рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ

РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ - раздел Изобретательство, Министерство Образования Российской Федерации Иркутский Государствен...

Министерство образования Российской Федерации

Иркутский государственный технический университет

Ангарская государственная техническая академия

 

 

А.И. Савенков, И.А. Мяконьких

 

 

РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ

ЭЛЕМЕНТОВ РАБОЧЕЙ ПЛОЩАДКИ

высшего профессионального образования для межвузовского использования в качестве учебного пособия для студентов специальности 290300 «Промышленное и гражданское строительство» всех форм обучения

Иркутский государственный технический университет

664074, Иркутск, ул. Лермонтова, 83

Ангарская государственная техническая академия

665835, Ангарск, ул. Чайковского, 60

 


Оглавление

 

1. Введение 1.1. Базовые положения расчета металлоконструкций 1.2. Расчет соединений металлоконструкций 1.2.1. Сварные соединения 1.2.2. Болтовые соединения 1.3. Курсовая работа, содержание и оформление 1.4. Выбор марки стали и назначение расчетной схемы 2. Технико-экономическое обоснование балочной клетки 2.1. Выбор компоновочной схемы 2.2. Расчет настила 2.3. Расчет балок настила и вспомогательных балок 2.3.1. Определение нормативных и расчетных нагрузок 2.3.2. Определение усилий и подбор сечения 2.3.3. Проверка принятого прокатного профиля 2.4. Выбор оптимального варианта 3. Расчет главной балки 3.1. Определение нормативной и расчетной нагрузок 3.2. Определение усилий 3.3. Компоновка сечения 3.4. Проверка нормальных напряжений 3.5. Проверка жесткости 3.6. Изменение сечения балки по длине 3.7. Проверка прочности балки в измененном сечении 3.8. Проверка касательных напряжений в опорном сечении 3.9. Проверка общей устойчивости 3.10. Проверка местной устойчивости элементов балки 3.11. Определение катетов поясных швов 3.12. Конструирование и расчет опорной части 3.13. Конструирование и расчет монтажного стыка главной балки 4. Расчет колонны 4.1. Расчет стержня колонны сплошного сечения 4.2. Проверка местной устойчивости элементов стержня колонны 4.3. Расчет стержня колонны сквозного сечения 4.4. Расчет планок 4.5. Расчет оголовка колонны 4.6. Расчет базы 5. Пример выполнения курсовой работы Список литературы Приложения

Введение

 

Процесс проектирования элементов металлических конструкций подразделяется на несколько рабочих этапов:

1. Определение вида конструкции, ее расчетной схемы.

2. Сбор нагрузки.

3. Определение усилий и их сочетаний в элементах конструкций.

4. Подбор сечений и проверка их по 1 и 2 группам предельных состояний.

5. Конструирование элементов и графическое оформление проекта.

Приведенные этапы будут представлены при проектировании рабочей площадки, рассматриваемой в данном пособии.

 

Базовые положения расчета металлоконструкций

Таблица 1.1 Общая характеристика предельных состояний   I группа … При расчете строительных конструкций в совокупности математических действий, согласно закономерностям, принятым в…

Расчет соединений металлоконструкций

Сварные соединения

Сварные соединения с угловыми швами при действии продольной и поперечной сил следует рассчитывать на условный срез по двум сечениям По металлу шва N / (bf kf lw)£ Rwf gwf gc , (1.1) По металлу границы сплавления N / (bz kf lw)£ Rwz gwz gc , (1.2)

Болтовые соединения

Расчетное усилие Nb , воспринимаемое одним болтом нормальной точности на срез: Nb = Rbs gb A ns , (1.3); на смятие: Nb =Rbpgbd St , (1.4) где Rbs расчетное сопротивление болтов срезу Rbp расчетное сопротивление болтов смятию gb коэффициент условий работы…

Курсовая работа, содержание и оформление

 

Настоящее пособие призвано ознакомить студентов, выполняющих курсовую работу по металлическим конструкциям, с некоторыми компоновочными схемами балочных клеток, рабочих площадок промышленных цехов, конструктивными решениями балок различных статических схем, колонн разных типов сечений, узлов опирания балок на колонны и колонн на фундаменты.

Курсовая работа является разновидностью реального проектирования и решает ряд учебных задач:

· освоение методики компоновки простейших сооружений, выполняемых в металле;

· решение вопросов, связанных с правильным выбором расчетных схем элементов, входящих в состав сооружения;

· сбор нагрузки;

· выполнение силовых и конструктивных расчетов для обеспечения необходимой прочности, жестокости и устойчивости отдельных конструктивных элементов;

· конструирование элементов, их узлов и сопряжений.

Курсовая работа состоит из пояснительной записки и чертежа.

Данные на проектирование приведены в приложении 1 и выбираются в соответствии с шифром, выданным кафедрой.

Текст записки выполняется на листах стандартной бумаги А4 с одной или двух сторон в объеме 20-30 страниц в соответствии с ЕСКД 2.105-79.

В пояснительной записке, кроме необходимых вычислений, обязательно приводятся все схемы, связанные с компоновкой сооружения, сбором нагрузок, силовыми и конструктивными расчетами, которые выполняются карандашом с соблюдением масштабов основных размеров. Содержание записки должно быть четким, сжатым, конкретным, последовательным и иметь ссылки на соответствующую нормативную и учебно-методическую литературу.

Расчеты и пояснения могут располагаться в порядке, предлагаемом настоящими указаниями. Особое внимание должно уделяться технико-экономическому обоснованию принимаемых решений, соблюдению размерностей величин при расчетах по формулам.

В конце пояснительной записки приводится список литературы, использованной при выполнении курсовой работы, подпись студента и дата выполнения работы.

Оформление графической части производится в соответствии с требованиями ЕСКД. Графическая часть работы выполняется на двух листах стандартного формата А2. На первом листе (стадия КМ) показывается схема рабочей площадки и основные наиболее характерные узлы, на втором листе (стадия КМД) - рабочие чертежи отправочных элементов главной балки и колонны со спецификацией. Возможно выполнение чертежей на компьютере с помощью программы AutoCAD.

