- •1. Общие указания по содержанию и оформлению курсовой работы
- •2. Выбор сталей для строительных конструкций
- •Стали для конструкций зданий и сооружений по гост 27772-88
- •Нормируемые характеристики для категорий поставки
- •Нормативные и расчетные сопротивления при растяжении, сжатии и изгибе проката по гост 27772-88 для стальных конструкций зданий и сооружений
- •Расчетные сопротивления проката смятию торцевой поверхности (при наличии пригонки)
- •Расчетные сопротивления сварных соединений
- •Нормативные и расчетные сопротивления металла швов сварных соединений
- •3. Расчет и конструирование соединений металлических конструкций
- •3.1. Сварные соединения
- •3.1.1. Виды сварных соединений
- •Виды сварных соединений
- •Допустимая наибольшая разность толщин деталей, свариваемых встык без скоса кромок
- •3.1.2. Классификация сварных швов
- •Минимальные катеты cварных швов
- •Виды стыковых швов в элементах стальных конструкций
- •3.1.3. Расчет стыковых соединений
- •Коэффициенты условий работы с
- •3.1.4. Расчет нахлесточных соединений
- •Значения коэффициентов f и z
- •Максимальные катеты швов kf, max у скруглений прокатных профилей
- •3.2. Болтовые соединения
- •ВысокопрочныеГост 22356-77
- •Диаметры отверстий болтов
- •3.2.1. Размещение болтов в соединении
- •Размещение болтов
- •3.2.2. Срезные соединения на болтах нормальной точности
- •Расчетные сопротивления срезу и растяжению болтов
- •Расчетные сопротивления смятию Rвр элементов, соединяемых болтами
- •Площади сечения болтов согласно ст сэв 180-75,
- •Коэффициенты условий работы соединения
- •3.2.3. Фрикционные соединения на высокопрочных болтах
- •Механические свойства высокопрочных болтов по гост 22356 – 77*
- •Коэффициенты трения и надежности h
- •4. Расчет и конструирование элементов балочной клетки
- •Вертикальные предельные прогибы fu элементов балочной клетки
- •4.1. Первый вариант балочной клетки
- •4.1.1. Расчет плоского стального настила
- •Рекомендуемая толщина стального настила
- •4.1.2. Расчет балки настила
- •4.2. Второй вариант балочной клетки
- •4.2.1. Расчет балки настила
- •Площадь пояса
- •4.2.2. Расчет вспомогательной балки
- •Нормативная нагрузка на вспомогательную балку
- •Площадь пояса
- •4.3. Третий вариант балочной клетки
- •4.3.1. Расчет железобетонного настила
- •Толщина железобетонной плиты
- •4.3.2. Расчет балки настила
- •4.4. Четвертый вариант балочной клетки
- •4.4.1. Расчет балки настила
- •4.4.2. Расчет вспомогательной балки
- •Площадь пояса
- •4.5. Выбор оптимального варианта балочной клетки
- •Сравнение вариантов балочной клетки (расход на 1 м2 рабочей площадки)
- •5. Расчет главной балки
- •5.1. Определение усилий
- •5.2. Компоновка сечения
- •Рекомендуемые соотношения высоты балки и толщины стенки
- •Сортамент горячекатаных полос по гост 103-76*
- •Сталь листовая горячекатаная (выборка из гост 19903-74*)
- •Сталь широкополосная универсальная по (по гост 82-70*)
- •Наибольшие значения отношения ширины свеса сжатого пояса bef к толщине tf
- •5.3. Проверка прочности балки
- •5.4. Изменение сечения балки по длине
- •5.5. Проверка общей устойчивости балки
- •5.6. Проверка местной устойчивости элементов балки
- •5.6.1. Проверка местной устойчивости стенки балки
- •Значения коэффициента ссr в зависимости от значения δ
- •5.6.2. Проверка местной устойчивости стенки балки при наличии местных напряжений (σloc 0)
- •Значение коэффициента c1
- •Значение коэффициента c2
- •Значения коэффициента ccr в зависимости от отношения a/hw
- •5.7. Проверка жесткости главной балки
