Проектирование металлических конструкций балочной площадки промышленного здания - Курсовая работа

В работе представлены принципы и правила проектирования металлических конструкций балочной площадки промышленного здания, отражена основная технологическая последовательность конструирования и расчета ее элементов.Требуется запроектировать конструкцию балочной площадки размером 36x24 м. с металлическим настилом и размером ячейки АХВ=12x6 м. Рн=22 KH/м2; ?fp=1.05 (коэффициент надежности для постоянной нагрузки настила, балки настила, вспомогательной балки); ?с=1,0 (коэффициент условия работы конструкции). Основными элементами рабочих площадок являются колонны и опирающаяся на них система продольных и поперечных балок. Полезную нагрузку воспринимает стальной или железобетонный настил, а пространственную жесткость конструкции рабочей площадки обеспечивает система вертикальных связей между колоннами. Материал для балки настила БН, вспомогательной балки ВБ - группа конструкций: 3 - по табл.Проектируем балочную клетку нормального типа. В балочной клетке такого типа нагрузка воспринимаемая настилом, передается на балки настила, которые в свою очередь перелают ее на главные балки и колоны. Балки настила проектируются обычно из двутаврового профиля. Для определения шага БН делим пролет ГБ А=12000 мм. на 13 равных частей и получим: мм. По Рн=22 KH/м2 и графику определяем отношение пролета настила к его толщине , в зависимости от кривой учитывающей относительный предельный прогиб настила : мм.Проектируем балочную клетку усложненного типа. В балочной клетке такого типа нагрузка воспринимаемая настилом, передается на балки настила, которые в свою очередь перелают ее на вспомогательные балки, а они на главные балки и колоны. Для определения шага БН делим пролет ВБ В=6000 мм. на 7 равных частей и получим: мм. По Рн=22 KH/м2 и графику определяем отношение пролета настила к его толщине , в зависимости от кривой учитывающей относительный предельный прогиб настила : мм. Из сортамента выбираем номер двутавра из условия, чтобы : Принимаем двутавр №22Необходимо подобрать сечение сварной главной балки. Собственный вес балки принимаем ориентировочно в размере Находим нормативную погонную нагрузку: КН/м Находим расчетную погонную нагрузку: КН/мКомпоновку сечения ГБ начинаем с определения ее высоты: 1) Предварительно задаемся высотой ГБ: мм. 5) Определяем строительную высоту ГБ исходя из максимально возможной заданной высоты перекрытия и его конструкции: см. Проверяем принятую толщину стенки из условия прочности балки на срез: см. Чтобы проверить местную устойчивость стенки (для установки только поперечных ребер жесткости) необходимо определить высоту стенки балки hw. Проверяем принятую толщину стенки из условия обеспечения местной устойчивости стенки (без продольных ребер жесткости): см.В целях экономии стали производим изменение сечения балки по длине. Сечение балки можно уменьшать в местах снижения моментов следующими способами: а) уменьшением ширины полки б) уменьшением толщины полки в) уменьшением высоты стенки При равномерно распределенной нагрузке наивыгоднейшее по расходу стали место изменения сечения полок балки находится на расстоянии 1/6 пролета. В месте изменения сечения определим момент и поперечную нагрузку: КНМ =16812 КНСМ2) проверяем максимальное касательное напряжение в стенке на опоре балки (в точке В): КН/см2 см3Потеря общей устойчивости наступает когда сжатый пояс балки не закреплен в боковых направлениях и напряжения достигли критического значения.1) Устойчивость сжатого пояса (с учетом развития пластических деформаций) обеспечена (см. с.8). 2) Устойчивость стенки: Проверим необходимость установки ребер жесткости при условии, если ?w?2,5 необходимо ставить вертикальные ребра жесткости: В средней части балки в зоне учета пластических деформаций необходимо установить ребра жесткости под каждой БН. Определим зону учета пластических деформаций в стенке: см Расстановку вертикальных ребер жесткости принимаем по рис.9Предусматриваем парные поперечные ребра, симметрично относительно стенки, со скосами для пропуска поясных швов. Назначим размеры ребер.Расчет производится согласно пункту 11.16 СНИП II-23.81 по формулам: - по металлу шва Так как балка работает с учетом пластических деформаций швы, выполняются с двух сторон автоматической сваркой в лодочку, сварочной проволокой Св-08А. ?f=0,95 ?w=1,05 Проверим условие (*): Проверим прочность по металлу шва: В сварных балках сдвигающую силу приходящуюся на 1 см длины определяют через касательные напряжения: Qmax,Ix/,Sп - см. с.11 Учитывая условие (*) расчет прочности по границе сплава шва можно не делать. Проверим прочность по границе сплавления шва: -Колонны рабочей площадки рассчитываются как центрально сжатые стержни с шарнирным закреплением нижнего и верхнего концов. Подбираем сечение стержня, рассчитывая его относительно материальной оси x, определяя требуемые: площадь сечения: см2 Рассчитаем гибкость принятого сечения относительно оси x: тогда ?=0,896 проверим устойчивость относительно оси x: КН/см2 Недонапряжение %, Принимаем 2 швеллера №36. б) Расчет относительно сво

Содержание

1. Введение

2. Компоновка балочных конструкций

2.1. Балочная клетка нормального типа

2.2. Балочная клетка усложненного типа

3.Компоновка и подбор сечения главной (составной, сварной) балки

3.1 Подбор сечения балки

3.2 Изменение сечения балки по длине

3.3 Проверка прочности балки

3.4 Проверка общей устойчивости балки

3.5 Проверка прогиба

3.6 Проверка местной устойчивости элементов балки

3.7 Конструирование промежуточных ребер жесткости

3.8 Расчет поясных швов балки

3.9 Расчет опорного ребра сварной балки

3.10 Расчет монтажного стыка балки

4. Расчет центрально сжатой колонны

4.1 Расчет стержня

4.2 Расчет базы

4.3 Расчет оголовка

Литература

В работе представлены принципы и правила проектирования металлических конструкций балочной площадки промышленного здания, отражена основная технологическая последовательность конструирования и расчета ее элементов.

В состав площадки включены следующие конструкции: стальной настил, балки настила и вспомогательные балки из прокатных двутавров, главные балки составного двутаврового сечения (сварные), стальные колонны сквозного сечения.

Расчет элементов металлических конструкций производится по методу предельных состояний с использованием международной системы единиц СИ. Расчет конструкций произведено с необходимой точностью и в соответствие с положением по расчету и конструктивными требованиями СНИП 2-23-81* «Стальные конструкции».

Выполнение расчетно-графической работы производится по заданным исходным данным.