Курсовая на тему Курсовая работа 120110-01

Министерство образования и науки РФ



Кафедра:







Пояснительная записка
к курсовой работе по металлическим конструкциям

«Балочная площадка промышленного здания»





Выполнил:
Принял:



!!!ГОРОД 2012 г.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Исходные данные на проектирование стальной балочной клетки.
2. Конструктивная схема балочной клетки.
3. Расчёт настила.
3.1. Определение толщины листа настила.
3.2. Определение растягивающего усилия.
3.3. Расчет толщины углового шва.
4. Расчёт балок настила.
4.1. Определение погонной нагрузки.
4.2. Определение максимального изгибающего момента.
4.3. Определение требуемого момента сопротивления.
4.4. Проверка прочности.
4.5. Проверка жесткости.
5. Расчет вспомогательной балки.
5.1. Определение погонной нагрузки.
5.2. Определение максимального изгибающего момента и перерезывающего усилия.
5.3. Определение требуемого момента сопротивления.
5.4. Проверка прочности.
5.5. Проверка касательных напряжений.
5.6. Проверка жесткости.
5.7. Проверка на прочность от местного давления.
5.8. Проверка общей устойчивости.
6. Проектирование и расчет главной балки.
6.1. Подбор сечения главной балки.
6.2. Поверка и обеспечение местной устойчивости элементов сечения главной балки.
6.3. Расчет поясных сварных швов.
6.4. Расчет болтового соединения вспомогательных балок с главной балкой.
7. Проектирование колонны сплошного сечения.
7.1. Расчет базы колонны.
7.2. Расчет оголовка колонны.
8.Список используемой литературы.






3
3
5
6
7
7
7
9
9
10
10
10
11
12
12
13

13
14
14
15
15
16
17
18
22

23
23

41
44
49
52








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, стальные колонны сплошного 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 II-23-81* «Стальные конструкции».
Выполнение расчётно-графической работы производится по заданным исходным данным.
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Пролет: L= 15.0 м.
Шаг колон: l= 6.0 м.
Высота этажа: H= 8 м.
Нормативная полезная нагрузка: q? = 16кПа.
Нагрузка от пола: нет
Тип пола: нет
Класс бетона: В 15
Колонны: сплошные
Укрупнительные стыки балок: в/п б
Изменения по длине: нет
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.











КОНСТРУКТИВНАЯ СХЕМА БАЛОЧНОЙ КЛЕТКИ

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.


Схема стальной балочной клетки:








РАСЧЕТ НАСТИЛА.

Выбираем по СНиП II-23-81* сталь под стальной настил (табл.50) группа №3 С235 ГОСТ 27772-88 t=2-20 мм



Сбор нагрузок:
Вид нагрузки







Нагрузка от пола
1
1,3
1,3

Полезная нагрузка
16
1,05
35,7

Итого
17
2,35
37



Расчетная схема настила:
1 - настил, 2 - балка настила, 3 - сварные швы
.
Листы настила крепятся к верхним полкам балок настила при помощи сварки угловыми швами катетом не менее 4 мм. Для удобства сварки ширина листа должна быть на 15-20 мм меньше шага балок настила см. раб. чертёж). При нагрузках, не превышающих 50 кН/м?, и относительном прогибе меньше предельного, принимаемого для всех настилов равным [f/l]=1/500, прочность шарнирно закреплённого по краям стального настила всегда будет обеспечена, и его надо рассчитывать только на жесткость прогиб).


Определение толщины листа настила.

При табличном методе подбора толщины стального настила при шаге балок настила 0,9 – 1,1 м и нагрузке 15 – 30 кПа толщина листа должна быть не менее 10 мм.
tн=10 мм.(из условия)
По сортаменту принимаем tн=10 мм.
Сталь прокатная толстолистовая ГОСТ 19903-74, ширина листа 1000 мм и длина 7000 мм.

Определение растягивающего усилия.

Настил крепится к балкам настила сплошными сварными швами.
Определим растягивающее усилие Н, действующее на 1 погонный метр длины шва:


где ?f - коэффициент надежности по нагрузке ?f =1,05):



Расчет толщины углового шва, прикрепляющего настил к балкам настила.
1. Расчет по металлу шва:



- lw – длина шва 1 м;
коэффициент глубины провара шва (f = 0,9 (табл. 34* СНиП II-23-81*);
коэффициент условия работы шва wf = 1 (по п.