По предмету Металлические конструкции

Пояснительная записка

К курсовому проекту

РАБОЧАЯ ПЛОЩАДКА ПРОМЫШЛЕННОГО ЗДАНИЯ

По предмету Металлические конструкции

Студент: СВувт-2

Группы: Лачугина М.П.

Преподаватель: Родиков Н.Н.

Санкт-Петербург

Содержание

Изм.

Лист

Проверил

Подп.

Дата

Лист

2016/СВувт-2/КП1-КМД

Выполнил

Лачугина М.П.

Проверил

Родиков Н.Н.

Пояснительная записка

Изм.

Листов

СПбГАСУ

1. Исходные данные. 4

2. Разработка схемы балочной клетки. 5

3. Сбор нагрузок на 1м² настила. 6

4. Расчет балки настила Б3. 7

4.1 Расчетная схема. 7

4.2 Сбор нагрузок. 7

4.3 Статический расчет. 7

4.4 Выбор материала. 8

4.5 Подбор сечения. 8

4.6 Геометрические характеристики сечения. 9

4.7 Проверка принятого сечения. 10

5. Расчет главной балки Б1. 12

5.1 Расчетная схема. 12

5.2 Сбор нагрузок. 12

5.3 Статический расчет. 12

5.4 Выбор материала. 13

5.5 Подбор основного сечения. 13

5.6 Назначение размеров измененного сечения. Таблица геометрических характеристик. 17

5.7 Определение места изменения сечения. 19

5.8 Проверки принятых сечений. 19

5.8.1 По первой группе предельных состояний. 19

5.8.2 По второй группе предельных состояний по деформативности при нормальных условиях эксплуатации 21

5.9 Проверки местной устойчивости. 21

5.9.1 Проверка местной устойчивости. 21

5.9.2 Проверка местной устойчивости стенки. 21

5.10 Расчет поясных швов. 24

5.11 Расчет опорных ребер. 25

5.11.1 Конструкция ребер на опорах А и Б. 25

5.11.2 Определение размеров опорных ребер из условия прочности на смятие. 25

5.11.3 Расчет опорных ребер на устойчивость в плоскости, перпендикулярной стенке. 26

5.11.4 Расчет сварного шва, соединяющего опорное ребро по оси Б со стенкой. 27

5.12 Расчет монтажного стыка на высокопрочных болтах. 27

5.12.1 Общие указания. 27

5.12.2 Предварительная разработка конструкции. 28

5.12.3 Определение места стыка. 29

5.12.4 Расчет стыка стенки. 30

5.12.5 Расчет стыка пояса. 31

5.13 Подбор сечения с учетом развития пластических деформаций. 32

Изм.

Лист

N докум.

Подп.

Дата

Лист

2016/СВувт-2/КП1-КМД

6. Конструкция и расчет прикрепления балки настила к главной балке. 33

7. Расчет колонны К1. 33

7.1 Расчетная схема, определение нагрузки, статический расчет. 33

7.2 Подбор сечения и проверка устойчивости колонны. 34

7.2.1 Определение сечения ветвей. 34

7.2.2 Проверка устойчивости колонны относительно материальной оси X-X. 35

7.2.3 Установление расстояния между ветвями. 35

7.2.4 Проверка устойчивости колонны относительно свободной оси Y-Y. 36

7.3 Расчет соединительных планок. 36

7.3.1 Установление размеров планок. 36

7.3.2 Определение усилий в планках. 37

7.3.3 Проверка прочности приварки планок. 38

7.4 Расчет базы. 39

7.4.1 Определение размеров плиты в плане. 39

7.4.2 Определение толщины в плане. 39

7.4.3 Расчет траверсы. 41

7.4.4 Расчет дополнительного ребра. 41

7.5 Расчет оголовка. 42

Список литературы. 43

Изм.

Лист

N докум.

Подп.

Дата

Лист

2016/СВувт-2/КП1-КМД

1. Исходные данные

· шаг колонн в продольном направлении…………	L1 = 10,0м, L1 = 10,0м;
· шаг колонн в поперечном направлении…………	l1 = 6,8 м, l1 = 6,8 м;
· отметка настила (пола) площадки…………….....	dн = 8,5м;
· минимальная отметка низа балок, допустимая по условиям размещения оборудования под площадкой…………………………………………	dб = 6,0м;
· нагрузка статическая полезная нормативная……	= 2,00т/м2 ;
· тип балочной клетки……………………………...	нормальная;
· материал несущих металлических конструкций..	сталь малоуглеродистая;
· материал настила: - монолитный железобетон ………………………	t = 10,0 см;
- цементная стяжка (пол)…………………………	t = 2,5 см;
· материал фундаментов……………………………	бетон класса В12,5;
· климатический район…………………………......	II5 (tрас т≥ -30˚);
· атмосферные и особые нагрузки по п.1.9 [2]……	отсутствуют;
· коэффициент надежности но назначению………	γn = 1,00.