 

Рекомендуется следующая компоновка листов:

В верхнем левом углу первого листа располагаются монтажные схемы площадки (план, поперечный и продольный разрезы) в масштабе 1:200, 1:400 с маркировкой элементов. Под монтажными схемами и правее размещаются узлы примыкания главной балки к колонне, стыка главной балки, выполняемого на болтах, базы колонны и другие по усмотрению руководителя. Справа вверху располагаются таблицы типов сечений конструкций площадки ( приложение 7).

На втором листе располагаются рабочие чертежи отправочных элементов главной и вспомогательной балок с необходимым количеством проекций и сечений в масштабе 1:20 - 1:25. Справа в средней трети листа в масштабе 1:20 - 1:25 вычерчивают в двух проекциях колонну на всю высоту. Чертеж колонн сопровождается нужным количеством разрезов и видов, в том числе базы и оголовка.

На правой стороне вверху листа приводится спецификация на каждый отправочный элемент, которая составляется по форме, приведенной в табл. 1 приложения 1.

В правом нижнем углу листа помещается штамп установленного образца (табл. 3 приложения 1). Вплотную к штампу сразу над ним помещается ведомость отправочных марок по форме табл. 2 приложения 1. Над ведомостью приводятся примечания (марка и ГОСТ стали, марка и тип электродов и электродной проволоки, диаметры отверстий, диаметры и типы монтажных болтов, высота и тип сварных швов и пр.).

В чертежах металлических конструкций применяются только три типа линий. Для вычерчивания контуров конструкций - более толстые линии, чем в архитектурном черчении, но размерные, выносные и осевые линии делаются тонкими, а для невидимых линий применяется пунктир. Все размеры проставляются в миллиметрах, но при назначении длин элементов, их по возможности, округляются до размера, кратного 10 мм. Количество размеров должно быть достаточным для изготовления конструкций. Отметки высот проставляются в метрах с точностью до миллиметра.

При вычерчивании элементов для повышения наглядности допускается применение двух масштабов: поперечный масштаб рекомендуется 1/10, продольный масштаб может варьироваться от 1/10 до 1/50 , в некоторых случаях возможна внемасштабная расстановка элементов конструкции. Отправочная марка на листе КМД изображается полностью, не обрезается, но проставляются фактические размеры. Желательно соблюдение относительного масштаба, элементы большие по сечению изображаются большими, меньшего сечения - соответственно меньше.

Распределение трудоемкости работы

Трудоемкость выполнения в процентах по разделам ориентировочно может быть определена следующим образом:

· компоновка ячейки балочной клетки; расчет настила, балок настила; расчет вспомогательных балок; выбор оптимального варианта   15%
· расчет главной балки 25%
· расчет колонны 20%
· выполнение графической части проекта 30%
· оформление расчетно-пояснительной записки 10%

 

Выбор марки стали и назначение расчетной схемы

В соответствии с требованиями СНиП II-23-81* табл. 50* выбор марки стали определяется группой конструкции и условиями эксплуатации. Кроме того,… Выбор расчетной схемы элементов рабочей площадки зависит в первую очередь от… Принятая компоновочная схема определяет расчетную схему рабочей площадки в целом и отдельных ее элементов - колонны и…

Технико-экономическое обоснование балочной клетки

 

Расстановка колонн и главных балок устанавливается заданием. Поэтому основными факторами, определяющими экономичность вариантов, является компоновочная схема и ее параметры.

Выбор компоновочной схемы

При стальном настиле шаг балок настила определяется расчетом. При железобетонном настиле - назначается 1,5-3 м, шаг вспомогательных балок при любом…  

Расчет настила

В курсовой работе железобетонный настил не рассчитывают, а его толщину и максимальный расчетный пролет определяют в зависимости от величины… Таблица 2.1

Толщина и пролет железобетонной плиты

Толщину стального настила принимают исходя из нормативной величины временной нагрузки и в соответствии с сортаментом ( т. 2 Прил. 2): при рн £ 10 кПа (кН/м2) - t = 6 мм рн £ 20 кПа (кН/м2) - t = 8 ÷ 10 мм

Расчет балок настила и вспомогательных балок

В работе и расчете балок настила и вспомогательных балок нет принципиальных различий, кроме вопросов определения действующих нагрузок и обеспечения общей устойчивости.

 

Определение нормативных и расчетных нагрузок

Нормативная и расчетная величины равномерной распределенной нагрузки, действующей на балки настила, могут быть определены по формулам: q нбн = a (pн + gн) , (2.2) qбн = a (pнg fv + gн gfg) , (2.3)

Определение усилий и подбор сечения

  Рис.5. Расчетная схема балок.

Проверка принятого прокатного профиля

Проверки принятого сечения балки следует выполнять: · по уточненным нагрузкам, определенным с учетом дополнительной нагрузки от… · по расчетному сопротивлению стали, уточненному в зависимости от фактической толщины проката, равной толщине полки…

Проверка нормальных напряжений

Максимальная величина нормальных напряжений, действующих в середине пролета s = М1 / W £ Rygc (2.13)   - При ограниченном развитии пластических деформаций

Таблица 2.2

Afw 0,25 0,5 1,0 2,0
С 1,19 1,12 1,07 1,04

при Afw = bf tf / (A – 2 bf tf) (2.17)

или вычислен по формуле C = 0.04576 / (Af / Аw) + 1.0185) (2.18)

Проверка касательных напряжений

t = a Q1 / (h – 2 tf) t w £ 0,58Rygc (2.19) где Q1 – опорная реакция балки, определенная по формуле (2.12) a - коэффициент, учитывающий ослабление стенки отверстиями (например, для болтов); a = a / (a – d) (2.20)

Проверка жесткости

f /l = 5 M н1 l /(48E Jx )<= 1/ n0(2.21) При не удовлетворительном результате любой из проверок, необходимо принять… Проверка местной устойчивости сжатых полки и стенки балки настила не производится, так как она обеспечена при принятых…

Выбор оптимального варианта

 

Для принятия варианта компоновки балочной клетки производится сравнение вариантов по расходу материалов, стоимости и количеству элементов, результаты которого заносятся в таблицу (т.3. приложения1). В качестве определяющего показателя при выборе оптимального варианта принимается расход стали (кг/м2) или стоимость материала конструкций (руб./м2). В том случае, если расход стали или стоимость по вариантам отличаются менее чем на 5 %, в качестве оптимального варианта принимается вариант с меньшим количеством монтажных элементов. Выявленный на основании сравнения оптимальный вариант принимается к дальнейшей разработке.

