Принимаем сопряжение главных балок и балок настила в этажном сопряжении.

Пояснительная записка

к курсовому проекту

по дисциплине: Металлические конструкции

«Рабочая площадка промышленного здания»

Выполнил: ст. гр. ПГС-11

Ямалов А.В.

Проверил: Присяжной Н.В.

Магадан 2014

Содержание

Исходные данные.............................................................................................................. 3

1. Сбор нагрузок.................................................................................................................... 4
2. Расчет балки настила Б - 1................................................................................................ 5

2.1. Расчетная схема....................................................................................................... 5

2.2.Сбор нагрузок........................................................................................................... 5

2.3.Статический расчет.................................................................................................. 5

2.4.Выбор материала...................................................................................................... 6

2.5.Подбор сечения......................................................................................................... 6

2.6.Геометрические характеристики сечения.............................................................. 6

2.7.Проверка принятого сечения.................................................................................. 7

3. Расчет главной балки Б - 2............................................................................................... 8

3.1. Расчетная схема....................................................................................................... 8

3.2. Выбор материала..................................................................................................... 9

3.3. Подбор основного сечения..................................................................................... 9

3.4. Назначение размеров измененного сечения....................................................... 11

3.5. Определение места изменения сечения.............................................................. 12

3.6. Проверка принятых сечений................................................................................ 12

3.7. Проверка местной устойчивости......................................................................... 13

3.8. Расчет поясных швов............................................................................................ 16

3.9. Расчет опорных ребер........................................................................................... 17

3.10. Расчет монтажного стыка на высокопрочных болтах.................................... 19

4. Расчет узла прикрепления балки настила к главной балке........................................ 22

5. Расчет колонны К – 3...................................................................................................... 24

5.1. Определение нагрузки, статический расчет....................................................... 24

5.2. Подбор сечения и проверка устойчивости колонны......................................... 24

6. Расчет базы....................................................................................................................... 26

6.1. Конструкция базы................................................................................................. 26

6.2. Определение толщины плиты............................................................................. 26

6.3. Расчет траверсы..................................................................................................... 27

6.4. Расчет сварных швов прикрепления траверсы к плите.................................... 28

7. Расчет оголовка............................................................................................................... 29

Список литературы......................................................................................................... 30

Исходные данные

Шаг колонн в продольном направлении: l₁=7 м; l₂=10 м

Шаг колонн в поперечном направлении: L₁=13 м; L₂=13 м

Отметка верха настила: d_н=7 м

Минимальная отметка низа балок: d_min=5 м

Временная равномерно распределенная нагрузка: q_пол=1,4 т/м²

Материал конструкций:

- настила – ж.б. – 10 см; стяжка – 2,5 см

- фундаментов – бетон класса В15

Климатический район строительства: I₂

Коэффициент надежности по назначению: γ_n= 1

Тип сечения колонны: сплошная

Рис.1.Компонововочная схема балочной клетки: нормальный тип

Сбор нагрузок

Сбор нагрузок Таблица 1

Расчет балки настила Б – 1

Расчетная схема

Рис.2. Расчетная схема балки настила Б-1

Сбор нагрузок

Нагрузка на один погонный метр:

а) нормативная:

где - погонная нагрузка от собственного веса балки (принята ориентировочно);

б) расчётная:

где γ_f – коэффициент надежности по нагрузке по СНиП 2.01.07-85

Статический расчет

Максимальный расчетный изгибающий момент (в середине пролета):

Максимальный нормативный изгибающий момент:

Максимальная расчетная поперечная сила (на опоре):

Выбор материала

По таблице 50 СНиП II-23-81* для балок перекрытий, работающих при статических нагрузках, при отсутствии сварных соединений (группа 3) в условиях климатического района I₂ выбираем сталь С345 (ТУ 14-1-3023-80).

Ориентировочно принимаем, что толщина полки прокатной балки (двутавра)

= 11 ÷ 20 мм

По таблице 51 СНиП II-23-81* для стали С375 при = 11 - 20 мм расчётное сопротивление по пределу текучести R_y=3500 кг/см²

Подбор сечения

Требуемый момент сопротивления.

Наиболее рационально применять тонкостенные высокие «нормальные» двутавры с параллельными гранями полок по ГОСТ 26020-83 с буквой Б в обозначении (балочные). Критерием для выбора служит минимальная площадь поперечного сечения при выполнении условия

Принимаем 45Б1 с моментом сопротивления

Геометрические характеристики сечения

; ; ; ; ; ; вес 1 м = 59,8 кг.

Высота стенки

Рис.3. Поперечное сечение балки настила

Проверка принятого сечения

а) По прочности (1 группа предельных состояний) – по п. 5.18 СНиП II-23-81*

В пролете: условное нормальное напряжение

Недонапряжение:

На опоре: при этажном сопряжении

Прочность обеспечена.

Увеличить сечение за счет № профиля или стали

б) Общая устойчивость обеспечена настилом, п.5.16. СНиП II-23-81*, (при наличие соответствующих конструктивных элементов, связывающих настил с балкой).

в) По деформативности при нормальных условиях эксплуатации:

Жёсткость обеспечена.

Расчет главной балки Б - 2

Расчетная схема

Рис.4. Расчетная схема главной балки Б – 2

Сбор нагрузок:

где коэффициент 1,02 учитывает собственный вес главной балки.

Статический расчет:

Выбор материала

По табл.50 СНиП II-23-81* для сварных балок перекрытий, работающих при статических нагрузках (группа 2), в условиях климатического района I₂ выбираем сталь С 345.

Ориентировочно принимаем, что толщина полки

По табл.51 СНиП II-23-81* расчетное сопротивление материала пояса по пределу текучести

Подбор основного сечения

а) Требуемый момент сопротивления сечения

б) задаемся гибкостью стенки

Тогда условная гибкость:

в) Оптимальная высота балки (при которой площадь сечения будет минимальной) из условия обеспечения прочности при упругой работе стали:

Минимальная высота балки (при которой балка отвечает требованиям жесткости при полном использовании прочностных свойств материала):

Принимаю высоту балки и кратной модулю 0,5м (5 см):

Принятая высота балки должна удовлетворять заданной строительной высоте перекрытия

При этажном сопряжении:

Принимаем сопряжение главных балок и балок настила в этажном сопряжении.

Высота стенки

г) Толщина стенки с учетом принятой гибкости:

По условиям коррозионной стойкости:

По условию прочности в опорном сечении при работе на срез:

где

Принимаем стенку из прокатной широкополосной универсальной стали (ГОСТ 82-70^*) толщиной

Таким образом, сечение стенки:

д) Требуемая площадь пояса:

Сечение пояса принимаем из стали по ГОСТ 82-70* так, чтобы:

Из условия местной устойчивости свеса полки получим минимальную толщину пояса :

принимаем по сортаменту

принимаем по сортаменту

При этом удовлетворяются условия:

1. ;

2.

3.

4.

5. - соответствует диапазону

Окончательные размеры основного сечения:

Стенка

Пояс

е) Геометрические характеристики основного сечения (рис.5.):

Момент инерции стенки:

Момент инерции поясов:

Момент инерции основного сечения:

Момент сопротивления основного сечения:

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: