Конструирование балочной клетки - Курсовая работа

В работе представлены принципы и правила проектирования металлических конструкций балочной площадки промышленного здания, отражена основная технологическая последовательность конструирования и расчета ее элементов.Рабочие площадки служат для размещения производственного оборудования на определенной высоте в помещении цеха промышленного здания. В конструкцию площадки входят колонны, балки, настил и связи. Система несущих балок стального покрытия называется балочной клеткой.Цель расчета - обеспечить заданные условия эксплуатации и необходимую прочность и устойчивость при минимальном расходе материала и минимальных затратах труда на изготовление и монтаж. Расчет проводится с использованием методов сопротивления материалов и строительной механики. Основной задачей этих методов является определение внутренних усилий, которые возникают в конструкциях под воздействием приложенных нагрузок. Расчет начинают с составления расчетных схем сооружения в целом и его отдельных элементов. Определив по принятой расчетной схеме усилия в конструкции или ее элементах (статический расчет), производят подбор их сечений (конструктивный расчет), проверяют несущую способность и жесткость конструкций.Принимаем сталь С245(т.к II гр.) Листы настила крепятся к верхним полкам балок настила при помощи сварки угловыми швами катетом не менее 4 мм. При нагрузках, не превышающих 50 КН/м?, и относительном прогибе меньше предельного, принимаемого для всех настилов равным [f/l]=1/150, прочность шарнирно закрепленного по краям стального настила всегда будет обеспечена, и его надо рассчитывать только на жесткость (прогиб). Определим наименьшую толщину настила при заданном пролете балок настила lн при lн=100 см. где ; Настил крепится к балкам настила сплошными сварными швами.Наименование нагрузки Нормативная нагрузка, ?FРАСЧЕТНАЯ нагрузка, 1 Металлоцементный раствор t=30мм 0,75 1,3 0,975 Максимальный изгибающий момент от расчетной нагрузки: Требуемый момент сопротивления при с1 = 1,1: По сортаменту принимаем двутавр №12 ГОСТ 8239-89 (Іх=350см4, Wx=58,4см4, Sx=33,7 см3, b=64 мм, t=7,3 мм, d =4,8 мм, h = 120 мм, мбн =11,5 кг/м). 25 <26,4 - условие прочности выполняется 25,51 <26,4 - условие прочности выполняется 4,237 условие выполняется.Определим удельный вес балок настила. Нагрузка с балок настила передается на вспомогательные балки в виде сосредоточенных сил. При частом расположении балок настила (4 и более) можно заменить сосредоточенные силы эквивалентной равномерно распределенной нагрузкой. Максимальный изгибающий момент от расчетной нагрузки вычисляем по формуле: Требуемый момент сопротивления при с1 = 1,1: По сортаменту принимаем двутавр №36 ГОСТ 8239-89 (Іх=13380 см4, Wx=743 см4, Sx=423 см3, b=145 мм, t=12,3 мм, d =7,5 мм, h = 360 мм, мбн =48,6 кг/м). При приложении сосредоточенной нагрузи через полку вспомогательной балки в месте, не укрепленном поперечным ребром, стенка балки должна быть проверена на прочность от местного давления по формулеПринимаем сталь С245(т.к II гр.) Листы настила крепятся к верхним полкам балок настила при помощи сварки угловыми швами катетом не менее 4 мм. При нагрузках, не превышающих 50 КН/м?, и относительном прогибе меньше предельного, принимаемого для всех настилов равным [f/l]=1/150, прочность шарнирно закрепленного по краям стального настила всегда будет обеспечена, и его надо рассчитывать только на жесткость (прогиб). Определим наименьшую толщину настила при заданном пролете балок настила lн при lн=62,5 см. где ; Настил крепится к балкам настила сплошными сварными швами.Наименование нагрузки Нормативная нагрузка, ?FРАСЧЕТНАЯ нагрузка, 1 Металлоцементный раствор t=30мм 0,75 1,3 0,975 Максимальный изгибающий момент от расчетной нагрузки: Требуемый момент сопротивления при с1 = 1,1: По сортаменту принимаем двутавр №16 ГОСТ 8239-89 (Іх=873см4, Wx=109см4, Sx=62.3 см3, b=81 мм, t=7,8 мм, d =5.0 мм, h = 160 мм, мбн =15.9 кг/м). 25.37 <26,4 - условие прочности выполняется 25,78 <26,4 - условие прочности выполняется 3.18 условие выполняется.Определим удельный вес балок настила. Нагрузка с балок настила передается на вспомогательные балки в виде сосредоточенных сил. При частом расположении балок настила (4 и более) можно заменить сосредоточенные силы эквивалентной равномерно распределенной нагрузкой. Максимальный изгибающий момент от расчетной нагрузки вычисляем по формуле: Требуемый момент сопротивления при с1 = 1,1: По сортаменту принимаем двутавр №45 ГОСТ 8239-89 (Іх=27696 см4, Wx=1231см4, Sx=708 см3, b=160 мм, t=14,2 мм, d =9 мм, h = 450 мм, мбн =66,5 кг/м). При приложении сосредоточенной нагрузи через полку вспомогательной балки в месте, не укрепленном поперечным ребром, стенка балки должна быть проверена на прочность от местного давления по формулеПринимаем сталь С245(т.к II гр.) Листы настила крепятся к верхним полкам балок настила при помощи сварки угловыми швами катетом не менее 4 мм. При нагрузках, не превышающих 50 КН/м?, и относительном прогибе меньше предельного, принимаемого для всех настилов

Содержание

Введение 2

1.Исходные данные 2

2.Конструктивная схема балочной клетки 2

3.Основные положения по расчету конструкций 3

4.Составление вариантов балочной клетки 4

4.1.Вариант №1 6

4.1.1.Расчет настила 6

4.1.2.Расчет балок настила 8

4.1.3.Расчет вспомогательных балок 11

4.2.Вариант №2 14

4.2.1.Расчет настила 14

4.2.2.Расчет балок настила 16

4.2.3.Расчет вспомогательных балок 19

4.3.Вариант №3 22

4.3.1.Расчет настила 22

4.3.2.Расчет балок настила 24

4.3.3.Расчет вспомогательных балок 26

5.Сравнение вариантов 29

6.Проектирование составной балки 30

6.1.Компоновка и подбор сечения балки 30

6.2.Проверка прочности балки 33

6.3.Проверка и обеспечение местной устойчивости элементов сечения главной балки 35

6.4.Расчет соединения поясов балки со стенкой 40

6.5.Конструирование и расчет опорной части балки 41

6.6.Конструкция и расчет сопряжения вспомогательной балки с главной балкой 43

6.7.Конструирование монтажного стыка главной балки………………….…43

7.Конструкция и расчет колонны 45

7.1.Общие сведения…………………………………………………… ……45

7.2.Конструирование и расчет стержня колонны……………………… …46

7.3. Конструирование и расчет планки колонны 49

7.4.Конструирование и расчет базы колонны 49

7.5.Конструирование и расчет оголовка колонны 51

Список литературы 53