Новосибирский государственный — КиберПедия 

Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...

Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...

Новосибирский государственный



Министерство общего и профессионального

образования Российской Федерации

Новосибирский государственный

архитектурно – строительный университет (СибСТРИН)

Кафедра металлических

Конструкций

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОНСТРУКЦИИ

Выполнила: Фролова Л.А.

студентка 311 группы

Проверил: Шафрай К.А.

Новосибирск 2011г.


Оглавление

Исходные данные. 2

Сбор нагрузок на покрытие производственного здания. 2

Сбор нагрузок на балочную клетку рабочей площадки. 2

Расчет второстепенной балки. 2

Расчет главной балки. 2

Расчет колонны рабочей площадки. 2

Расчет фермы покрытия. 2

Расчет связей. 2

Список используемой литературы.. 2

 


Исходные данные

 

L=30 м

l=6 м

Hвк=14,4 м

∆=1,4 м

qн=2 тс/м2

 

Сбор нагрузок на покрытие производственного здания

 

 

№ п/п Наименование нагрузки Нормативная нагрузка, кН/м2 γf Расчетная нагрузка, кН/м2  
 
  Постоянная        
  Ограждающие элементы        
Защитный слой из гравия,        
  втопленного в битумную 0,21 1,3 0,273  
  мастику, t=10мм        
Гидроизоляционный ковер        
  из 4 слоев рубероида 0,2 1,3 0,26  
Цементно-песчанная стяжка        
  t=40мм 0,72 1,3 0,936  
Утеплитель,t=200мм 0,2 1,2 0,24  
Пароизоляция из одного        
  слоя рубероида 0,05 1,3 0,07  
  Несущие элементы        
         
Стальной профилированный        
  настил, t=0,9 мм 0,1 1,05 0,105  
Прогоны прокатные        
  пролетом 6 м 0,08 1,05 0,09  
Фермы пролетом 30 м 0,35 1,05 0,3675  
Связи по покрытию 0,08 1,05 0,084  
  Итого постоянная, q 1,99   2,422  
     
  Временная (снеговая) нагрузка        
  на покрытие, р 1,68 0,7 2,4  
  Всего: p+q 3,67   4,822  

Сбор нагрузок на балочную клетку рабочей площадки

 

№ п/п Наименование нагрузки Нормативная нагрузка, кН/м2 γf Расчетная нагрузка, кН/м2  
 
  Постоянная        
Пол бетонный, t=30 мм 0,54 1,3 0,702  
Монолитная ж/б плита, t=140 мм 3,5 1,1 3,96  
Собственный вес второстепенных        
  Балок 0,2 1,05 0,21  
  Итого постоянная, q        
  4,24   4,872  
  Временная (технологическая), р 1,2  
  Всего: p+q 24,24   28,872  

Расчет второстепенной балки



 

 

За основу принимаем балочную клетку нормального типа, опирающуюся на центрально-сжатые колонны. Неизменяемость клетки в плоскости главных балок обеспечивается за счет жесткого примыкания колонны к фундаменту в этой плоскости. В плоскости, перпендикулярной главным балкам, неизменяемость клетки обеспечивается постановкой связей по колоннам. Шаг вспомогательных балок принимаем 2,5 м. Схема вспомогательных балок принимается в виде однопролетных шарнирно-опертых балок.

 

           
   
qр,н=(g+p)р,н
     
qр.н.=(q+p) р . а=28,872*2,5=72,18 кН/м qн.н.=(q+p) н . а=24,24.2,5= 60,6кН/м a=2.5 Максимальный изгибающий момент: Mmax=ql2/8=72.18.62/8=324.81 кН.м   Опорные реакции: Q=RA= RB= ql/2=72.18.6/2=216.54 кН Максимальная поперечная сила: Qmax= ql/2=63,01.6/2=189,03 кН
 
 
 

 


 

 

 

       
   
ql2/8
 
 
ql/2

 


Выбираем стальС255 :

Ry=24.5 кН/м2,

gс=1

см3

 

