К курсовой расчетно-графической работе

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К КУРСОВОЙ РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЕ

«Стальная рабочая площадка промздания»

Выполнила студентка гр. 141                                               Ловкова И.А.

Проверил                                                                                 Киселев Д.А.

 

 

Нижний Новгород

2011

Содержание.

Стр.

Введение………………………………………………………………………....3

Исходные данные……………………………………………………………….4

1.Выбор материалов конструкций и соединений..............................................5

2. Расчет настила и выбор шага второстепенных балок...................................6

3. Конструктивная схема балочной клетки и колонн балочной площадки....7

4. Расчет второстепенных балок.........................................................................8

4.1. Нагрузки и статический расчет балок.........................................................8

4.2. Назначение и проверка сечений балки........................................................9

5. Расчет главных балок.....................................................................................11

5.1. Нагрузки и статический расчет балки.......................................................11

5.2. Конструирование и основные проверки сечения главной балки............12    

5.3. Размещение ребер жесткости и проверка стенки балки на местную

устойчивость……………………………………………………………………16

5.4. Расчет поясных швов главной сварной балки..........................................19  

5.5. Конструирование и расчет опорного узла главной балки.......................20

5.6. Расчет укрупнительного стыка балки…………………………………....22

6. Конструирование и расчет колонны сквозного сечения………………….24

6.1 Конструирование и расчет стержня колонны……………………………24

6.2 Расчет прикрепления соединительных планок…………………………..28     

6.3 Расчет оголовка колонны……………….....................................................29

6.4. Конструирование и расчет базы сквозной колонны…………………….30

Литература..........................................................................................................33

 

Введение

В производственных зданиях технологический процесс или условия обслуживания технологического оборудования часто требуют устройства рабочих площадок, приподнятых над полом или перекрытием. На этих площадках могут находиться рабочие, различного рода материалы, вспомогательное оборудование, транспортные средства и т.п.

Основным элементом металлической рабочей площадки является стальной настил, подкрепленный системой второстепенных балок. Последние, обычно опираются на главные балки, установленные на систему металлических колонн. Площадки оборудуют лестницами, перильными ограждениями, технологическими проемами. Для придания сооружению устойчивости колонны раскрепляют связями в продольном и поперечном направлениях. Связями на опорах могут быть раскреплены и главные балки для предотвращения их опрокидывания.

Задачей проектирования рабочей площадки, как и других конструкций и сооружений, является удовлетворение поставленным технологическим требованиям и условиям эксплуатационной надежности при минимальной затрате металла, и минимальной стоимости и трудоемкости изготовления и монтажа конструкций

Проектирование идет в следующей последовательности: выбрав материалы, отвечающие заданным требованиям и условиям экономичности, конструируют и рассчитывают стальной настил, затем второстепенные и главные балки и, в последнюю очередь, колонны и их фундаменты. Одновременно с этим или потом конструируют и рассчитывают отдельные детали конструктивных элементов и узлы их сопряжении. Все расчеты в пояснительной записке обязательно сопровождаются рисунками и схемами, а в завершении разрабатываются рабочие чертежи стадии КМ, которые должны давать полное представление о конструктивных элементах площадки, их взаиморасположении и сопряжениях между ними

Исходные данные.

Рассчитать и сконструировать металлические конструкции рабочей площадке производственного здания при следующих данных:

1. Размеры площадки в плане

3Ах3В  А=10,0м В=5,5м

 

 

2. Отметки уровня чистого пола первого этажа 0,000 м;

- верх настила 8,400 м

3. Временная нормативная равномерно- распределенная нагрузка

26кН/м²,

4. Климатический район II₂

5. Здание отапливаемое

6. Бетон фундаментов В20 (R_пр=1.15кН/ )

7. Здание II класса ответственности (γ_п=0,95)

8. Материал конструкций и соединений по СНиП II-23-81*

9. Настил площадки – сталь обычной прочности.

Балочная клетка рабочей площадки – нормального типа с этажным сопряжением второстепенных и главных балок. Второстепенные балки из прокатных профилей. Главные балки – сварные постоянного сечения. Колонны проектируем сквозными из прокатных профилей и с шарнирным сопряжением с главными балками и фундаментами. Колонны и главные балки раскрепляются связями.

Расчет второстепенных балок

Расчет главных балок

Рис. 5.3.1. Размещение ребер жесткости и вычисление усилий в расчетном сечении

 

 

Для проверки устойчивости стенки рассматриваем ее участок (отсек), ограниченный поясами и ребрами жесткости, размером 1,5 м х 1,5 м, расположенный в средней части балки. Согласно п. 7.2 СНиП [1] расчетные напряжения  и  для этого участка вычисляем по  и  для наиболее напряженного участка стенки длиной . Усилия в сечениях 1-1 и 2-2 по концам этого участка составляют:

 

 

 

 

где

 

 

Усредненные значения усилий:

Соответствующие им усредненные расчетные напряжения в стенке на рассматриваемом участке

При сосредоточенных нагрузках на пояса балок в расчете стенки на местную устойчивость должны учитываться напряжения , величина которых вычисляется по п.5.13 СНиП [1].

где F=Q=  - поперечная сила на опоре второстепенной балки;

- условная длина распределения

нагрузки (по рис. 5.3.1)

Критические напряжения для рассматриваемого участка стенки по п.п.7.4 и 7.6 СНиП [1]:

 

где по таблице 21 [1] в зависимости от коэффициента:

 

 по таблице 22 ; ; ; ; ;  -  характеристики элементов сечения балки.

где ; ;  

Здесь , по таблице 23 [1] (по интерполяции) при  по предыдущему;

Местная устойчивость стенки на рассматриваемом участке обеспечена.

 

Расчет оголовка колонны

Принимаем толщину опорной плиты оголовка . Расчетная длина участка смятия траверсы равна

Расчетное сопротивление стали смятию торцевой поверхности (табл. 52* СНиП [1]) при  равно .

Требуемая толщина траверсы

Толщину ребра принимаем 20 мм.

Высоту траверсы определяем из условия прочности швов, необходимых для крепления траверсы оголовка к ветвям колонны.

Принимаем ручную сварку электродами типа Э42, для которых .

Максимальная высота шва  (здесь учитывается толщина стенки швеллера [36 ), то есть , принимаем .

Находим требуемую длину швов

Требуемая высота траверсы при четырех угловых швах равна

Принимаем высоту траверсы

Швы прикрепления плиты оголовка к траверсам и ветвям колонны назначаем конструктивно минимальной высоты  (табл. 38* СНиП ).

Литература

 

1. СНиП II-23-81*. Стальные конструкции./Госстрой России. - М.: ГУП ЦПП, 2001.-96с.

2. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия./Госстрой СССР. - М.: Стройиздат, 1987, 35с; СНиП 2.01.07-85. Раздел 10, 1989г., - 8с

3. СНиП 2.03.01-84*Бетонные и железобетонные конструкции./ Госстрой России. - М.: ГУП ЦПП, 2000.-76с.

4. Металлические конструкции: Общий курс: Учебник для вузов. Под ред. Е.И. Беленя. М.: Стройиздат, 1998.-760с.

5. А.И. Колесов, Б.С. Поликарпов. Стальная рабочая площадка промздания, компоновка, конструирование и расчет несущих элементов: Учебное пособие- Н. Новгород, ННГАСУ, 1998.-91с

6. Молев И.В. Металлические конструкции. Балочные площадки и центрально - сжатые колонны. Примеры расчета. Горький 1985.

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К КУРСОВОЙ РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЕ

«Стальная рабочая площадка промздания»

Выполнила студентка гр. 141                                               Ловкова И.А.