Курсовой проект металлические конструкции – Металлические конструкции Методические указания по выполнению курсового проекта по курсу “Металлические конструкции” для студентов специальности 290300 пгс

Содержание

Металлические конструкции Методические указания по выполнению курсового проекта по курсу “Металлические конструкции” для студентов специальности 290300 пгс

Федеральное агенство по образованию

Государственное образовательное
учреждение

высшего профессионального образования

“Тихоокеанский государственный
университет”

Хабаровск,

Издательство ТОГУ

2008

УДК 624.014(075)

Металлические конструкции: Методические
указания по выполнению курсового проекта
по курсу “Металлические конструкции”
для студентов специальности 290300 ПГС
/Сост. А. Н. Степаненко. – Хабаровск:
Изд-во Тихоок. гос. ун-та, 2008. – 56 с.

Методические указания составлены на
кафедре “Строительные конструкции”.
В них приводятся краткие указания по
компоновке конструктивной схемы
стального каркаса одноэтажного
однопролетного производственного
здания с мостовыми кранами и его плоской
поперечной рамы, сбору нагрузок и
автоматизированному статическому
расчету поперечной рамы, а также
проектированию решетчатого ригеля
рамы и элементов встроенной рабочей
площадки.

Печатается в соответствии с решениями
кафедры “Строительные конструкции”
и методического совета института
архитектуры и строительства

 Издательство Тихоокеанского

государственного университета,

2008

Введение

Широкое применение в строительстве
металлических конструкций позволяет
проектировать сборные элементы зданий
и сооружений сравнительно малой массы,
организовывать поточное производство
конструкций на заводах и поточный или
поточно-блочный монтаж их на строительной
площадке, ускоряет ввод объектов в
эксплуатацию.

Настоящие указания предназначены для
оказания помощи студентам специальности
ПГС в курсовом проектировании по
дисциплине “Металлические конструкции

В 1-ой части указаний предложен простейший
прием выбора рациональной схемы балочной
клетки рабочей площадки производственного
здания (рис. 1), описана методика расчета
настила, прокатной балки настила и
вспомогательной балки, проектирования
сварной главной балки и сварной колонны
сплошного сечения.

Рис. 1. Схема балочной клетки усложненного
типа:

К – колонны; БН – балки настила; БВ –
балки вспомогательные;

БГ1, БГ2 – заводские части (марки) главных
балок

Во 2-ой части – приводятся рекомендации
по компоновке каркаса здания, назначению
основных размеров поперечной рамы и
определению действующих на нее нагрузок,
а также — по проектированию стержней и
узлов фермы покрытия здания.

1. Состав курсового проекта

Курсовой проект на тему “Проектирование
элементов рабочей площадки и компоновка
каркаса производственного здания”
выполняется в соответствии с заданием
на проектирование и представляется к
защите на трех листах формата А2 (или
6-ти листах А3) с оформленными в виде
расчетно-пояснительной записки расчетами
(объемом около 30 листов А4 в рукописном
виде).

    1. Содержание расчетно-пояснительной записки

Задание и исходные данные к проектированию.

Часть 1. Проектирование элементов рабочей площадки.

1.1. Расчет настила, балки настила и
вспомогательной балки.

1.2. Расчет сварной главной балки.

1.2.1. Расчетная схема. Нагрузки. Усилия.

1.2.2. Подбор сечения.

1.2.3. Изменение сечения.

1.2.4. Опорная часть.

1.2.5. Конструктивное обеспечение
устойчивости стенки.

1.2.6. Проверки прочности, жесткости,
общей и местной устойчивости элементов
сечения.

1.3. Расчет колонны.

1.3.1. Расчетная схема. Усилия.

1.3.2. Подбор сечения стержня колонны.

1.3.3. Проверки жесткости, общей и местной
устойчивости.

1.3.4. Конструирование и расчет оголовка.

1.3.5. Конструирование и расчет базы.

1.4. Конструирование и расчет узлов
сопряжения элементов площадки.

1.4.1. Расчет прикрепления настила.

1.4.2. Расчет узла этажного опирания
балок.