Таблица 2.3

Сравнение вариантов балочной клетки

Наименование I вариант Простая балочная клетка II вариант Усложненная балочная клетка
Расход Количество балок Масса стали кг Расход Количество балок Масса стали кг
Стали, кг/м2 Одной балки Всех балок Стали, кг/м2 Одной балки Всех балок
Балки настила                
Вспом. Балки                
Итого        
Стоимость    

Расчет главной балки

 

Главная балка проектируется составного сварного симметричного двутаврового сечения.

Определение нормативных и расчетных нагрузок

-составляющая, вызванная действием временной нагрузки q нвр = b pн (3.1) q вр = b pн g f v (3.2)

Определение усилий

В однопролетной разрезной балке при действии равномерно-распределенной нагрузки максимальный изгибающий момент, действующий в середине пролета M = (q вр + qпост ) L2/8 (3.5) Mн = (qнвр + qнпост ) L2/8 (3.6)

Максимальная величина опорной реакции двухконсольной балки

Rmax = (q вр + qпост ) ( Lпр /2 + Lк) (3.13)

При действии на главную балку сосредоточенных нагрузок усилия в ней определяются по правилам сопротивления материалов.

 

Компоновка сечения

Компоновка сечения, то есть определение размеров элементов в пределах принятого типа сечения (рис. 7), является технико-экономической задачей:… Из определяемых параметров сечения ( hw, tw, bf и tf ) наибольшее влияние на… ,(3.14)

Рекомендуемые соотношения высоты балки и толщины стенки

Кроме оптимальной высоты, существует минимальная высота, определяемая из условия обеспечения требуемой жесткости балки: , (3.18) где n0 – величина обратная предельному относительному прогибу, для главных балок рабочих площадок, несущих…

Проверка нормальных напряжений

площадь A = 2 bf tf + hw tw (3.21) момент инерции (3.22) момент сопротивления Wx = 2Jx / (hw + 2 tf) (3.23)

Опорная реакция двухконсольной балки от собственного веса

Усилия, уточненные с учетом действия дополнительной нагрузки от собственного веса балки (в размерности кНм, кН): изгибающие моменты пролетные: Mнпр1= Mнпр + Мн.свпр (3.37)

Проверка жесткости

(3.45) Относительный прогиб в середине пролета двухконсольной балки : (3.46) где (3.47)

Изменение сечения балки по длине

В однопролетных разрезных балках ордината места изменения сечения, обеспечивающая наибольшую экономию металла, может быть определена по формуле: ,… Rwy - расчетное сопротивление стыкового сварного соединения, выполненного… Значение Rwy принимают в зависимости от того, какие методы контроля качества шва должны быть использованы при…

Проверка прочности балки в измененном сечении

Наибольшие нормальные напряжения: (3.65) Приведенные напряжения на уровне стыка пояса и стенки от совместного действия…

Проверка касательных напряжений в опорном сечении

Максимальные касательные напряжения в опорном сечении

(3.71)

где Qmax -максимальная величина поперечной силы в опорном сечении.

S’x - статический момент измененного сечения

 

Проверка общей устойчивости

(3.72) где lef - расчетная длина, равная расстоянию между точками закрепления… Если общая устойчивость конструктивно не обеспечена и проверка по формуле (3.72) дает неудовлетворительный результат,…

Проверка местной устойчивости элементов балки

Местная устойчивость сжатого пояса балки считается обеспеченной, если соблюдается условие: (4.33) Устойчивость стенки балки не требуется проверять, если условная гибкость… не превышает: 3,5 - при отсутствии местных напряжений; 2,5 - при наличии местных напряжений в балках с двухсторонними…

Определение катетов поясных швов

По металлу границы сплавления QS’f / (tw I’f ) £ Rwz gwz gc (4.41) Где S’f - статический момент пояса балки относительно нейтральной оси, см3 I’f - момент инерции пояса балки относительно нейтральной оси в измененном сечении, см4

Конструирование и расчет опорной части

Рис. 14. Опорная часть в разрезной балке (1-1) и в балке с консолями (2-2). … Требуемая площадь опорного ребра , (4.42)

Конструирование и расчет монтажного стыка

Главной балки

Рис. 15. Возможные виды деления главной балки на отправочные элементы. В учебных целях необходимо рассмотреть оба варианта стыка. При выполнении сварного стыка в середине пролета и…

Расчет колонны

Рассчитывается центрально-сжатая колонна среднего ряд. Сечение колонны может быть сплошным или сквозным в соответствии с заданием. Сечение сплошных колонн рекомендуется принимать из сварного составного двутавра. Сечение сквозной колонны компонуется из прокатных швеллеров или двутавров, соединенных безраскосной решеткой на планках.

