Определение типа сопряжения вспомогательной и главной балок. 5. Изменение сечения главной балки. 6. Расчет поясных сварных швов. 7. Проверка на устойчивость сжатой полки. 8. Проверка устойчивости стенки балки. 9. Расчет опорного ребра жесткости главной балки. 10. Расчет болтового соединения 3. Проектирование колонны сплошного сечения 1. Расчетная длина колонны и сбор нагрузки 2. Подбор сечения колонны 2.3.3. Проверка устойчивости полки и стенки колонны. 4. Расчет базы колонны. 5. Расчет оголовка колонны. Литература 1. Исходные данные на проектирование стальной балочной клетки Рабочие площадки служат для размещения производственного оборудования на определенной высоте в помещении цеха промышленного здания.
В конструкцию площадки входят колонны, балки, настил и связи рис. 1. Система несущих балок стального покрытия называется балочной клеткой. Балочные клетки могут быть упрощенного, нормального или усложненного типа рис.2 Исходные данные - временная нагрузка - qН0 12 кНм2 - толщина настила площадки нормального типа - 12 мм - толщина настила площадки усложненного типа - 6 мм - пролет главной балки - 17,50 м - пролет вспомогательной балки - 7,00 м - габарит помещения под перекрытием - h 6,6 м - отметка верха настила ОВН - Н 8,4 м - тип сечения колонны - сплошная - сталь настила и прокатных балок - С235 - сталь главной балки и колонны - С2.
Расчет стальной балочной клетки 1.
Разработка вариантов стальной балочной клетки 1. Вариант 1.
Прогиб настила Относительный прогиб Предельный прогиб - проверка удовл... 55 СНиП II-23-81 принимаем электроды типа Э42. Расчетное сопротивление металла шва R wf 180 МПа. Погонную нагрузку собираем с полосы шириной, равной пролету настила LН... б расчетная нагрузка qб q LH gHбf 15,37 1,944 0,502 1,05 30,41 кНм Изг...
2.2. Проверка прогиба. Балочный прогиб Прогиб настила - проверка проходит. ... 66 СНиП II-23-81 Аw tw h- 2tf 4,5100 - 2 7,2 385,2 мм2 Аf A - Aw 0,5 1... . Пролет балки настила принимаем 2,5 м.
Проектирование составной сварной главной балки. Разрезная балка загруж... .
В первом приближении с1 1,1. 2 оптимальная высота балки из условия жесткости, где, n0 231,94 - для ... Принимаем tW 10 мм. Полная высота балки h hW 2 tf 1240 218 1276 мм Момент инерции стенки Т... Ширину полки назначаем из условия или bf 427 256 мм.
Проверка прочности главной балки 1 Нормальные напряжения R с 379,5 МПа Недонапряжение не должно превышать 5 379,5-357,6100 379,5 5,1 2 Касательные напряжения проверяются в месте крепления опорного ребра без учета работы на срез полок RS с 0,583451200,1 МПа - проверка удовлетворяется 2.2.3.
Проверка прогиба главной балки условие жесткости балки удовлетворяется. 2.2.4.
Определение типа сопряжения вспомогательной и главной балок.
Суммарная высота элементов перекрытия настила, балки настила, вспомогательной и главной балок h tН hбн hв hг 6 100 392 1276 1774 мм Ранее была найдена наибольшая строительная высота перекрытия hc, max 1,8 м. Принимаем пониженное сопряжение вспомогательной и главной балок. 2.2.5.
Геометрические характеристики сечения балки на приопорных участках - п... Ширина пояса балки bf должна соответствовать ширине листа универсально... . Изменение сечения главной балки. С целью экономии материала уменьшаем ... По сортаменту принимаем bf 200 мм.
11.2 Расчетное сопротивление металла R wf 240 МПа f wf R wf 1,1 1240 2... Сдвигающая сила на единицу длины , Для стали С375 по табл. Расчет по металлу шва. 1. .
Т.к. сопряжение балок выполняется в пониженном уровне, установку поперечных... 21, 22 СНиП II-23-81 определяем при и, сcr 35,5 Критические касательны... Проверка устойчивости стенки. Проверка устойчивости стенки балки в первом отсеке на расстоянии 125 с...
Расчет опорного ребра жесткости главной балки. Принимаем сопряжение ба... Нижний торец опорного ребра балки остроган для непосредственной переда... Коэффициент продольного изгиба при Х 1,136 . Проверка опорного ребра на устойчивость Расчет катета сварных швов кре... 2.2.10.
Сопряжение вспомогательной балки с главной выполняется поэтажно. При п... Расчетное сопротивление срезу болтов для принятого класса прочности Rb... б на смятие Nb Rbр b d tmin, где b 0,9 Rbр 690 МПа расчетное сопротивл... Сравнивая результаты, принимаем меньшее Nbs, min 42,39 кН. Требуемое количество болтов в соединении Принимаем 3 болта диаметром 2...
Проектирование колонны сплошного сечения 2.3.1.
. Сбор нагрузки на колонну Таблица 6 Наименование нагрузкиНормативная на... Грузовая площадь Агр LГ LВ 17,5 7 122,5 м2. НГБ ОВН - hстр НГБ 8,4 1,774 6,626 м Заглубление фундамента hф 0,7 м. Расчетная длина колонны и сбор нагрузки.
Находим у 0,50. Требуемые радиус инерции и ширина полки Ширина полки находится из соот... величина свеса полки меньше предельной, условие технологичности сварки... Проверка предельной гибкости. U180 - 60 180 60 0,987 120,78 где Т.к. Y 89,3 U 120,78, проверка гибкости проходит.
Проверка устойчивости полки и стенки колонны. Отношение свеса полки к ... . Толщина tP bP12 5012 4,2 мм. Т.к то поперечные ребра жесткости по расчету устанавливать не требуетс... Принимаем bP 50 мм.
База колонны, состоящая из опорной плиты и траверс, крепится к фундаме... Крепление базы к фундаменту. Принимаем два анкерных болта диаметром d 20 мм. Болты устанавливаются в плоскости главных балок с креплением к плите б... Принимаем толщину ребра tZ 16 мм.
ЛИТЕРАТУРА 1. СниП II-23-81.Стальные конструкцииГосстрой России.
М.ЦИТП Госстроя России, 1998 96 с. 2. Металлические конструкции. Общий курс Учебник для вузовПод общ. ред. Е.И. Беленя. М. Стройиздат, 1985 560 с. 3. Мандриков А.П. Примеры расчета металлических конструкций Учебное пособие для техникумов, 1991 431 с. 4. Танаев В.А. Проектирование стальной балочной клетки.
Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования. Хабаровск, 2000 71 с.