1.4.3. Расчет и конструирование узла
пониженного опирания балок. 1.4.4.
Конструирование равнопрочного монтажного
(укрупнительного) узла главной балки.

studfiles.net

Металлические конструкции — Курсовой проект

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

Кафедра ПГС

 

 

 

 

 

 

 

Пояснительная записка

к курсовой работе по дисциплине Металлические конструкции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил:

Принял:

 

Саратов 2006

Содержание

 

Введение2

1.Исходные данные2

2.Конструктивная схема балочной клетки2

3.Основные положения по расчету конструкций3

4.Составление вариантов балочной клетки4

4.1.Вариант №16

4.1.1.Расчет настила6

4.1.2.Расчет балок настила8

4.1.3.Расчет вспомогательных балок11

4.2.Вариант №214

4.2.1.Расчет настила14

4.2.2.Расчет балок настила16

4.2.3.Расчет вспомогательных балок19

4.3.Вариант №322

4.3.1.Расчет настила22

4.3.2.Расчет балок настила24

4.3.3.Расчет вспомогательных балок26

5.Сравнение вариантов29

6.Проектирование составной балки30

6.1.Компоновка и подбор сечения балки30

6.2.Проверка прочности балки33

6.3.Проверка и обеспечение местной устойчивости элементов сечения главной балки 35

6.4.Расчет соединения поясов балки со стенкой40

6.5.Конструирование и расчет опорной части балки41

6.6.Конструкция и расчет сопряжения вспомогательной балки с главной балкой 43

6.7.Конструирование монтажного стыка главной балки………………….…43

7.Конструкция и расчет колонны45

7.1.Общие сведения…………………………………………………………45

7.2.Конструирование и расчет стержня колонны……………………… …46

7.3. Конструирование и расчет планки колонны49

7.4.Конструирование и расчет базы колонны49

7.5.Конструирование и расчет оголовка колонны51

Список литературы53

ВВЕДЕНИЕ

 

В работе представлены принципы и правила проектирования металлических конструкций балочной площадки промышленного здания, отражена основная технологическая последовательность конструирования и расчета её элементов.

В состав площадки включены следующие конструкции: стальной настил, балки настила и вспомогательные балки из прокатных двутавров, главные балки составного двутаврового сечения (сварные), стальные колонны сквозного сечения.

Расчет элементов металлических конструкций производится по методу предельных состояний с использованием международной системы единиц СИ. Расчет конструкций произведено с необходимой точностью и в соответствие с положением по расчёту и конструктивными требованиями СНиП -23-81* Стальные конструкции.

Выполнение расчётно-графической работы производится по заданным исходным данным.

  1. Исходные данные

 

Рабочие площадки служат для размещения производственного оборудования на определенной высоте в помещении цеха промышленного здания. В конструкцию площадки входят колонны, балки, настил и связи. Система несущих балок стального покрытия называется балочной клеткой.

Исходные данные:

  1. полезная нагрузка —

    = 28кН/м2;

  2. пролет — L=14 м
  3. шаг колонн l = 5 м
  4. высота колонны — H = 6 м
  5. колонны сквозные с планками.
  6. тип пола — I
  7. класс бетона фундамента В12,5.
  8. Конструктивная схема балочной клетки.

  9. Балочная клетка состоит из следующих элементов: стального настила (Н), укладываемого по балкам настила (БН), вспомогательных балок (ВБ), и главных балок (ГБ), располагаемых обычно параллельно большей стороне перекрытия. Таким образом, балки настила воспринимают полезную нагрузку от массы настила и пола. Вспомогательные балки передают всю нагрузку от балок настила на главные балки, а главные балки на колонны или стены.


3.ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО РАСЧЁТУ КОНСТРУКЦИЙ

 

Цель расчёта обеспечить заданные условия эксплуатации и необходимую прочность и устойчивость при минимальном расходе материала и минимальных затратах труда на изготовление и монтаж. Расчёт проводится с использованием методов сопротивления материалов и строительной механики. Основной задачей этих методов является определение внутренних усилий, которые возникают в конструкциях под воздействием приложенных нагрузок.

Расчёт начинают с составления расчётных схем сооружения в целом и его отдельных элементов. Составлению расчётных схем должна предшествовать работа по компоновке отдельных конструкций с предварительной эскизной проработкой чертежей элементов и их сопряжений.

Определив по принятой расчётной схеме усилия в конструкции или её элементах (статический расчет), производят подбор их сечений (конструктивный расчёт), проверяют несущую способность и жесткость конструкций. Если хотя бы одна из проверок не удовлетворяется, уточняют размеры сечений.

4. Составление вариантов балочной клетки.

 

При проектировании балочной клетки задача сводится к тому, чтобы путём технико-экономического сравнения различных вариантов найти наиболее экономичную конструкцию балочной клетки по расходу материала на 1 м площади перекрытия.

С этой целью следует составим 3 варианта расположения вспомогательных балок и балок настила. После статического и конструктивного расчётов настила и балок для всех вариантов произведем их сравнение по расходу стали на 1м площади перекрытия балочной клетки и количеству монтажных единиц.