 

Расчет стержня колонны сплошного сечения

Подсчитывают расчетную сжимающую силу N=1,5Q по первой схеме поперечника (с консолями); и N=2Q по второй схеме где Q - максимальная поперечная сила главной балки. Геометрическая высота (длина) колонны равна отметке настила рабочей площадки за вычетом фактической строительной…

Проверка местной устойчивости

Элементов стержня колонны

Местная устойчивость стенки колонны двутаврового сечения обеспечена, если выполняются условия: при (4.3) (4.5)

Расчет стержня колонны сквозного сечения

Расчетную сжимающую силу N и расчетные длины lx и ly вычисляют как для сплошной колонны. Особенностью расчета сквозной колонны является определение… Подбор сечения колонны относительно материальной оси (рис. 20) производится… l=90-60 при N£1500 кН и длине 5-7 м; l=60-40 при N£2500-3000 кН и той же длине. Для сквозного сечения…

Расчет планок

, (4.14) где b - коэффициент принимается по наименьшему из двух значений: , или ; j - коэффициент принимается для составного стержня в плоскости соединительных элементов; jмин - меньший из…

Расчет оголовка колонны

Оголовки колонн должны быть увязаны с опорной частью главных балок, основные решения их приведены на рис. 22 и 23. Расчетными элементами оголовка являются ребра и швы, прикрепляющие ребра к… (4.17)

Расчет базы

Расчетными элементами базы являются: размеры опорной плиты в плане, толщины опорной плиты и высота траверсы. Требуемая площадь опорной плиты , (4.23) где , g - коэффициент, равный 1,2; Rпр - расчетное сопротивление бетона осевому сжатию (призменная прочность),…

Пример выполнения курсовой работы

Исходные данные расчета :

Вариант 822

 

n номер схемы поперечника 2

 

n размеры площадки в плане 63 х 18 м

 

n пролет колонн в поперечном направлении 21 м

 

n шаг колонн в продольном направлении 6 м

 

n отметка чистого пола первого этажа 0.00

 

n отметка верха настила + 11.00

 

n отметка верха габарита помещения под рабочей площадкой + 7.00

 

n нормативная полезная нагрузка 11 кН / м2

 

n расчетная температура эксплуатации - 25 о С

 

n материал настила - железобетон

 

n материал несущих конструкций –сталь С255

 

n материал фундаментов - бетон марки 150 ( В 15)

 

n тип сечения колонн - составные сквозные из прокатных профилей с соединительной решеткой на планках


ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ КОМПОНОВКИ БАЛОЧНОЙ КЛЕТКИ

1.1.Выбор компоновочной схемы Для сравнения примем два варианта планировочной схемы: балочную клетку… 1.2. Выбор стали основных конструкций

Нормативный изгибающий момент

Расчетный изгибающий момент M = q б.н * l 2 / 8 M = 47,85 * 5,25 2 / 8 = 164,86 кН м Расчетная поперечная сила

Подбираем сечение вспомогательных балок

  Рис.3*. Расчетная схема вспомогательной балки.

СРАВНЕНИЕ ВАРИАНТОВ БАЛОЧНОЙ КЛЕТКИ

  Наименование Элементов Первый вариант Второй вариант
Расход стали Количество балок Расход стали Количество балок
кг / м 2 Типоразмеров Штук кг / м 2 Типоразмеров штук
Балки настила 19,9 8,1
Вспомог. балки       9,9
ИТОГО 19,9    
Стоимость, руб

 

1.5.Выбор оптимального варианта

По результатам сравнения вариантов для дальнейшей разработки принимаем первый вариант, менее трудоемкий в изготовлении и монтаже.


РАСЧЕТ ГЛАВНОЙ БАЛКИ

 

Определение нормативных и расчетных нагрузок

Расчетной схемой главной балки является однопролетная балка, загруженная равномерно распределенной полезной нагрузкой и нагрузкой от собственного… Нормативная величина равномерно распределенной нагрузки: q н = b * ( p н * g нн + g нбн ) = 6 * ( 11+2,5+0,57 /3) = 82,14 кН / м.п

Определение усилий

М н = q н * l 2 *a / 8 = 82,14 * 21 2 *1,02 / 8 = 4618,53 кН*м М = q * l 2 * a / 8 = 96,954 * 21 2 *1,02 / 8 = 5451,48 кН*м Поперечная сила :

Проверка нормальных напряжений

Определяем геометрические характеристики : Момент инерции сечения : J xp = t w * h w 3 / 12 +2* b f * t f * ( h w /2+ t f… = 1.4 * 186 3 / 12 +2 * 40 * 2 * ( 186/2 + 2/2 )2 = 2164493.2 см 4

Изменение сечения балки по длине

X = 1/6*L=21/6=3,5 м Принимаем место изменения сечения на расстоянии 3.5 м от опоры. Принимаем ширину пояса в измененном сечении равной минимальной конструктивной

Проверка прочности балки в измененном сечении

Нормальные напряжения s = M 1 / W 1 £ Rwy s = 2969.22 / 15343,29 =19,35 кН/ см2 £ 20,825 кН/ см2 Максимальные касательные напряжения в опорном сечении

Проверка местной устойчивости элементов балки и расчет ребер

b ef / t f = (40 - 1.4) / 2 / 2 = 9,65 £ 0.5* Ö 2.06 x 10 4 / 24,5 = 14.5 - устойчивость сжатого свеса обеспечена. Условная гибкость стенки : l w = h w / t w * Ö R y / E = 186 / 1.4 * Ö 24,5 / 2.06 x 10 4 = 4.58 > 3.5 - необходимо стенку укрепить…

Проверка жесткости

Проверяют жесткость разрезной балки

f / l = M н * l / (10 *E * J 1) £ [ f / l ] , где [ f / l ] =1/300 –предельный относительный прогиб

461853 * 2100 / (10 *20600 *1457613,2 ) =0,0032 £ 0,00333

Расчет поясных швов

Конструктивно минимальная высота катета поясного шва k f = 6 мм. Поясной шов принятого катета проверяется на прочность по металлу шва QS’f / (tw I’f ) £ Rwf gwf gc = 1038 * 3760 / 1,4*1457613,2 =9,6 < 15,3

Расчет и конструирование монтажного стыка

Монтажный стык проектируем посередине пролета балки. Рассмотрим два варианта выполнения монтажного стыка : сварной и на высокопрочных болтах. При выполнении сварного стыка в середине пролета и невозможности осуществления… При выполнении стыка на высокопрочных болтах принимается один диаметр болтов для поясов и стенки. Стык выполняется при…

Проверим прочность поясных накладок , ослабленных отверстиями под болты

A н 1 = A н =56,79 см 2 s = 695,72 / 56,79 = 12,25 < 24,5 кН / см 2 - прочность стыковых накладок в… Расстояния между крайними горизонтальными рядами болтов

РАСЧЕТ КОЛОННЫ

 

Рассчитываем среднюю колонну ряда. Сечение колонны по заданию сквозное составное из двух прокатных ветвей , соединенных безраскосной решеткой на планках.