Зная Wтр, подбираем по сортаменту прокатных двутавров балок, ближайший номер профиля с избытком, Wx > Wтр и выписываем из сортамента для него геометрические характеристики:

Двутавр 45Б2:

 
 
Wх = 1486,8 см³;

 
 
Wy = 187,1см³;

 
 
Ix =33453см4;

Sx= 839,6 cм3;

Iy= 1871,3 см;

ix= 18,59см;

iy= 4,4 см;

h = 450 мм;

 
b =200 мм;

t = 14 мм;

s= 9 мм;

А= 96,76 см2;

Проверка на прочность

Af/Aw=5600мм2/3798мм2 =1,5

С1=1,055

кН/см2

Проверка выполняется.

Проверка на устойчивость

Общая устойчивость балок двутаврого сечения определяется по формуле:

Для балок двутаврового сечения с двумя осями симметрии коэффициент φb вычисляется по формуле (по пункту 5.15 и приложению 7 СНиП II-23-81*):



,

где ψ принимается по таблице 77 и 78* СНиП II-23-81*): , в зависимости от характера нагрузки и параметра α, который вычисляется по формуле:

ψ=1,6+0,08α , 0,1≤ α ≤40

,

где lef – расчетная длина балки,

Jtмомент инерции сечения при кручении,

Jyмомент инерции сечения относительно оси y.

h – расстояние между осями поясов;

8,0029

 

ψ=1,6+0,08.8,003=2,24024;

,

Так как φ1≤0,85, принимаем φв= φ1;

Общая устойчивость балки не выполняется.

 

Проверка на деформативность

, где -нормируемый относительный вертикальный прогиб балки( п. 10.7, табл. 19 п.2 СНиП 2.01.07-85*)

 

Проверка выполняется.

 

 

Расчет главной балки

Выбираем сталь С245: Ry=240кН/см2

F=2Qвт.б.max k1,

F=2*216.54*1.05=454.734кН

qр.н.= 1,05∙∑ р.l =1,05∙28,872.6 = 181.893кН/м

qн.н.= 1,05∙∑ н.l =1,05∙24,24.6 = 152.712кН/м

Максимальный изгибающий момент:

Mmaxp= ql2/8== 181.893.152/8 = 5115.74 кН.м

Mmaxн= ql2/8=152.712.152/8 =4295.03 кН.м

M1= ql2/8=181.893.52/8 = 568.42 кН.м

Опорные реакции:

RA= RB= ql/2=181.893.15/2=1364.1975 кН

Максимальная поперечная сила:

Qmax= ql/2=181.893.15/2=1364.1975 кН

Q1= ql/2=181.893.5/2=454.7325 кН

Проверка на прочность.

Проверка прочности по нормальным напряжениям:

кН/см2

Проверка не выполняется.

 

Корректируем сечение:

Принимаем см

см

 

cм = 8,5 мм

мм.

1918440 см4

 

см4

см2

см

см

, ,

. Условие выполняется.

 

Вычисляем окончательные значения:

см, см, см, см, см

A=Aw + 2∙Af =1∙176+2∙90 =356 см2

,

см4

см3

см3

Проверка:

кН/см2

Проверка выполняется.

 

Проверка выполняется.

 

 

Проверка стенки на совместное воздействие σи τ:

 

;

кН/см2

 

;

кН/см2

5.8<27.6

Проверка выполняется.

 

Проверка на жесткость

,где

 

Проверка выполняется.

 

 

Расчет сварного шва

для одной полки

- статический момент одной полки.

см3;

см4:

Q= кН;

коэффициент для автоматической сварки стали,

коэффициент условия работы шва,

расчетное сопротивление сварного углового шва угловому срезу для сварочной проволоки Св-08А под флюсом АН-348-А ( По табл. 55*,56)

 

 

Проверка сварного шва на прочность

расчетное сопротивление сварного углового шва по границе сплавления шва

коэффициент условия работы шва,

10.3≤18

Проверка выполняется.

