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