 

Расчет стержня колонны сквозного сечения

N=2 *Q =2 *1038.38 =2076.76 кН

Геометрическая длина колонны

l = 11 +0.6 –1.9 = 9.7 м l=m *l =1 *9.7 =9.7 м

Зададимся гибкостью колонны l = 60 , j = 0.805

Требуемая площадь сечения ветви: A тр = N / j R y A тр = 2076,76/ (0.805 * 24.5 ) = 105,3 см 2 i х / l =970 /60 =16,2 см

Принимаем ветви из двух швеллеров № 40

Рис. 6*. Сечение сквозной колонны.  

Расчет планок

b = j мин / j j мин = j x =0,88 j = j y =0,883 b =0,88 / 0,883 =0,997 b =s / ( j * Ry ) s = N / A =2081,45 / 123 =16,92 кН / см 2 b =16,92 / ( 0,883… Q fic = 7.15 * 10 - 6 * 123 * 20600 *0,7819 * ( 2330 * 24,5 / 20600 -1 ) = 25,09 кН

Расчет оголовка колонны

Рис. 7*. Траверса оголовка сквозной колонны. Ширина опорного ребра оголовка b s = (20 +2*2 –1.4 ) /2 =11 см Требуемая площадь опорных ребер A s тр = F / R p , где F =2 * Q =2 *1038.38 =2076.76 кН

Расчет базы колонны

Базу колонны проектируем с траверсами для жесткого закрепления колонны в плоскости поперечной рамы и шарнирного - в другой плоскости. Требуемая площадь опорной плиты базы определяется по формуле : А тр = N / R см б , где R см б = g * R пр ,

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. СНиП П-23-81*. Стальные конструкции. Нормы проектирования./ Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1990 - 96 с.

2. СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия (Дополнения. Раздел 10. Прогибы и перемещения.). / Госстрой СССР - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988. - 36 с.

3. Металлические конструкции. Общий курс: Учебник для вузов. Под ред. Г.С. Веденикова. – 7-е. изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1998, - 760 с.: ил.

4. Металлические конструкции в 3 т., Т. 1. Элементы конструкций : Учебник для строительных вузов. Под ред. В.В. Горева. 2-е издание – М.: Высш. шк., 2001. – 521 с.: ил.

5. Металлические конструкции в 3 т., Т. 2. Конструкции зданий: Учебник для строительных вузов. Под ред. В.В. Горева. 2-е издание – М.: Высш. шк., 2002. – 528 с.: ил.

6. Расчет и конструирование элементов балочной клетки и колонны. Методические указания к курсовой работе по металлическим конструкциям. Составили В. И. Горбачев, И.А. Мяконьких, Л.Л. Чумилович. - Иркутск, 1983. - 55 с.


Приложение 1

Исходные данные для проектирования

 

 

Исходные данные Первая цифра шифра
Номер схемы поперечника
Размеры площадки в плане 2Lx3B 2Lx3B 2Lx3B 3Lx3B 2Lx3B 2Lx3B 2Lx3B 3Lx3B 2Lx3B
Шаг колонн в поперечном направлении, L (м)
Шаг колонн в продольном направлении B (м)

 

Исходные данные Вторая цифра шифра
Отметка чис-того пола первого этажа ±0.000 ±0.000 ±0.000 ±0.000 ±0.000 ±0.000 ±0.000 ±0.000 ±0.000
Отметка вер-ха настила +8.400 +9.600 +10.200 +11.400 +12.200 +11.800 +10.600 +9.200 +8.800
Отметка вер-ха габарита помещения под рабочей площадкой +6.200 +7.800 +8.200 +9.200 +10.00 +9.800 +8.500 +7.400 +7.000
Нормативная полезная на- грузка (кН/м2)
Характер дей-ствия полез-ной нагрузки Статич. Дина-мич Статич. Дина-мич Статич. Дина-мич Статич. Дина-мич Статич.

 

Исходные данные Третья цифра шифра
Расчетная температура -25о -35о -45о -25о -40о -50о -20о -30о -45о
Сечение колонн сплошн. сквозн. сплошн. сквозн. сквозн. сплошн. сквозн. сквозн. сплошн.
Материал настила сталь ж/б сталь ж/б сталь ж/б сталь ж/б сталь
Класс бетона фундаментов В7,5 В10 В12,5 В7,5 В10 В12,5 В7,5 В10 В12,5

 

 

Продолжение приложения 1

Способы соединения элементов конструкций:

заводские - сварка;

монтажные - сварка, болты.

Монтажный стык главной балки запроектировать в середине или 1/3 пролета.

Схема поперечника рабочей площадки:

 


Продолжение приложения 1

Пример оформления титульного листа пояснительной записки

Министерство образования РФ

Иркутский государственный технический университет

(Ангарская государственная техническая академия)

Кафедра строительных конструкций

(Кафедра промышленного и гражданского строительства)

 

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

РАБОЧАЯ ПЛОЩАДКА Выполнил студент ________________________ (Ф.И.О.)

Таблица1

 

Перечень профилей проката, упорядоченных по возрастанию площади, для подбора изгибаемых элементов (выборка из ГОСТ 26020-83 “Двутавры стальные горячекатаные с параллельными гранями полок” и ГОСТ 8239-72 “Сталь горячекатаная. Балки двутавровые.”)