После этого выберем наиболее выгодный вариант балочной клетки по расходу стали и количеству монтажных единиц. В случае одинаково

www.studsell.com

Все для МГСУ — Учебный портал для студентов.

МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОНСТРУКЦИИ
Нажмите на «Металлические конструкции» что бы перейти в новый раздел.
Скачать
(DjVu)
15.5 МБ

Металлические конструкции: Элементы конструкций. (Том 1)
Автор: В.В. Горев, Б.Ю. Уваров, В.В. Филипов, Г.И. Белый, и другие.

Скачать
(DjVu)
13.4 Mb

Металлические конструкции: Конструкции зданий. (Том 2)
Автор: В.В. Горев, Б.Ю. Уваров, В.В. Филипов, Г.И. Белый, и другие.
(Программа djvu в архиве)

Скачать
(DjVu)
26.2 МБ

Металлические конструкции: Специальные конструкции и сооружения. (Том 3)
Автор: В.В. Горев, Б.Ю. Аржаков, В.Г. Бабкин, В.И. Зверев, В.В. и другие.

Скачать
(pdf)
8.09 МБ

Проектирование металлических конструкций рабочей площадки главного корпуса электростанции.
Методические указания к курсовой работе для студентов факультета ТЭС.
Автор: Парлашкевич В.С., Булатов О.Е.

Скачать
(DjVu)
1.08 Mb

Методические указания к лабораторным работам по сварке.
Методические указания предназначены для студентов строительных вузов и факультетов специальности 2903 «ПГС».
Автор: Соколов Ю.В., Оботуров В.И., Тихомиров Г.М.

Скачать
(DjVu)
3.24 Mb

Плоские затворы.
Методические указания к курсовому проекту для студентов специальности 29.04 «Гидротехническое строительство».
Составитель: Е.А. Митюгов.

Скачать
(DjVu)
4.54 Mb

Усиление металлических конструкций. (Методические указания)
Автор: В.Н. Валь, Н.Я. Михалев.

Скачать
(DjVu)
11.9 МБ

Методические указания по разработке комплексного курсового проекта социально-производственного здания. (для студентов специальности 291400 «Проектирование зданий») (Методические указания)

Скачать
(DjVu)
12.27 МБ

Сварка строительных металлических конструкций. (Методические указания)
Автор(ы): Белов В.А., Парлашкевич В.С.

Скачать
(DjVu)
4.43 Mb

Проектирование конструкций балочной площадки.
Методические указания к курсовой работе «Балочная площадка для студентов специальности 1202 факультетов ПГС, КПГС, ГС, СТ, и ТЭС.
Составитель: Э.А. Рывкин

Скачать
(Word)
246.77 Kb

Расчетная записка по металлическим конструкциям. (Курсовой проект) (ПГС 7-й семестр).

Скачать
(Word)
82.65 Kb

Шпора по КП (все формулы из курсовика по порядку, ПГС 7-й семестр)

Скачать
(Excel)
11.52 Kb

Электронная таблица для расчета первой части курсового проекта. (ПГС 7-й семестр)

Скачать
(BMP)
69.41 Kb

Картинки используемые в курсовом проекте. (ПГС 7-й семестр)

Скачать
(ACad)
289.85 Kb

Чертеж «Балочная клетка рабочей площадки». ПГС 4 курс

Скачать
(Word)
129.03 Kb

Курсовой по теме «Сегментные затворы».

Скачать
(Word)
412.6 Kb

Вопросы и ответы к экзамену металлические конструкции.

Скачать
(Word)
15.55 Kb

Сортамент на Двутавры с параллельными гранями полок (по СТО АСЧМ 20-93)
Коэффициенты φ продольного изгиба центрально-сжатых стержней.

Скачать
(Word+DWG)
657.04 Kb

Проектирование одноэтажного здания павильонного типа. Курсовой проект.
(Длина проектируемого здания Взд = 84м. Пролет здания L = 30м.)

Скачать
(Word+DWG)
498.08 Kb

Плоский затвор. Курсовой проект.
(Генеральные размеры затвора определяются заданными шириной отверстия L=12м и величиной наивысшего подпорного уровня H=6.5м.)

Скачать
(Word+DWG)
537.99 Kb

Балочная клетка. Курсовой проект.
(Ширина колонн в продольном направлении: А=12,0м; Шаг колонн в поперечном направлении: В=5,5м;)

Скачать
(Word+DWG)
1.95 Mb

Проектирование металлического каркаса одноэтажного промышленного здания. Курсовой проект.
(Место строительства: г. Тамбов; Длина здания: 96м; Пролет здания: 30м.)