 

коэффициент для автоматической сварки стали,

 

 

6.3≤16.5

Проверка выполняется

 

Расчет фермы покрытия

Нагрузка на ферму приложенная в узлах верхнего пояса:

F=(q+p)табл∙B∙ln,

где В – шаг ферм, ln – длина панели верхнего пояса, ln=3м.

Fнорм=3,67∙6∙3=66,06

Fрасч=4,822∙6∙3=86,796

Пролёт фермы L = 30 м, высота по наружным граням hrо = 3150 мм.. При составлении расчётной схемы принимаем расстояние между осями поясов на 50 мм меньше, тогда hr = 3100 мм. Расчётная схема плоская, составляется из стержней с шарнирными сопряжениями в узлах. Стержни работают только на осевую силу.

RA=RB=∑P/2=(2∙43,398+9∙86,796)/2=433,98

 

 

 

 

Место расположения элемента № элемента Усилие N, кН Площа-дь сечения, А, см2 Расчетная длина, см Радиус инерции, см Гибкость Предельная гибкость, [λ]  
Lef,x Lef,y ix iy λx λy  
 
Верхний пояс -671,69 39,38   3,87 5,55 77,51937 54,05405 119,08  
-671,69 39,38 3,87 5,55 77,51937 54,05405 119,08  
-1007,54 62,86 4,96 6,97 60,48387 43,04160 122,76  
-1007,54 62,86 4,96 6,97 60,48387 43,04160 122,76  
-1007,54 62,86 4,96 6,97 60,48387 43,04160 122,76  
-1007,54 62,86 4,96 6,97 60,48387 43,04160 122,76  
-671,69 39,38 3,87 5,55 77,51937 54,05405 119,08  
-671,69 39,38 3,87 5,55 77,51937 54,05405 119,08  
Нижний пояс 377,826 2,28 3,57 263,1578 168,0672  
881,594 52,56 4,68 128,2051  
1049,516 62,86 4,96 6,97 120,9677 86,08321  
881,594 52,56 4,68 128,2051  
377,826 2,28 3,57 263,1578 168,0672  
Сжатый раскос -301,836 18,76 345,1 431,4 2,47 3,72 139,7165 115,9677 122,5  
-60,367 6,16 345,1 431,4 1,22 2,12 282,8688 203,4906 145,00  
-60,367 6,16 345,1 431,4 1,22 2,12 282,8688 203,4906 145,00  
-301,836 18,76 345,1 431,4 2,47 3,72 139,7165 115,9677 122,5  
-543,305   34,4 345,1 431,4 3,39 4,95 101,7994 87,15151 123,59  
-543,305  
Растянутый раскос 422,57 25,66 345,1 431,4 2,27 3,59 152,0264 123,2571  
181,102 10,82 345,1 431,4 1,72 2,77 200,6395 155,7400  
181,102 10,82 345,1 431,4 1,72 2,77 200,6395 155,7400  
422,57 25,66 345,1 431,4 2,27 3,59 152,0264 120,1671  
                     
Стойки -86,76 6,16 1,22 2,12 203,2787 146,2264 129,699  
-86,76 6,16 1,22 2,12 203,2787 146,2264 129,699  
-86,76 6,16 1,22 2,12 203,2787 146,2264 129,699  
-86,76 6,16 1,22 2,12 203,2787 146,2264 129,699  
                     
                     
                           

 

Верхний пояс фермы:

1. Тип сечения – 2∟, С255, N=1007,54 кН

2. lef, x =3м и из плоскости фермы lef, y=3м.

3. φ = 0,7

Ry = 240МПа

γс =1

4. Сечение стержня по сортаменту 2∟160х160x10

5. Геометрические характеристики подобранного стержня:

A=31,43*2=62,86см2

ix=4,96, iy=6,97

6. Определение гибкостей:

λx= lef, x/ ix=300/4,96=60,48

λy= lef, y/ iy.=300/6,97=43,04

7. Проверка гибкостей стержня в плоскости и из плоскости фермы:

;

λx≤ [λ], λу≤ [λ]

60,48≤ 122,8; 43,04≤122,8

8. Проверка устойчивости стержня:

,

где φmin – коэффициент, соответствующий максимальной гибкости (большей из λx и λу).

