Компоновка балочной клетки

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту

по дисциплине “Металлические конструкции”

На тему

“Балочная клетка”

Исполнитель: студент

гр. 312435 Гутник Г. В.

Руководитель Вербицкий А. Г.

Минск 2008

Реферат

Стр. 34; рис. 7; табл. 5; библ. наименований 4.

В курсовом проекте произведен расчет стальных конструкций балочной клетки. Определены расчетные и нормативные нагрузки на перекрытие, скомпонованы три варианта балочной клетки, и на основе сравнения их технико-экономических показателей указан оптимальный.

Подобрано сечение второстепенной балки. Скомпоновано сечение главной балки, которое обеспечивает прочность, общую устойчивость и местную устойчивость элементов сечения. Определено место; изменения сечения и выполнен расчет монтажного стыка балки. Скомпоновано сечение колонны, которые обеспечивают прочность колонны, общую устойчивость, а также местную устойчивость элементов сечения. Осуществлен расчет планочной решетки, компоновка и расчет базы колонны.

Выбраны конструктивные решения и рассчитаны сопряжения балок и колонн.

Перечень графического материала: 2 листа формата А2.

Содержание

Введение………………………………………………..………………………….…5

1. Компоновка балочной клетки…………………………………………………....6

1.1 Определение нагрузок на перекрытие…………………………..……………...7

1.2 Выбор оптимальной схемы балочной клетки ………………………..……......8

2. Расчет главной балки …………………………………….……………...……...12

2.1 Определение нагрузок и усилий…………………………..…………….…….12

2.2 Компоновка сечения главной балки с проверкой на прочность…………….12

2.3 Определение места изменения сечения балки…………………………..……15

2.4 Расчет соединения поясов балки со стенкой…...…….………………...….....17

2.5 Расчет опорной части балки …………………………....…………..................17

2.6 Проверка местной устойчивости элементов балки………………………......18

2.7 Расчет монтажного стыка балки на высокопрочных болтах…………….......22

3 Расчет колонны………………….………………………………………………..26

3.1 Определение нагрузок и подбор сечения колонны.………………….……....26

3.2 Компоновка и расчет базы колонны………...……………….…….……….....28

3.3 Расчет узла сопряжений главной и второстепенной балок с колонной..…...31

3.4 Расчет узла сопряжения второстепенной балки с главной балкой…..…..….32

Список использованной литературы……………………………………………...34

Введение

Система несущих балок, используемая при проектировании конструкций балочного покрытия рабочей площадки, называется балочной клеткой. В данном проекте производится расчет балочной клетки нормального типа. Нагрузка с настила перелается через балки настила на главные балки, опирающиеся на колонны. При этом принято сопряжение балок в одном уровне, что позволяет увеличить высоту главной балки при заданной строительной высоте перекрытия. При проектировании балочной клетки разрабатывают, как правило, несколько возможных вариантов компоновки и на основании сравнения ТЭП этих вариантов выбирают оптимальный. При компоновке и конструировании сечений несущих элементов исходят из условия обеспечения прочности, общей и местной устойчивости, а также максимальной экономичности сечения, что достигается за счет полного использования несущей способности материала сечения, и выбора варианта, имеющего; минимальную суммарную стоимость. Кроме того, все принятые конструктивные решения для элементов и узлов сопряжения должны быть осуществимы с точки зрения технологии производства работ при изготовлении и монтаже конструкций.

У металлических балок типовым сечением является двутавровое, которое наиболее эффективно при работе балки на изгиб, так как распределение материала по сечению соответствует распределению нормальных напряжений в поперечном сечении балки. Кроме этого, при использовании двутаврового сечения имеется возможность сделать стенку довольно тонкой вследствие хорошей работы металла на касательные напряжения. Чаще всего применяют однопролетные разрезные балки, которые наи6олее просты в изготовлении и удобны для монтажа.

Овладевание методами расчета и конструирования балочных конструкций является важным этапом в изучении курса "Металлические конструкции", так как балки являются основным конструктивным элементом в инженерной деятельности проектировщика.

Компоновка балочной клетки

При компоновке балочной клетки следует учитывать следующие требования:

1) шаг между балками должен быть одинаковым. В середине пролета не должна располагаться балка.

2) шаг между второстепенными балками настила должен быть не больше расчетного пролета железобетонной плиты при данной временной нормативной нагрузке.

3) расстояние между балками кратно 10 мм.

Найдем максимальное и минимальное количество пролетов второстепенных балок при максимальном и минимальном расчетном пролетах железобетонной плиты и длине L главной балки:

Следовательно, перечисленным условиям соответствует размещение в пролете главной балки второстепенных балок с количеством пролетов 5, 7 и 9.

Вариант I Вариант II

Вариант III

Рис 1. Варианты компоновки балочной клетки

Компоновка балочной клетки Таблица 1

№ варианта	Количество шагов	Ширина среднего шага, мм	Ширина крайнего шага, мм	Толщина ж/б плиты, мм
I II III