Скачать
(DjVu)
951.93 Kb

Проектирование элементов рабочей площадки одноэтажного производственного здания. Курсовой проект.
(Шаг А: 9м; Шаг В: 4,5м; Отметка верха настила: 7,8м;)

Скачать
(Word+DWG)
1.31 Mb

Проектирование металлического настила. Курсовой проект.

Скачать
(Word+DWG)
812.46 Kb

Курсовая работа на тему: Проектирование конструкций балочной площадки.

allformgsu.ru

Курсовой проект — металлические конструкции(рабочая площадка)

Курсовой проект — металлические конструкции(рабочая площадка)
скачать (459 kb.)
Доступные файлы (2):


n1.doc

Содержание:

  1. Проектирование настила.
  1. Проектирование прокатных балок.

2.1.Определение расчетных усилий.

2.2.Подбор сечения.

2.3.Проверка прочности.

2.4. Проверка жесткости.

2.5. Определение нагрузки на перекрытие.

  1. Проектирование составных балок.

3.1.Определения нормативной погонной нагрузки на балку.

3.2. Определение расчетных усилий.

3.3.Подбор сечения.

3.4.Изменение сечения.

3.5.Обеспечение местной устойчивости.
4. Опирание балок.
4.1. Опирание балок на среднюю колонну.

4.2.Расчет сварных соединений опорных ребер.

4.3.Расчет поясных швов.
5. Расчет колонны.
5.1. Подбор сечения стержня.

5.2.Расчет относительно свободной оси.

5.3.Проверка сечения относительно свободной оси.

5.4.Расчет планок.

5.5.Расчет базы колонны.

5.6. Расчет оголовка колонны.
6. Список используемой литературы.

1. Проектирование настила.
;

— толщина настила;

Принимаем шаг второстепенных балок 750мм, сталь универсальная (по ГОСТ 82-70*)

Определяем собственный вес настила

2. Проектирование прокатных балок.

    1. Определяем расчетные усилия и ;

нормативная погонная нагрузка;

a — ширина грузовой площади;

q — расчетная погонная нагрузка;

2.2. Подбор сечения

Выбираем по СниП II-23-81* “Стальные конструкции” сталь С255

По сортаменту определяем:

Двутавр № 27, ;
2.3. Проверка прочности.

2.4. Проверка жесткости.

2.5.Определение нагрузки на перекрытие от веса второстепенной балки.

3.Проектирование составных балок Б-2.

Высота главной балки

    1. Нормативная погонная нагрузка на главную балку

-расчетная

    1. Определение расчетных усилий
    1. Подбор сечения

Определяем оптимальную высоту ;

где толщина стенки балки

Наименьшая высота сечения балки определяется ее предельным прогибом

Выбираем сопряжение в одном уровне.

Принимаем по ГОСТ 5681-57* стальной лист толщиной 12мм, шириной 1600мм. Толщина поясного листа сварной балки принимаем ширину горизонтальных листов принимаем

3.4 Изменение сечения балки.

Принимаем пояс Площадь сечения поясов

Определяем момент инерции и момент сопротивления уменьшенного сечения

    1. Обеспечение местной устойчивости.

устойчивость стенки ;

Нормативные критические напряжения

условная гибкость стенки

определяем для сварных балок по т.21 СНиПа II-23-81* в зависи-

мости от коэффициента

условная расчетная гибкость

d- меньший размер между a и h.

отношение большей стороны пластины к меньшей

Стенки балки укрепляются ребрами, т.к.

Ширина ребра должна быть

принимаем ширину ребра 95мм.

принимаем толщину ребра = 7мм.

  1. Опирание балок.
    1. Опирание балок на среднюю колонну.

Рассчитаем площадь опирания ребра

принимаем

Принимаем ребро

Проверяем опорную стойку балки на устойчивость

по СниП II-23-81* т. 72 определяем

4.2 Расчет сварных соединений опорных ребер.

Задаемся катетом шва:

Выбираем катет привара шва

4.3 Расчет поясных швов.

Сварку выполняем в углекислом газе проволокой СВ-08Г2С

где

5.Расчет колонны К-4.

5.1 Подбор сечения стержня

с шарнирным прикреплением по концам.

Рассчитывается нагрузка

Рассчитывается длина стержня

Задаемся гибкостью

Подбираем сечение стержня

По сортаменту принимаем 2 швеллера №36

5.2 Расчет относительно свободной оси.