 

Про- филь Геометрические размеры (см) А см 2 Ix см4 Wx см3 Лин. плотн. кН/м Sx см3 It см4
H bf tw tf
10Б1 10.0 5.5 0.41 0.57 10.32 34.2 0,081 19.7 1.202
12Б1 11.76 6.4 0.38 0.51 11.03 43.8 0,088 24.9 1.042
14Б1 13.74 7.3 0.38 0.56 13.39 63.3 0,105 35.8 1.361
16Б1 15.7 8.2 0.40 0.59 16.80 87.8 0,127 49.5 1.964
18Б1 17.7 9.1 0.43 0.65 19.58 120.1 0,154 67.7 2.699
18.0 9.0 0.51 0.81 23.40 0,150 81.4 5.465
20.0 10.0 0.52 0.84 26.80 0,220 104.0 6.776
23Б1 23.0 11.0 0.56 0.90 32.91 260.5 0,259 147.2 8.383
26Б1 25.8 12.0 0.58 0.85 35.62 312.0 0,280 176.6 8.419
30Б1 29.6 14.0 0.58 0.85 41.92 427.0 0,329 240.0 10.841
35Б1 34.6 15.5 0.62 0.85 49.53 581.7 0,389 328.6 14.843
35Б2 34.9 15.5 0.65 1.00 55.17 662.2 0,433 373.0 19.440
40Б1 39.2 16.5 0.70 0.95 61.25 803.6 0,481 456.0 24.159
40Б2 39.6 16.5 0.75 1.15 69.72 935.7 0,548 529.7 33.094
45Б1 44.3 18.0 0.78 1.10 76.23 1125.8 0,600 639.5 34.662
45Б2 44.7 18.0 0.84 1.30 85.96 1291.9 0,676 732.9 47.863
50Б1 49.2 20.0 0.88 1.20 92.98 1511.0 0,730 860.4 48.235
50Б2 49.6 20.0 0.92 1.40 102.8 1709.0 0,808 970.2 64.042
55Б1 54.3 22.0 0.95 1.35 113.37 2051.0 0,891 1165.0 73.366
55Б2 54.7 22.0 1.00 1.55 124.75 2296.0 0,980 1302.0 95.803
60Б1 59.3 23.0 1.05 1.55 135.26 2656.0 1,063 1512.0 104.988
60Б2 59.7 23.0 1.10 1.75 147.30 2936.0 1,158 1669.0 135.035
70Б1 69.1 26.0 1.20 1.55 164.70 3645.0 1,295 2095.0 136.133
60Ш1 58.0 32.0 1.20 1.70 181.1 3701.0 1,40 2068.0 183.579
70Б2 69.7 26.0 1.25 1.85 183.60 4187.0 1,443 2393.0 188.009
80Б1 79.1 28.0 1.35 1.70 203.20 5044.0 1,597 2917.0 203.367
90Б1 89.3 30.0 1.50 1.85 247.10 6817.0 1,942 3964.0 305.590
100Б1 99.0 32.0 1.60 2.10 293.82 9011.0 2,309 5234.0 418.523
100Б2 99.8 32.0 1.70 2.50 328.90 10350.0 2,585 5980.0 589.078

Продолжение приложения 2

Нормативные и расчетные сопротивления стального проката, кН/см2

(из табл.51* СНиП II-23-81*)

Таблица 3

Марка Стали Вид проката Наибольшая толщина, см Нормативное сопротивление, кН/см2 Расчетное сопротивление, кН/см2
От До Ryn Run Ry Ru
С235   Лист 0,2 2 2,1 4 4,1 10 10,1 16 23,5 22,5 21,5 19,5
С245 Лист 0,2 2 24,5
С255 Лист 0,2 3,9 0,4 1 1,1 2 2,1 4 25,5 24,5 24,5 23,5
С345 Лист 0,2 1 1,1 2 2,1 4 4,1 6 6,1 8 8,1 16 30,5 28,5 27,5 26,5
C375 Лист 0,2 1 1,1 2 2,1 4
С235 Фасон 0,4 2 2,1 4 23,5 22,5
С245 Фасон 0,4 2 2,1 3 24,5 23,5
С255 Фасон 0,4 1 1,1 2 2,1 4 25,5 24,5 23,5
С345 Фасон 0,4 1 1,1 2 2,1 4 30,5
С375 Фасон 0,4 1 1,1 2 2,1 4
               

 

 

Продолжение приложения 2

 

Окончание приложения 2

 


Приложение 3

Таблица 1

Сравнительная стоимость стального проката

 

Сталь Марка стали Вид проката
Толстолистовая Универсальная Рифленая Двутавры Швеллеры
Сталь малоуглеродистая
С235 ВСт3кп2 97 % 97 % 90% 95 % 97 %
С245 ВСт3пс6 102 % 101 %   100 % 101 %
С255 ВСт3сп5 113.5 % 113 %   111 % 112.5 %
Сталь низколегированная
С345 14Г2 121 % 119.5 %   116 % 117 %
09Г2 122 % 121 %   117 % 118 %
09Г2С 124 % 123 %   119 % 120 %
15ХСНД 155 % 154 %   147.5 % 149 %
С375 10Г2С1 126 % 126 %   121 % 122 %
С390 10ХСНД 182 % 181 %   147.5% 149 %
С440 16Г2АФ 157 % 155.5 %      

 

Примечания: 1. Для определения стоимости низколегированной стали 6-й категории следует умножить табличное значение на коэффициент 0,973; 9-й категории - 1,01; 15-й категории - 1,037.

2. Для составных сварных балок, кроме стоимости металла, необходимо учитывать стоимость передела, составляющую в среднем 22-60 руб/т. Стоимость 1 ед. (100%) условно считать 10000 рублей.

3. Увеличение трудоемкости изготовления конструкция из низколегированной стали учитывается умножением табличных значения на коэффициент 1,1.