 

22,9≤24 кН/см2, устойчивость стержня обеспечена.

 

Нижний пояс фермы:

1. Тип сечения – 2∟, С255, N=1049,516кН

2. lef, x =6м и из плоскости фермы lef, y=6м.

3. λ =

φ = 0,7

Ry = 240МПа

γс =1

4. Сечение стержня по сортаменту 2∟125х125x9

5. Геометрические характеристики подобранного стержня:

A=22*2=44см2

ix=3,86, iy=5,56

6. Определение гибкостей:

λx= lef, x/ ix=600/3,86=155,44

λy= lef, y/ iy.=600/5,56=107,91

7. Проверка гибкостей стержня в плоскости и из плоскости фермы:

λx≤ [λ], λу≤ [λ]

155,44≤ 400; 107,91≤400

8. Проверка прочности стержня:

где Аn – площадь сечения стержня с учётом ослаблений (у сварных ферм ослаблений нет).

23,85≤24 кН/см2, прочность стержня обеспечена.

Растянутый раскос:

1. Тип сечения – 2∟, С255, N=422,57кН

2. lef, x =0,8*4,314=3,451м и из плоскости фермы lef, y=4,314м.

3. φ = 0,7

Ry = 240МПа

γс =1

4. Сечение стержня по сортаменту 2∟80х80x6

5. Геометрические характеристики подобранного стержня:

A=9,38*2=18,76см2

ix=2,47, iy=3,72

6. Определение гибкостей:

λx= lef, x/ ix=345,1/2,47=139,72

λy= lef, y/ iy.=413,4/3,72=111,129

7. Проверка гибкостей стержня в плоскости и из плоскости фермы:

λx≤ [λ], λу≤ [λ]

139,72≤ 400; 111,129≤400

8. Проверка прочности стержня:

где Аn – площадь сечения стержня с учётом ослаблений (у сварных ферм ослаблений нет).

22,53≤24 кН/см2, прочность стержня обеспечена.

 

Опорный раскос:

1. Тип сечения – 2∟, С255, N=543,305кН

2. lef, x =4,314м и из плоскости фермы lef, y=4,314м.

3. φ = 0,7

Ry = 240МПа

γс =1

4. Сечение стержня по сортаменту 2∟125x125х8

5. Геометрические характеристики подобранного стержня:

A=19,69*2=39,38см2

ix=3,87 iy=5,55

6. Определение гибкостей:

λx= lef, x/ ix=431,4/3,87=111,47

λy= lef, y/ iy.=431,4/5,55=77,73

7. Проверка гибкостей стержня в плоскости и из плоскости фермы:

λx≤ [λ], λу≤ [λ]

;

111,47≤130,73;

77,73≤130,73

 

8. Проверка устойчивости стержня:

,

где φmin – коэффициент, соответствующий максимальной гибкости (большей из λx и λу).

 

19,709≤22,8 кН/см2, устойчивость стержня обеспечена.

 

Сжатый раскос:

1. Тип сечения – 2∟, С255, N=301,836Н

2. lef, x =0,8*4,314=3,451м и из плоскости фермы lef, y=4,314м.

3. φ = 0,7

Ry = 240МПа

γс =1

4. Сечение стержня по сортаменту 2∟70x70х7

5. Геометрические характеристики подобранного стержня:

A=9,42*2=18,84см2

ix=2,14; iy=3,36

6. Определение гибкостей:

λx= lef, x/ ix=345,1/2,14=161,26

λy= lef, y/ iy.=431,4/3,36=128,39

7. Проверка гибкостей стержня в плоскости и из плоскости фермы:

λx≤ [λ], λу≤ [λ]

;

Проверка не выполняется.