Определяем расстояние между ветвями колонны из условий равно устойчивости колонны в двух плоскостях запишем требуемую гибкость относительно свободной оси Y. Принимаем гибкость ветви

: ;

Полученной гибкости соответствует радиус инерции

Требуемое расстояние между ветвями

5.3 Проверка сечения относительно свободной оси.
Из сортамента

Рассчитывается длина ветви

Принимаем расстояние между планками 93см и сечение планок , тогда

Радиус инерции стержня относительно свободной оси

Гибкость стержня относительно свободной оси

Вычисляем приведенную гибкость

5.4 Расчет планок.

Расчетная поперечная сила в колонне принимается по данным:

Изгибающий момент и поперечная сила в месте прикрепления планки:

Принимаем приварку планок к полкам швеллеров угловыми швами с катетом шва Определяем, какое из сечений угловых швов по прочности, по металлу шва или по границе сплавления, имеет решающее значение.

Необходима проверка по металлу шва. Для проверки имеем расчетную площадь шва

Момент сопротивления шва

Напряжения в шве от момента и поперечной силы

Проверим прочность шва по равнодействующему напряжению

5.5 Расчет базы колонны.

Рассмотрим базу сквозной колонны. Бетон фундамента В 150,

Нагрузка на базу

Определяем требуемую площадь плиты:

Задаем L=500мм,

Принимаем В=580мм.

Определим наибольший изгибающий момент на полосе плиты шириной 1см.

1 участок:

2 участок:

Участок 3 не проверяем, т.к. он имеет меньший консольный вес.

Определяем толщину плиты

Принимаем плиту толщиной 4см.

Прикрепление траверсы к колонне выполняется полуавтоматической сваркой в углекислом газе, сварной проволокой СВ 08Г2С.

Толщина траверсы

Высота траверсы

Расчетные характеристики:

Расчет сварного шва ведем по металлу границы сплавления, т.к.

Крепление траверсы к плите принимаем угловыми швами

Проверяем прочность швов

Приварку торца колонны к плите выполняем конструктивными швами , т.к. эти швы в расчете не учитывались.

5.6 Расчет оголовка колонны.

На колонну свободно сверху опираются балки. Усилие на стержень колонны передается опорными ребрами балок через плиту оголовка. Ширина опорных ребер балок bр0 = 19 см = 190 мм. На колонну действует продольная сила

N = 2002,2кН. Торец колонны фрезерован. Толщину плиты оголовка принимаем равной tf = 25 мм. Сталь С 255.

Плита поддерживается ребрами, приваренными к стенке колонны. Толщину ребер определяем из условия смятия:

,

где Rр = 33,6 кН/см2 – расчетное сопротивление торцевой поверхности на смятие (табл. 52*).

Усилие N передается на колонну на длине .

Толщина ребра . Принимаем толщину ребра tр = 30 мм. Задаемся катетом шва kf = 10 мм.

Определяем расчетное сечение соединения:

Rwf = 21,5 кН/см2; Run = 37 кН/см2;

?f = 0,9; ?z = 1,05;

?fRwf = 0,9∙21,5 = 19,35 кН/см2;

?zRwz = ?z∙0,45Run = 1,05∙0,45∙37 = 17,48 кН/см2.

Расчетным сечением является сечение по металлу границы сплавления.
Определяем длину шва . Учитывая дефекты в концевых участках шва полную длину принимаем равной . Высота ребра равна полной длине шва l = 30 см = 300мм. Толщина стенки колонны в месте приварки ребер определяется из условия работы ее на срез. Расчетное сопротивление стали на срез Rs = 0,58Ry = 0,58∙23 = 13,34 кН/см2. Толщина стенки колонны:

,

Принимаем толщину вставки в стенку колонны tw1 = 25 мм.
Проверяем опорное ребро на срез:

6.Литература:

  1. СниП II-23-81* Стальные конструкции.
  1. Методические указания “Проектирование элементов конструкций балочной клетки промышленного здания”.
  1. Е.И.Беленя “Металлические конструкции”.
  1. Мандриков А.П. «Примеры расчета металлических конструкций». 1991г
  1. СНиП 2.01,07-85 «Нагрузки и воздействия»

bib.convdocs.org

Курсовой проект по дисциплине Металлические конструкции

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

________________________

Федеральное агентство по образованию

________________________

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (МГСУ)

Факультет ПГС-о .

Кафедра Металлические конструкции

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
По дисциплине Металлические конструкции .

Тема: Проектирование и расчет балочной клетки .

Выполнил студент Сулягин И. С, ПГС-о, IV курс, 1 группа .

Руководитель проекта Лушников С.Д. .

К защите .