Приложение 4

Коэффициенты сcz; с1; с2 и предельные значения для сварных балок

    с1; с2 при d/hlf Предельные значения при d/hlf
d сcz 0,5 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 0,8 0,9 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 ³2,0
    С  
£0,8 30,0 - - - - - - - - -                
£1 31,5 11,5 12,4 14,8 18,0 22,1 27,1 32,6 38,9 45,6 0,183 0,267 0,395 0,445 0,54 0,618
33,3 12,0 13,0 16,1 20,4 25,7 32,1 39,2 46,5 55,7 0,109 0,169 0,227 0,406 0,543 0,652 0,799
34,6 12,3 13,3 16,6 21,6 28,1 36,3 45,2 54,9 65,1 0,072 0,129 0,281 0,479 0,711 0,930 0,132
34,8 12,4 13,5 16,8 22,1 29,1 38,3 48,7 59,4 80,4 0,066 0,127 0,288 0,536 0,874 1,192 1,468
35,1 12,4 13,6 16,9 22,5 30,0 39,7 51,0 63,3 76,3 0,059 0,122 0,296 0,574 1,002 1,539 2,154
³30 35,5 12,5 13,7 17,0 22,9 31,0 41,6 53,8 68,2 83,6 0,047 0,112 0,300 0,633 1,283 2,249 3,939

Приложение 5

Таблица 1

Значения коэффициентов bf и bz

Вид сварки при диаметре Положение Коэффици- Значения коэффициентов bf и bz при катетах швов, мм
сварочной проволоки d, мм шва ент 3-8 9-12 14-16 18 и более
Автоматическая при d=3-5 В лодочку bf 1,1 0,7
    bz 1,15 1,0
  Нижнее bf 1,1 0,9 0,7
    bz 1,15 1,05 1,0
Автоматическая и полуав- В лодочку bf 0,9 0,8 0,7
томатическая при d=1,1-2   bz 1,05 1,0
  Нижнее bf 0,9 0,8 0,7
    bz 1,05 1,0
Ручная полуавтоматичес-кая проволокой сплошно- В лодочку, ниж-нее, горизон- bf 0,7
го сечения при d<1,4 или порошковой проволокой тальное, верти-кальное, пото-лочное bz 1,0

 

Примечание. Значения коэффициентов соответствуют нормальным режимам сварки.


Продолжение приложения 5

Таблица 2

Минимальные катеты швов по условию тепловложения (из табл.38* СНиП II-23-81*)

Вид соединения Вид сварки Предел текучести стали, МПа (кгс/см2) Минимальные катеты швов, мм, при толщине более толстого из свариваемых элементов, мм
      4-5 6-10 11-16 17-22 23-32 33-40 42-80
Тавровое с двусто-ронними угловыми Ручная До 430 (4400)
швами; нахлесточное и угловое Автоматическая и полуавтоматическая Св. 430 (4400) до 580 (5900)
Тавровое с односторонними угловыми швами Ручная до 380 (3900)
  Автоматическая и полуавтоматическая  

 

Примечания: 1. В конструкциях из стали с пределом текучести свыше 580 МПа (5900 кгс/см2), а также из всех сталей при толщине элементов более 80 мм, минимальные катеты угловых швов принимаются по специальным техническим условиям.

2. В конструкциях, возводимых в климатических районах I1, I2, II2, II3, минимальные катеты швов следует увеличивать на 1 мм при толщине свариваемых элементов до 40 мм включительно и на 2 мм - при толщине элементов более 40 мм.


Окончание приложения 5

Таблица 3

Максимальные катеты угловых швов Кf макс (мм) при приварке элементов , имеющих скругления

Двутавры Швеллеры Уголки
Номер профиля Кf макс   Номер профиля Кf макс t полки Кf макс
10-12 5-8 -1
14-16 10-14 7-16 -2
18-27 16-27 -3
30-40    
36-40    
50-60        

Примечание. При приварке листовых элементов Кf макс не более 1,2 меньшей из толщин свариваемых элементов.

Приложение 6

Таблица 1

Диаметр болтов, площадь сечения, диаметр отверстий под болты.

Диаметр болта, мм
Площадь нетто, см2 1,57 1,92 2,45 3,03 3,52 4,59 5,6 8,26
Диаметр отверстия, мм                
для болтов норм. точности
для болтов высокопрочных

Примечание. Болты диаметрами 18, 22, 27 мм не рекомендуются для широкого применения.


Продолжение приложения 6

Таблица 2

Коэффициенты трения m и коэффициенты gh

Способ обработки (очистки) соединяемых поверхностей m Способ регулирования "gh " в зависимости от нагрузки и разности d, мм, номинальных диаметров и болтов
    натяжения болтов Динамические при d=3-6, статические при d=5-6 динамические при d=1, статические при d=1-4
Пескоструйная, дробеструйная или дро-беметная двух поверхностей кварцевым песком или дробью без консервации 0,58 "по М" "по a" 1,35 1,2 1,12 1,02
То же с консервацией металлизацией распылением цинка или алюминия 0,5 "по М" "по a" 1,35 1,2 1,12 1,02
Одна поверхность кварцевым песком или дробью с консервацией полимерным клеем и посыпкой карборундовым порошком, другая - стальными щетками без консервации 0,5 "по М" "по a" 1,35 1,2 1,12 1,02
Газопламенный двух поверхностей без консервации 0,42 "по М" "по a" 1,35 1,2 1,12 1,02
Стальными щетками двух поверхностей без консервации 0,35 "по М" "по a" 1,35 1,25 1,17 1,06
Без обработки 0,25 "по М" "по a" 1,7 1,5 1,3 1,2

Примечания: 1. Способ обработки 2 применяется в конструкциях, защита от коррозии которых выполнена по способу горячего цинкования или металлизации распылением, и допускается в других конструкциях.

2. Способ регулирования натяжения болтов "по М" означает регулирование по моменту закручивания, а "по a" - регулирование по углу поворота гайки.


