Проектирование металлической балочной конструкции
Курсовой проект - Строительство
Другие курсовые по предмету Строительство
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего
профессионального образования
Кафедра: Строительных конструкций
Курсовой проект по дисциплине
"Металлические конструкции"
На тему: "Проектирование металлической балочной конструкции"
Выполнил: ст. гр. ПГС
Маковецкий А.О.
Проверил :
Тонков Л.Ю.
Пермь 2009
Содержание
1. Исходные данные
2. Компоновочное решение
3. Расчет и конструирование балок
3.1 Вспомогательные балки
3.1.1. Сбор нагрузок
3.1.2. Силовой расчет
3.1.3. Назначение типа сечения вспомогательных балок и марки стали
3.2 Главные балки
3.2.1 Силовой расчет
3.2.2 Компоновка сечения и проверка прочности и общей устойчивости
3.2.3 Изменение сечения главной балки
3.2.4 Проверка общей устойчивости и деформативности балок
3.2.5 Проверка местной устойчивости балок
3.2.6 Расчет поясных швов, опорных частей балок, узлов сопряжений балок
4. Расчет и конструирование колонн
4.1 Выбор расчетной схемы
4.2 Компоновка сечения колонны
4.3 Проверка сечения колонны
4.4 Конструирование и расчет оголовка колонны
4.5 Конструирование и расчет базы колонны
4.6 Подбор сечения связей по колоннам
Литература
- Исходные данные
Длинна пролетаL10.2мДлинна второстепенной балкиl6.2мВысота колоны Hк7.8мТолщина плиты настилаtпл8смНагрузкаqн13кН/м2
Схема пролета
- Компоновочное решение
Проектирование сооружения начинаем с назначения компоновочной схемы, в которой за основу, принимаем балочную клетку нормального типа, опирающуюся на центрально-сжатые колонны. Устойчивость сооружения в плоскости главных балок обеспечивается путем примыкания этих балок к жесткому блоку (для рабочих площадок это каркас здания цеха). В плоскости, перпендикулярной главным балкам, устойчивость сооружения обеспечивается путем постановки связей по колоннам, т.е. созданием диска.
- Расчет и конструирование балок
3.1 Вспомогательные балки
3.1.1 Сбор нагрузок
Нагрузка на вспомогательные и все нижележащие конструкции состоит из постоянной составляющей и временной (полезной) нагрузки.
Сбор нагрузок на рабочую площадку:
№ п/пНаименование нагрузкиНормативная нагрузка, кН/м2Расчетная нагрузка, кН/м2Постоянная нагрузка1Пол асфальтобетонный:0.721.30.94t=40мм=18кН/м32Монолитная ж/б плита:2.001.12.2t=8мм=25кН/м33Собственный вес второстепенных балок:0,201.050.21Итого постоянная нагрузка q:2.923.354Полезная нагрузка p:131.215.6Всего нагрузка (q+p):15.9218.95
- Силовой расчет
Погонная нагрузка на вспомогательные балки равна:
g = (p + q)a = 18.951.7 = 32.215 кН/м.
Опорные реакции:
VA = VB = gl/2 = 32.2156.2 / 2 = 99.867 кН.
Максимальный изгибающий момент:
Mmax = gl2/8 = 32.2156.2 / 8 = 154.793 кНм.
Максимальная поперечная сила:
Qmax = VA = 99.867 кН.
- Назначение типа сечения вспомогательных балок и марки стали
Сечение принимаем в виде стального горячекатаного двутавра с параллельными гранями полок по ГОСТ 26020-83.
Марка стали С255. Расчетное сопротивление марки стали Ry (по пределу текучести) принимаем по СНиПу II-23-81*: Ry = 240Мпа.
Сечение балок назначаем из условия прочности:
? = Mmax ?n / C1Wn,min Ry ?c, (3.1.1)
где Мmax максимальный расчетный изгибающий момент в балке;
Wn,min момент сопротивления сечения балки, т.е. требуемый Wтр;
?с коэффициент условия работы балки, ?c = 1 (СНиП II-23-81*);
?n коэффициент надёжности, ?n=0.95;
С1 коэффициент, принимаем равный С1 = С = 1.12 (СНиП II-23-81*).
Из условия прочности (3.1.1) находим требуемый момент сопротивления:
Wтр = Мmax ?n / C1Ry?c, (3.1.2)
Wтр =154.7931030.95 / 1.122401061 = 547.073 см.
Зная Wтр = 547.073 см, подбираем по сортаменту СТО АСЧМ 20-93 Б, ближайший номер профиля с избытком, Wx > Wтр и выписываем из сортамента для него геометрические характеристики:
Двутавр 35 Б1:
Wy = 641.3 м; Wz = 91 м;
Iy = 11095 см4; Iz = 791.4 см4;
iy = 14.51 см; iz = 3.88 см;
Sy = 358.1 м; It = 13.523 см4;
A = 52.68 см2 ;
t = 9 мм;
b = 174 мм;
h = 346 мм ;
s = 6 мм.
Проводим проверки прочности:
? = Mmax ?n / C1Wy Ry ?c, (3.1.3)
где по СНиПу II-23-81* C1 = 1.09.
? = 154.793100.95 / 641.310-61.09 = 21