(дата, роспись руководителя)

Проект защищен с оценкой .

(оценка, дата, роспись)

МЫТИЩИ 2012 г.

Содержание

1. Исходные данные……………………………………………………………3
2. Выбор схемы балочной клетки…………………………………………….4
2.1. Расчет настила………………………………………………………4
2.2 Усложненный тип балочной клетки……………………………….9
3. Проектирование и расчет главных балок………………………………….16
3.1. Изменение сечения главной балки по длине……………………..23
3.2. Проверка прочности и общей устойчивости главной балки……26
3.3 Проверка местной устойчивости сжатого пояса и стенки сварной балки………………………………………………………………….28
3.4 Расчет поясных швов главной балки………………………………34
3.5 Расчет опорного ребра главной балки…………………………….35
3.6 Проектирование стыка главной балки на высокопрочных болтах38
3.7 Проектирование сварного стыка главной балки………………….42
4. Проектирование и расчет колонн………………………………………….42
4.1. Расчетная схема и расчетная длина колонны…………………….42
4.2. Определение продольной силы в колонне, выбор типа сечения колонны…………………………………………………………………………43
4.3. Подбор сечения, проверка общей устойчивости колонн и местной устойчивости стенки и полок……………………………………….43
4.4. Расчет и конструирование оголовка колонны……………………45
4.5. Расчет и конструирование базы колонны…………………………47
5. Список используемой литературы…………………………………………51

1. Исходные данные

Шаг колонн в продольном направлении А, м16
Шаг колонн в поперечном направлении B, м6
Габариты площадки в плане3Ах3В
Отметка верха настила, м9
Строительная высота перекрытия, мне ограничена
Временная равномерно распределенная нагрузка, кН/м222
Материал конструкций:

настила

балок настила и вспомогательных

главных балок

колонн

фундамента

сталь С235

сталь С245

сталь С255

сталь С275

бетон В12,5

Допустимый относительный прогиб настила1/120
Тип сечения колонны

Сопряжение колонны с фундаментом

сплошная

шарнирное

^

2.1. Расчет настила

Несущий настил состоит из стального листа, уложенного на балки и приваренного к ним.

Уже заранее зная оптимальную толщину настила, приведем подбор настила и балок настила именно для этой толщины.

По графику зависимости l/t для листового настила шарнирно закрепленными краями от заданного прогиба и нормативной нагрузки на настил получаем l/t=150.

Определим расход металла при толщине настила t = 6 мм и t = 12 мм.

При t = 6 мм

l=150х6=900 мм, тогда число балок настила равно n=16000/900= =17,78 шагов или 18 балок.

Принимаем n = 18 , a1= 900 мм.

^
При t = 12 мм

l=150х12=1800 мм, т.к. рекомендованный шаг балок настила находиться в пределах от 750 до 1200 мм, то принимаем l=1200 мм, тогда число балок настила равно n=16000/1200=13,33 шага или 14 балок. Принимаем n = 14, a2 = 1200 мм.

Схема нормального типа балочной клетки при t=12 мм и а2=1200 мм

^

Толщина настила tн = 6 мм

Вес настила  = 7,85 г/см3 = 7850 кг/м3

при tн = 6 мм вес gn= 0,471 кН/м2

^

Нормативная нагрузка на балку настила

qn = (pn +gn)·a1 = (22+0,471)·0,9 = 20,22 кН/м

Расчетная нагрузка на балку настила

q= (p·pn + g·gn)· a1 = (1,2·22 + 1,05·0,471)·0,9 =24,21 кН/м

p= 1,2, g= 1,05 – коэффициенты надежности

Расчетный изгибающий момент (длина балки настила 6 м)

кНм = 10892 кНсм.

Требуемый момент сопротивления балки настила:

см3.

При условии Wx>Wтр по ГОСТ 8239-72 принимаем стальной горячекатанный двутавр № 30 с уклоном внутренних граней полок. Для него из сортамента выписываем: Wx = 472 см3; Ix = 7080 см4; g = 36,5 кг/м, ширина полки b=135 мм.

Так как W = 472 см3  Wр,тр = 412,58 см3, то проверяем только прогиб балки настила по формуле:

,

здесь l – длина изгибаемой балки, в нашем случае это В=600 см.

см.

По формуле находим, что наибольший допустимый прогиб для балки такой длины составляет:

см.

f = 2,34

Общую устойчивость балок настила проверять не надо, так как их сжатые пояса надежно закреплены в горизонтальном направлении приваренным к ним настилом.

Выбранная балка настила проходит по всем проверкам.