4. Сечение стержня по сортаменту 2∟100x100х7

5. Геометрические характеристики подобранного стержня:

A=13,75*2=27,5см2

ix=3,08; iy=4,52

6. Определение гибкостей:

λx= lef, x/ ix=345,1/3,08=112,05

λy= lef, y/ iy.=431,4/4,52=95,44

7. Проверка гибкостей стержня в плоскости и из плоскости фермы:

λx≤ [λ], λу≤ [λ]

;

112,05≤ 140,8; 95,44≤140,8

 

8. Проверка устойчивости стержня:

,

где φmin – коэффициент, соответствующий максимальной гибкости (большей из λx и λу).

15,68≤24 кН/см2, устойчивость стержня обеспечена.

Стойки:

1. Тип сечения – 2∟, С255, N=86,76 кН

 

 

2. lef, x =0,8*3,1=2,48м и из плоскости фермы lef, y=3,1м.

3. φ = 0,7

Ry = 240МПа

γс =1

4. Сечение стержня по сортаменту 2∟40х40x4

5. Геометрические характеристики подобранного стержня:

A=3,08*2=6,16см2

ix=1,22; iy=2,12

6. Определение гибкостей:

λx= lef, x/ ix=248/1,22=203,28

λy= lef, y/ iy.=310/2,12=146,23

7. Проверка гибкостей стержня в плоскости и из плоскости фермы:

λx≤ [λ], λу≤ [λ]

;

Проверка не выполняется.

4. Сечение стержня по сортаменту 2∟70х70x5

5. Геометрические характеристики подобранного стержня:

A=6,86*2=13,72см2

ix=2,16; iy=3,30

6. Определение гибкостей:

λx= lef, x/ ix=248/2,16=114,81

λy= lef, y/ iy.=310/3,30=93,94

7. Проверка гибкостей стержня в плоскости и из плоскости фермы:

λx≤ [λ], λу≤ [λ]

;

114,81≤ 157,4; 93,94≤157,4

8. Проверка устойчивости стержня:

,

где φmin – коэффициент, соответствующий максимальной гибкости (большей из λx и λу).

9,03≤24кН/см2, устойчивость стержня обеспечена.

 

 

Расчет опорного узла

Проверка на прочность:

78,6< 327, проверка выполняется

 

Прочость сварных швов по «обушку»

,

где коэффициент для автоматической сварки стали,

коэффициент условия работы шва,

расчетное сопротивление сварного углового шва угловому срезу для сварочной проволоки Св-08А под флюсом АН-348-А ( По табл. 55*,56),

катет углового шва,

длина сварного шва

13,37<18, проверка выполняется.

 

Прочость сварных швов по «перу»

17,66<18, проверка выполняется.

 

Список используемой литературы

1. Методические указания по выполнению курсовой работы по курсу ‘Металлические конструкции’. Новосибирск: НГАСУ, 2005.

2. СНиП II-23-81*. Стальные конструкции / Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1990.

3. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия / Госстрой СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988.

4. Т.1. Элементы стальных конструкций / В.В.Горев, Б.Ю.Уваров, В.В.Филипов и др.; Под ред. В.В.Горева. – М.: Высш.шк., 1997.

 

 

 

Министерство общего и профессионального

образования Российской Федерации

Новосибирский государственный

архитектурно – строительный университет (СибСТРИН)

Кафедра металлических

Конструкций

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОНСТРУКЦИИ

Выполнила: Фролова Л.А.

студентка 311 группы

Проверил: Шафрай К.А.

Новосибирск 2011г.


Оглавление

Исходные данные. 2

Сбор нагрузок на покрытие производственного здания. 2

Сбор нагрузок на балочную клетку рабочей площадки. 2

Расчет второстепенной балки. 2

Расчет главной балки. 2

Расчет колонны рабочей площадки. 2

Расчет фермы покрытия. 2

Расчет связей. 2

Список используемой литературы.. 2

 


Исходные данные

 

L=30 м

l=6 м

Hвк=14,4 м

∆=1,4 м

qн=2 тс/м2

 






Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначен­ные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...





© cyberpedia.su 2017-2020 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав

0.076 с.