Окончание приложения 6

Таблица 3

Размещение заклепок и болтов

 

Характеристика расстояния Расстояние
Расстояние между центрами болтов в любом направлении  
Минимальное 2,5d (3d)*
максимальное в крайних рядах при отсутствии окаймляющих уголков при растяжении и сжатии 3d или 12t
максимальное в средних рядах, а также в крайних рядах при наличии окаймляющих уголков  
при сжатии 12d или 12t
при растяжении 16d или 24t
Расстояние от центра болта или закрепки до края элемента  
минимальное вдоль усилия 2d
минимальное поперек усилия  
при обрезных кромках 1,5d
при прокатных кромках 1,2d
Максимальное 4d или 8t
Минимальное расстояние от центра высокопрочного болта до края элемента в любом направлении и при любых кромках 1,3d
Принятые обозначения d - диаметр отверстия для болта или закрепки t - толщина наиболее тонкого наружного элемента  

 

* Для соединяемых элементов из стали с пределом текучести > 380 МПа.

 

Приложение 7

Таблица1

Коэффициенты j продольного изгиба центрально-сжатых элементов

Гиб- Коэффициенты j для элементов из стали с расчетным сопротивлением Ry, МПа (кгс/м2)
кость 200 (2050) 240 (2450) 280 (2850) 320 (3250) 360 (3650) 400 (4100) 440 (4500) 480 (4900) 520 (5300) 560 (5700) 600 (6100) 640 (6550)

Примечание. Значения коэффициентов j в таблице увеличены в 1000 раз.


 

 

– Конец работы –

Используемые теги: Расчет, Конструирование0.07

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Еще рефераты, курсовые, дипломные работы на эту тему:

Основные разделы бизнес-плана, калькуляция темы и расчет цены программного продукта, технико-экономическое обоснование с расчетом экономической эффективности разработки
Бизнес-планирование и мониторинг позволяют легче преодолеть помехи и препятствия, связанные с такими внешними и внутренними факторами, характерными… Если эти изменения не анализируются и не учитываются, то это приводит к таким… В создавшихся условиях работа инженера подразумевает не только нахождение прогрессивных решений, но и их…

Расчет и конструирование химических реакционных
Федеральное агентство по образованию...

Выбор основных параметров, расчет и конструирование тепловозов

Учет расчетов с использованием векселей. Расчеты, основанные на зачете взаимных требований
Вексель стал достаточно универсальным средством расчета и кредитования, при растущих объемах торговых сделок и операций.Первоначально вексель возник… Родиной векселя можно считать Италию, а появился он в середине XII века.… Именно поэтому появление векселя на рынке краткосрочных ценных бумаг вызвано в первую очередь необходимостью ускорения…

Расчет и конструирование плиты
Федеральное агентство по образованию... Южно Российский государственный технический университет... Новочеркасский политехнический институт...

Основные разделы бизнес-плана, калькуляция темы и расчет цены программного продукта, технико-экономическое обоснование с расчетом экономической эффективности разработки
Бизнес-планирование и мониторинг позволяют легче преодолеть помехи и препятствия, связанные с такими внешними и внутренними факторами, характерными… Если эти изменения не анализируются и не учитываются, то это приводит к таким… В создавшихся условиях работа инженера подразумевает не только нахождение прогрессивных решений, но и их…

Основные понятия из области конструирования конструкция РЭС, процесс конструирования, конструкторская документация
Конструкция РЭС это пространственно организованная совокупность компонентов изделий электротехники материалов несущих конструкций между... Конструирование РЭС это процесс выбора структуры пространственных и... Результатом конструирования является комплект конструкторской документации КД Конструирование является частью...

Формы международных расчетов, применяемые при расчетах по экспорту и импорту товаров
Актуальность выбранной темы заключается в том, что в современных условиях активное участие Российской Федерации в международной торговле связано со… Особую значимость эти вопросы имеют для России и других стран, ориентированных… Появления и дальнейшие изменения в международных расчетах связаны с развитием и интернационализацией товарного…

Расчет выпрямителя, расчет транзисторного усилительного каскада, синтез логических схем
Рассчитать выпрямитель по следующим исходным данным: номинальное выпрямленное напряжение Ud н = 160 В, номинальный выпрямленный ток Id н = 16 А,… ВЫПРЯМИТЕЛЬ, ВЕНТИЛЬ, СОПРОТИВЛЕНИЕ, ТРАНЗИСТОР, ЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА, КАРТЫ… Полученные результаты могут быть использованы при расчётах реальных приборов.

Расчет и конструирование сборных панелей перекрытия
На сайте allrefs.net читайте: "Расчет и конструирование сборных панелей перекрытия"

0.069
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • По категориям
  • По работам
  • Детали машин и основы конструирования расчет привода с цилиндрическим редуктором Российской федерации... ФГОУ ВПО... РязанскИЙ Государственный АГРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени П А Костычева...
  • Конструирование и расчет агрегатов и систем автомобиля Пользуясь таблицами приложения краткого автомобильного справочника НИИАТ по нагрузке на колесо подбираем шину. Выбор шин заключается в выборе… Параметры колеса маркировка шины-300-508Р допустимая нагрузка-930, кг рисунок… Задамся угловой скоростью коленчатого вала при максимальной мощности щN рекомендуемые значения щN 220 ч 360 1с а затем…
  • Расчет и конструирование железобетонных конструкций Принимаем сетку колонн 6х6м. Тогда здание будет иметь в поперечном направлении три пролета по 6м и в продольном направлении семь пролетов по 6м.… В продольном направлении по ригелям укладывают плиты перекрытия. Ширина… Рядовые плиты укладывают свободно на полки ригелей, которые имеют подрезку по торцам.
  • Конструирование и расчет нежестких дорожных одежд Эффективная работа лесного комплекса, в который входят лесохозяйственные, лесозаготовительные лесоперерабатывающие предприятия, невозможна без… Повышение плотности дорожной сети в лесном комплексе позволяет снизить затраты… На базе этого ДСМ делят на следующие группы: грунты, естественные каменные материалы, вяжущие материалы, бетон,…
  • Расчет дифференциального каскада с транзисторным источником тока Дифференциальный усилительный каскад имеет два входа и усиливает разность напряжений, приложенных к ним. Если на оба входа подать одинаковое… В этом случае при равных входных сигналах токи транзисторов равны между… Пусть входные напряжения получат одинаковые приращения разных полярностей &#189;&#916;UВХ. В результате ток…