Вычислим общую массу настила и балок настила на одном пролете:

кг,

тогда расход металла на 1 м2 будет:

кг/м2.

^

Толщина настила tн = 12 мм

Вес настила  = 7,85 г/см3 = 7850 кг/м3

при tн = 12 мм вес gn= 0,942 кН/м2

Нормативная нагрузка на балку настила

qn = (pn +gn)·a2 = (22+0,942)·1,2 = 27,53 кН/м

Расчетная нагрузка на балку настила

q= (p·pn + g·gn)·a2 = (1,2·22 + 1,05·0,942)·1,2 =32,87 кН/м

p= 1,2, g= 1,05 – коэффициенты надежности

Расчетный изгибающий момент (длина балки настила 6 м)

кНм = 14790 кНсм.

Требуемый момент сопротивления балки настила:

см3.

При условии Wx>Wтр по ГОСТ 8239-72 принимаем стальной горячекатанный двутавр № 33 с уклоном внутренних граней полок. Для него из сортамента выписываем: Wx = 597 см3; Ix = 9840 см4; g = 42,2 кг/м, ширина полки b=140 мм.

Так как W = 597 см3  Wр,тр = 560,23 см3, то проверяем только прогиб балки настила по формуле:

,

здесь l – длина изгибаемой балки, в нашем случае это В=600 см.

см.

По формуле находим, что наибольший допустимый прогиб для балки такой длины составляет:

см.

f = 2,29

Общую устойчивость балок настила проверять не надо, так как их сжатые пояса надежно закреплены в горизонтальном направлении приваренным к ним настилом.

Вычислим общую массу настила и балок настила на одном пролете:

кг,

тогда расход металла на 1 м2 будет:

кг/м2.
^
В усложненном типе балочной клетки балки настила, в отличии от нормального типа, опираются не на главные балки, а на вспомогательные.

Выберем шаг вспомогательных балок — l. Он должен быть в пределах от 3 до 4 м. Примем l = 4 м, т.е. при разбиении А=16 м на 4 части.

Схема усложненного типа балочной клетки.

userdocs.ru

Курсовой проект по дисциплине Металлические конструкции

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

________________________

Федеральное агентство по образованию

________________________

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (МГСУ)

Факультет ПГС-о .

Кафедра Металлические конструкции

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
По дисциплине Металлические конструкции .

Тема: Проектирование и расчет балочной клетки .

Выполнил студент Сулягин И. С, ПГС-о, IV курс, 1 группа .

Руководитель проекта Лушников С.Д. .

К защите .

(дата, роспись руководителя)

Проект защищен с оценкой .

(оценка, дата, роспись)

МЫТИЩИ 2012 г.

Содержание

1. Исходные данные……………………………………………………………3
2. Выбор схемы балочной клетки…………………………………………….4
2.1. Расчет настила………………………………………………………4
2.2 Усложненный тип балочной клетки……………………………….9
3. Проектирование и расчет главных балок………………………………….16
3.1. Изменение сечения главной балки по длине……………………..23
3.2. Проверка прочности и общей устойчивости главной балки……26
3.3 Проверка местной устойчивости сжатого пояса и стенки сварной балки………………………………………………………………….28
3.4 Расчет поясных швов главной балки………………………………34
3.5 Расчет опорного ребра главной балки…………………………….35
3.6 Проектирование стыка главной балки на высокопрочных болтах38
3.7 Проектирование сварного стыка главной балки………………….42
4. Проектирование и расчет колонн………………………………………….42
4.1. Расчетная схема и расчетная длина колонны…………………….42
4.2. Определение продольной силы в колонне, выбор типа сечения колонны…………………………………………………………………………43
4.3. Подбор сечения, проверка общей устойчивости колонн и местной устойчивости стенки и полок……………………………………….43
4.4. Расчет и конструирование оголовка колонны……………………45
4.5. Расчет и конструирование базы колонны…………………………47
5. Список используемой литературы…………………………………………51

1. Исходные данные

Шаг колонн в продольном направлении А, м16
Шаг колонн в поперечном направлении B, м6
Габариты площадки в плане3Ах3В
Отметка верха настила, м9
Строительная высота перекрытия, мне ограничена
Временная равномерно распределенная нагрузка, кН/м222
Материал конструкций:

настила

балок настила и вспомогательных

главных балок

колонн

фундамента

сталь С235

сталь С245

сталь С255

сталь С275

бетон В12,5

Допустимый относительный прогиб настила1/120
Тип сечения колонны

Сопряжение колонны с фундаментом

сплошная

шарнирное

^

2.1. Расчет настила

Несущий настил состоит из стального листа, уложенного на балки и приваренного к ним.