Изм.

Лист

N докум.

Подп.

Дата

Лист

2016/СВувт-2/КП1-КМД

2. Разработка схемы балочной клетки

Исходя из принципа концентрации материала располагаем главные балки (балки, опирающиеся на колонны) в направлении большего пролета.

В реальном проектировании шаг балок настила определяется экономическим расчетом (с учетом стоимости железобетонного настила).

Примем шаг балок настила – 2,5 м.

Рис. 1. Схема балочной клетки

Изм.

Лист

N докум.

Подп.

Дата

Лист

2016/СВувт-2/КП1-КМД

3. Сбор нагрузок на 1м² настила

Сбор нагрузок выполнен в таблице 1.

Таблица 1

Нагрузка на 1м² настила

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка gн, т/м2	Коэффициент надежности по нагрузке γf	Расчетная нагрузка g=gн·γf, т/м2
1. Постоянная
Собственный вес цементной стяжки: толщина – t = 0,025 м; плотность – γ = 2,2 т/м3		1,3	0,071
Собственный вес железобетонной плиты: толщина – t = 0,1 м; плотность – γ = 2,4 т/м3		1,1	0,264
2. Временная
Полезная		1,2	2,4
Итого:	gн=2,3		g=2,735

Примечания:

1. Коэффициенты надежности по нагрузке (коэффициенты перегрузки) принимаются по табл.1 [2].

2. Коэффициент надежности по назначению γ_n принят равным 1 (в соответствии с исходными данными).

Расчет балки настила Б3

Расчетная схема

Расчетная схема балки Б3 с эпюрами внутренних усилий

Рис. 2.Расчетная схема балки Б3 с эпюрами внутренних усилий

Изм.

Лист

N докум.

Подп.

Дата

Лист

2016/СВувт-2/КП1-КМД

4.2 Сбор нагрузок

Грузовая площадь балки настила Б3 показана на рис. 2. Нагрузка на 1 пог.м балки:

а) нормативная ,

где нагрузка от собственного веса 1 пог.м балки принята ориентировочно q_с.в.= 0,1т/пог.м;

б) расчетная ,

где – коэффициент надежности по нагрузке [2,4].

Статический расчет

Максимальный расчетный изгибающий момент (в середине пролета)

Максимальный нормативный изгибающий момент

Максимальная расчетная поперечная сила (на опоре)

Выбор материала

По таблице 50 [1] для балок перекрытий, работающих при статических нагрузках при отсутствии сварных соединений (группа 3) в условиях климатического района II₅ выбираем сталь С245 (ГОСТ 27772-88). Ориентировочно принимаем, что толщина полки прокатной балки (двутавра)

(Рис. 3)

Рис. 3.Фрагмент сечения балки

По таблице 51 (с. 60 [1]) для стали С245при мм расчетное сопротивление по пределу текучести R_y=2450 кг/см².

Изм.

Лист

N докум.

Подп.

Дата

Лист

2016/СВувт-2/КП1-КМД

4.5 Подбор сечения

В соответствии с формулой (39) [1] требуемый момент сопротивления

,

где коэффициент условий работы по таблице 6 [1];

коэффициент, учитывающий развитие пластических деформаций и определяемый по пункту 5.18 [1].

В данном случае в месте действия и в непосредственной близости от него τ<0,5R_s; тогда в соответствии с формулой (42) [1] с₁=с, где с определяется по таблице 66 [1] в зависимости от отношения площадей сечений полки (пояса) и стенки A_f /A_w.

Принимаем ориентировочно A_f /A_w=0,75 , тогда с использованием линейной интерполяции с₁=с=1,095. Наиболее рационально применять тонкостенные высокие "нормальные" двутавры с параллельными гранями полок по ТУ-14-2-24-72 с буквой "Б" в обозначении (балочные). Во всех случаях критерием для выбора служит минимальная площадь поперечного сечения при выполнении условия W_x ≥ W_x^тр.

Принимаем I 50Б1 (нормальный) с параллельными гранями полок по ТУ-14-2-24-72 с моментом сопротивления W_x=1520 см³ > W_x^тр=1495 см³.