Расчет и конструирование строительных конструкций - Курсовая работа

Перед началом проектирования следует представить себе общую схему конструкций и расположение элементов, выполнить эскизы планов и разрезов рабочей площадки (рис. Рабочая площадка состоит из элементов, образующих балочную клетку (главных балок - ГБ и балок настила - БН), настила, колонн и связей. По колоннам вдоль большего шага устанавливают главные балки (ГБ), а по ним - балки, поддерживающие настил (БН).Расчет любого элемента следует начинать с установления расчетной схемы. Расчетная схема балки настила показана на рис. Нормативная нагрузка на БН: qn=1,05pa=1,05*1800*0,9=1701кг/мп, где p-заданная нормативная временная нагрузка на квадратный метр площадки; 1,05 - коэффициент, учитывающий приближенно вес настила и балок настила. Подбор сечения балок производят из условия их прочности с учетом развития пластических деформаций Имея в виду, что для данной расчетной схемы f=(5/384)qnl4/(EI), и приняв n0, из условия жесткости (2) определяют требуемый момент инерции; Ry=2800кг/см2: Ітр=(5/384)qnl3n0/E=(5/384)17,01*5403*250/2,06*106=4232,5 см4, где Е=2,06х106кг/см2-модуль упругости стали, n0=250.Настил укладывается на балки настила и приваривается к ним сплошными угловыми швами (рис.4). Подбор толщины настила тн производится из расчета его жесткости, поэтому в качестве материала настила следует принимать наиболее дешевую сталь С235. По заданной нагрузке p и значению n0 для настила определяют предельное отношение пролета настила к его толщине: lн/тн=40(1 32,7/р). По найденному отношению вычисляют минимально возможную толщину настила тн. Полученная величина округляется до целого миллиметра в большую сторону. тн= lн/40(1 32,7/р).К расчету главной балки: а - грузовые площади; б - действительная схема загружения главной балки; в - принятая расчетная схема главной балки Нагрузка от балок настила передается на главную балку в виде сосредоточенных сил. Для средней балки площадки сосредоточенная сила равна двум опорным реакциям балок настила (рис.5, а, б). При большом количестве сосредоточенных сил (>5) их можно заменить равномерно распределенной нагрузкой (рис.Сечение главной балки компонуется из трех листов (рис.6): вертикального листа (стенка) и двух горизонтальных (полки). Высота балки h принимается в результате сопоставления строительной, минимальной и оптимальной высоты. Отметка низа конструкций может быть поднята, но не может быть опущена, так как под балочной клеткой должен быть соблюден габарит (рис.7). HC=(HH - hp)-(TH )=(9,4-7,8)-(0,007 0,07)=1,5 м, (6) где HH - hp - зазор, учитывающий прогиб главной балки; принимается 30…80мм, но не менее L/n0=18/250=0,07 м. Высоту сечения h назначают в зависимости от соотношений между полученными значениями HC, HMIN и HOPT: а) если HC HOPT>HMIN, принимаем h=HOPT;Проверку начинаем с вычисления геометрических характеристик сечения: площадь одной полки площадь всего сечения момент инерции сеченияВ соответствии с п.5.16[1] устойчивость балки проверять не требуется, так как при схемах балочной клетки, предусмотренных заданиями на курсовой проект, верхний пояс закреплен настилом. Размещение ребер жесткости по пролету балки следует согласовать со схемой балочной клетки. При сопряжении балок в одном уровне обычно ребра устанавливаются в местах опирания БН на главную балку с тем, чтобы их можно было использовать для крепления балок настила.Расчетом должны быть проверены опорные ребра на смятие, опорная часть балки на устойчивость и сварные швы, прикрепляющие опорное ребро к стенке балки (рис. Опорная часть главной балки: а - с торцевым ребром; b - расчетная схема опорного ребра при проверке устойчивости Сначала определяются размеры опорного ребра BP и TP из условия его прочности на смятие торцевой поверхности опорной реакцией главной балки FОП= QMAX=111791,7кг. Задавшись TP=12…20мм, принимаем TP=20мм, находим BP FОП/(RPTP)= 111791,7/4100*2=13,6см=136мм, где RP=410МПА=4100кг/см2 - расчетное сопротивление смятию торцевой поверхности. Проверяется устойчивость опорной части балки из плоскости стенки как центрально-сжатой стойки, нагруженной силойN/(JA)?RYGC, (9) где j-минимальный коэффициент продольного изгиба, определяемый в зависимости от максимальной гибкости (LX или LY) и расчетного сопротивления стали RY по табл. При расчете главной балки было принято шарнирное сопряжение балки с колонной. Нижний конец колонны считается закрепленным шарнирно, если анкерные болты крепятся к опорному листу базы, и защемленным, если болты закреплены на траверсах, которые развиты относительно данной оси сечения стержня (рис.11). Здесь HH-отметка верха настила по заданию; TH-толщина настила; h-высота сечения главной балки; а - выступающая часть ребра главной балки, которую можно принять равной 30мм; НБ - заглубление базы колонны ниже нулевой отметки, принимается равным 0,5…1,0м.Сначала, задавшись приблизительно гибкостью l=70…100, находим для соответствующего значения RY=2800кг/см2 коэффициент j=0,6?0,8 и определяем условную гибкость l=l .Некоторые варианты сечений сплошной колонны показаны на рис.12.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Компоновка и выбор схемы балочной клетки

1.1 Компоновка балочной клетки

1.2 Подбор сечения балок настила

1.3 Расчет стального листового настила

2. Расчет главной балки

2.1 Расчетная схема, нагрузки и усилия

2.2 Компоновка сечения главной балки

2.3 Проверка прочности и жесткости подобранного сечения

2.4 Проверка и обеспечение устойчивости балки, сжатого пояса и стенки

2.5 Конструирование и расчет опорной части главной балки

3. Расчет и конструирование колонны

3.1 Расчетная схема. Расчетное усилие

3.2 Компоновка и подбор сечения

3.2.1 Колонны сплошного сечения

3.3 Конструкция и расчет базы колонны

Список литературы

1. КОМПОНОВКА И ВЫБОР СХЕМЫ БАЛОЧНОЙ КЛЕТКИ

1.1 Компоновка балочной клетки