Разработка стальных конструкций рабочей площадки - Курсовая работа

Студент должен приобрести навыки пользования нормативной и справочной литературой. Курсовой проект выполняется на основании исходных данных по варианту, заданному преподавателем. Задание: скомпоновать конструктивную схему рабочей площадки (балочной клетки), прокатную балку настила, главную составную балку и стойку - колонну из колонного прокатного профиля. Компоновка конструктивной схемы рабочей площадки графически выполняется на формате А4 с соблюдением необходимых масштабов.Выполнение курсового проекта начинается с установления исходных данных для проектирования, расчетных сопротивлений стального проката и нагрузок, действующих на рабочую площадку. Исходными данными при проектировании являются: - пролет главной балки L (шаг колонны вдоль площадки); суммарная нормативная распределенная нагрузка на площадку qn (включающая постоянные и временные нагрузки); Исходные данные для проектирования принимаются по таблицам 1.1. и 1.2. в зависимости от варианта Расчетные характеристики стали приведены в таблице 1.3, расчетные характеристики сварных соединений с угловыми швами - в таблице 1.4.В курсовом проекте необходимо скомпоновать конструктивную схему рабочей площадки и дать ее описание в расчетно-пояснительной записке. Рекомендуется применить шарнирное опирание колонн (стоек) на фундаменты в обоих направлениях и шарнирное сопряжение колонн с балками, при этом пространственная неизменяемость каркаса обеспечивается устройством продольных и поперечных связей между колоннами. Колонны выполняются из прокатных широкополочных двутавров колонного типа. Размер ячейки балочной клетки, то есть шаг колонн в продольном и поперечном направлениях, указывается в исходных данных к курсовому проекту. Главные балки рекомендуется располагать вдоль длинной стороны ячейки и опирать ее на полки колонн сбоку.Балочная клетка представляет собой систему пересекающихся несущих балок, предназначенных для опирания настила перекрытий (рис.1). Расчетная схема балки настила - однопролетная шарнирно опертая балка, пролет которой равен поперечному шагу колонн рабочей площадки B, нагруженная равномерно распределенной нагрузкой q1 (рис.2). Для расчетов в курсовом проекте коэффициент надежности по назначению и коэффициент условия работы принимаем равными 1: ?n = 1 и ?c = 1 После определения требуемого момента сопротивления Wx,cal (относительно оси наибольшей жесткости х-х) по сортаменту принимаем номер двутавра и выписываем геометрические характеристики его сечения, соблюдая при этом условие - фактическое Wx ? Wx,cal. Проверка жесткости балки сводится к определению ее относительного прогиба от действия нормативных нагрузок, которые не должны превышать допускаемого значения: а) выполняем проверку жесткости балки по формуле: f = (5 ? qn1 ?В3) / (384 ?Е ?Ix ) ? fu =(5*11,5*63)/384*206000*1840)=0,00000516444?3см, где f - фактический прогиб балки, см;Расчетная схема главной составной балки рабочей площадки - однопролетная балка пролетом L с шарнирным опиранием, нагруженная расчетной равномерно распределенной нагрузкой q, к которой приводятся сосредоточенные силы в местах опирания балок настила (рис.2).Компоновку составного сечения начинают с установления высоты балки. Из условия экономичности, характеризующейся наименьшим расходом стали, вначале вычисляют оптимальную высоту балки: hopt = 3v (1,5 ? ?w ? Wcal)= 3v (1,5*6,77*10,4=1,6 , где гибкость стенки ?w = hef / tw при отсутствии подвижной нагрузки на поясе балки принимают для балок со стенкой, укрепленной поперечными ребрами жесткости ?w = 5 v (Е / Ry), где Е = 2,06? 105 МПА - модуль упругости стали; Балки в целях унификации конструкций рационально принимать высотой, кратной 100мм. После установления высоты балки определяют толщину стенки tw из следующих условий: а) обеспечения прочности стенки на срез на опоре (при опирании балки на опорное ребро): tw = (к? Qmax) / (h ?Rs ? ?c)=(1,5*870)/(1,6*180*1)=4,5, где к - коэффициент, принимаемый при опирании балки с помощью опорного ребра, приваренного к торцу балки равным к = 1,5; Стенки толщиной (14…24 мм) проектируют в балках высотой 2…5 метров при значениях h / tw = 160…230.Сечение составной балки, подобранное по максимальному моменту в середине пролета, можно уменьшить на приопорных участках. Учитывая увеличение трудоемкости изготовления, рекомендуется уменьшать сечения поясов в балках пролетом 10 - 12 метров и более (рис. При равномерной нагрузке наиболее выгодное место изменения сечения поясов в однопролетной балке находится на расстоянии примерно 1/6 пролета балки от опоры. Сечения поясов изменяют различными способами. Наиболее простым способом является изменение ширины пояса, так как при этом не изменяется высота балки.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Исходные данные

2. Компоновка конструктивной схемы

2.1 Расчет балки настила

2.2 Расчет главной составной балки

2.2.1 Назначение размеров составной балки

2.2.2 Изменение сечения составной балки по длине

2.2.3 Проверка местных и приведенных напряжений

2.2.4 Проверка местной устойчивости стенки

2.2.5 Расчет поясных швов

2.2.6 Расчет опорного конца балки

3. Расчет центрально сжатой колонны

4. Общие требования к текстовой и расчетно-графической части

Библиографический список

Приложения