Уже заранее зная оптимальную толщину настила, приведем подбор настила и балок настила именно для этой толщины.

По графику зависимости l/t для листового настила шарнирно закрепленными краями от заданного прогиба и нормативной нагрузки на настил получаем l/t=150.

Определим расход металла при толщине настила t = 6 мм и t = 12 мм.

При t = 6 мм

l=150х6=900 мм, тогда число балок настила равно n=16000/900= =17,78 шагов или 18 балок.

Принимаем n = 18 , a1= 900 мм.

^
При t = 12 мм

l=150х12=1800 мм, т.к. рекомендованный шаг балок настила находиться в пределах от 750 до 1200 мм, то принимаем l=1200 мм, тогда число балок настила равно n=16000/1200=13,33 шага или 14 балок. Принимаем n = 14, a2 = 1200 мм.

Схема нормального типа балочной клетки при t=12 мм и а2=1200 мм

^

Толщина настила tн = 6 мм

Вес настила  = 7,85 г/см3 = 7850 кг/м3

при tн = 6 мм вес gn= 0,471 кН/м2

^

Нормативная нагрузка на балку настила

qn = (pn +gn)·a1 = (22+0,471)·0,9 = 20,22 кН/м

Расчетная нагрузка на балку настила

q= (p·pn + g·gn)· a1 = (1,2·22 + 1,05·0,471)·0,9 =24,21 кН/м

p= 1,2, g= 1,05 – коэффициенты надежности

Расчетный изгибающий момент (длина балки настила 6 м)

кНм = 10892 кНсм.

Требуемый момент сопротивления балки настила:

см3.

При условии Wx>Wтр по ГОСТ 8239-72 принимаем стальной горячекатанный двутавр № 30 с уклоном внутренних граней полок. Для него из сортамента выписываем: Wx = 472 см3; Ix = 7080 см4; g = 36,5 кг/м, ширина полки b=135 мм.

Так как W = 472 см3  Wр,тр = 412,58 см3, то проверяем только прогиб балки настила по формуле:

,

здесь l – длина изгибаемой балки, в нашем случае это В=600 см.

см.

По формуле находим, что наибольший допустимый прогиб для балки такой длины составляет:

см.

f = 2,34

Общую устойчивость балок настила проверять не надо, так как их сжатые пояса надежно закреплены в горизонтальном направлении приваренным к ним настилом.

Выбранная балка настила проходит по всем проверкам.

Вычислим общую массу настила и балок настила на одном пролете:

кг,

тогда расход металла на 1 м2 будет:

кг/м2.

^

Толщина настила tн = 12 мм

Вес настила  = 7,85 г/см3 = 7850 кг/м3

при tн = 12 мм вес gn= 0,942 кН/м2

Нормативная нагрузка на балку настила

qn = (pn +gn)·a2 = (22+0,942)·1,2 = 27,53 кН/м

Расчетная нагрузка на балку настила

q= (p·pn + g·gn)·a2 = (1,2·22 + 1,05·0,942)·1,2 =32,87 кН/м

p= 1,2, g= 1,05 – коэффициенты надежности

Расчетный изгибающий момент (длина балки настила 6 м)

кНм = 14790 кНсм.

Требуемый момент сопротивления балки настила:

см3.

При условии Wx>Wтр по ГОСТ 8239-72 принимаем стальной горячекатанный двутавр № 33 с уклоном внутренних граней полок. Для него из сортамента выписываем: Wx = 597 см3; Ix = 9840 см4; g = 42,2 кг/м, ширина полки b=140 мм.

Так как W = 597 см3  Wр,тр = 560,23 см3, то проверяем только прогиб балки настила по формуле:

,

здесь l – длина изгибаемой балки, в нашем случае это В=600 см.

см.

По формуле находим, что наибольший допустимый прогиб для балки такой длины составляет:

см.

f = 2,29

Общую устойчивость балок настила проверять не надо, так как их сжатые пояса надежно закреплены в горизонтальном направлении приваренным к ним настилом.

Вычислим общую массу настила и балок настила на одном пролете:

кг,

тогда расход металла на 1 м2 будет:

кг/м2.
^
В усложненном типе балочной клетки балки настила, в отличии от нормального типа, опираются не на главные балки, а на вспомогательные.

Выберем шаг вспомогательных балок — l. Он должен быть в пределах от 3 до 4 м. Примем l = 4 м, т.е. при разбиении А=16 м на 4 части.

Схема усложненного типа балочной клетки.

www.userdocs.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о