Проектирование металлических конструкций

Дипломная работа - Строительство

Другие дипломы по предмету Строительство

Содержание

 

Введение

. Исходные данные

. Расчет вспомогательной балки

. Подбор и проверка сечения главной балки

. Изменение сечения главной балки

. Расчет соединения поясных листов со стенкой

. Расчет опорного ребра главной балки

. Расчет монтажного стыка главной балки

8. Подбор и проверка сечения стержня центрально-сжатых стоек

. Конструкция и расчет оголовка колонны

. Конструкция и расчет базы колонны

Библиографический список

 

Введение

 

Целью настоящей работы является изучение основных несущих конструкций зданий на примере проектирования рабочей площадки.

Рабочие площадки могут проектироваться в виде отдельных простейших сооружений или в качестве вспомогательных построек в помещениях цехов промышленных зданий. Рабочая площадка состоит из системы балок, называемых балочной клеткой, колонн и связей. В проекте рассмотрим балочную клетку нормального типа, состоящую из главных и вспомогательных балок.

 

1. Исходные данные

 

Ниже приведены типовые исходные данные, выдаваемые студентам для выполнения курсового проектирования.

Размеры площадки в плане:

 

 

Шаг колонн в продольном направлении: b = 4,1 м.

Шаг колонн в поперечном направлении: l = 12,9 м,

Шаг второстепенных балок: а = 2,15 м.

Постоянная нагрузка (нормативная) на настиле площадки: =24 кПа.

Временная нагрузка (нормативная) на настиле площадки: =25 кПа.

Отметка верха конструкций (верхней грани второстепенной балки): =13м.

Отметка низа конструкций (нижней грани главной балки) по расчету при этажном сопряжении: .

Материал конструкций:

- Сталь С235;

Бетон В10.

Тип колонн - сплошные с возможностью применения прокатных двутавров.

Тип балок - предусмотреть монтажный стык главной балки на высокопрочных болтах.

 

2. Расчет вспомогательной балки

 

На рис.1 показана схема загружения вспомогательной балки (грузовая площадь). При этом пролетом данных балок является шаг главных балок - b, а шириной грузовой площади - параметр а (шаг вспомогательных балок).

Расчетной схемой вспомогательной балки является горизонтальная шарнирная балка, нагруженная равномерно-распределенной нагрузкой :

 

, (1)

 

где , - постоянная и временная нормативные нагрузки (принимаются по заданию); , - коэффициенты надежности по нагрузке [2], а - шаг вспомогательных балок.

(кН/м).

 

 

Исходя из расчетной схемы максимальный изгибающий момент в балке определяется следующей зависимостью:

 

(2)

 

().

Подбор сечения вспомогательной балки производится по требуемому моменту сопротивления:

, (3)

 

где - коэффициент учета развития пластических деформаций [1, п.5.18, табл.66], на стадии подбора сечения допускается приближенно, принять = 1,1; - расчетное сопротивление стали растяжению по пределу текучести [1, табл.51*]; - коэффициент учета условий работы, в курсовом проекте принимаем равным 1,0; 1,05 - коэффициент, учитывающий увеличение изгибающего момента от действия собственного веса.

= 1,1; =23 ();балка поясной лист оголовка

()

Зная , по сортаменту подбирается балка двутаврового сечения.

Принимаем для вспомогательной балки двутавр №45.

После чего выполняется проверка подобранного сечения.

Первоначально осуществляется определение фактического коэффициента развития пластических деформаций , а также уточнение фактической погонной нагрузки и максимального момента :

 

, (4)

 

где - погонная масса вспомогательной балки (принимается по сортаменту); - коэффициент надежности от собственного веса [2], в курсовом проекте принимается равным 1,05.

(кН/м).

 

(5)

 

().

Проверка балки по прочности осуществляется согласно следующему условию:

 

(6)

 

Примем =1,115, тогда: ;

 

;

 

, следовательно, условие по прочности выполняется.

При подборе прокатных профилей рекомендуется, чтобы "запасы прочности" в материале балки (недонапряжения) удовлетворяли следующему условию:

(7)

 

Условие "запаса прочности" в материале балки выполняется.

Проверка подобранного сечения вспомогательных балок по второй группе предельных состояний заключаются в проверке возникающих прогибов:

 

,

 

где - нормативная физическая нагрузка; Е - модуль упругости стали; J - момент инерции поперечного сечения балки; - предельный относительный прогиб, для вспомогательных балок принимаем равным 1/250.

 

(кН/м)

(кН/м)

 

, следовательно, условие выполняется.

3. Подбор и проверка сечения главной балки

 

Главные балки воспринимают нагрузку, передающуюся на них посредством вспомогательных балок. Исходя из этого, проектирование главных балок начинается с расстановки вспомогательных конструкций. Первая пара балок устанавливается на одинаковом расстоянии а/2 от центра главных балок. Затем симметрично с шагом а в обе стороны устанавливается необходимое число остальных балок.

 

 

В курсовом проекте примем, что число вспомогательных балок обеспечивает равномерное распределение нагрузки на главные балки. Тогда погонная равномерно распределенная нагрузка на главную балку будет определяться следующей зависимостью:

 

, (9)

 

где - число вспомогательных б