- •5.8. Расчет соединения поясов балки со стенкой
- •5.9. Конструирование и расчет опорной части главной балки
- •Характеристики кривых устойчивости
- •5.10. Проектирование монтажного стыка главной балки
- •5.10.1. Монтажный стык на сварке
- •5.10.2. Монтажный стык на высокопрочных болтах
- •Размеры высокопрочных болтов
- •Механические свойства высокопрочных болтов по гост 22356 – 77*
- •Расчет стыка пояса. Расчетное усилие в поясе определяется по формуле
- •Коэффициенты стыка стенки балок
- •6. Расчет колонн
- •6.1. Подбор сечения сплошной колонны
- •Коэффициенты устойчивости при центральном сжатии
- •Приближенные значения радиусов инерции IX и iy сечений
- •6.2. Подбор сечения сквозной колонны
- •6.2.1. Расчет колонны на устойчивость относительно материальной оси
- •6.2.2. Расчет колонны на устойчивость относительно свободной оси y-y
- •6.2.3. Сквозная колонна с планками
- •6.2.4. Сквозная колонна с решеткой
- •6.3. Конструирование и расчет оголовка колонны
- •6.3.1. Оголовок сплошной колонны
- •6.3.2. Оголовок сквозной колонны
- •6.4. Конструирование и расчет базы колонны
- •6.4.1. Определение размеров опорной плиты в плане
- •Расчетные сопротивления бетона Rb
- •6.4.2. Определение толщины опорной плиты
- •Коэффициенты 1 для расчета на изгиб плиты, опертой по четырем сторонам
- •Коэффициенты для расчета на изгиб плиты, опертой на три канта
- •6.4.3. Расчет траверсы
- •6.4.4. Расчет ребер усиления плиты
- •Заключение
- •Образец титульного листа пояснительной записки
- •Расчетно-пояснительная записка
- •Глоссарий терминов
- •Оглавление
- •1. Общие указания по содержанию и оформлению курсовой
- •3. Расчет и конструирование соединений металлических
- •Темников Виктор Георгиевич проектирование рабочей площадки
- •664074, Иркутск, ул. Лермонтова, 83
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
В.Г. Темников
ПРОЕКТИРОВАНИЕ
РАБОЧЕЙ ПЛОЩАДКИ
Учебное пособие
ИЗДАТЕЛЬСТВО
Иркутского государственного технического университета
2010
УДК 624.014
Рецензенты: Иркутский «Промстройпроект» (заместитель главного директора – канд. техн. наук В.В Безделев; главный конструктор технического отдела А.А. Зуевский)
Темников В.Г.
Проектирование рабочей площадки: учеб. пособие / В.Г. Темников.– Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2010. – 154 с.
В пособии изложены сведения о разработке вариантов компоновки рабочей площадки производственного здания с расчетом настила и прокатных балок, конструировании и расчете главной балки составного сечения, центрально-сжатых колонн и их основных узлов.
Расчеты сопровождаются числовыми примерами и позволяют студентам, обучающимся по специальности 270102 «Промышленное и гражданское строительство» всех форм обучения, выполнить курсовую работу «Рабочая площадка», предусмотренную учебной программой по дисциплине «Металлические конструкции, включая сварку».
Рекомендовано к изданию ученым советом Иркутского государственного технического университета
© Темников В.Г., 2010
© Иркутский государственный
технический университет, 2010
ВВЕДЕНИЕ
Выполняя курсовую работу, студенты знакомятся с основными принципами проектирования рабочей площадки производственного здания – простейшего конструктивного комплекса, широко распространенного в современном строительстве.
Изложение материала предполагает, что студенты, приступившие к проектированию, уже знакомы с сопротивлением материалов и строительной механикой.
Расчетные положения, используемые при проектировании, согласуются с действующими нормами проектирования СНиП II-23-81* с учетом изменений в подготовленной их новой редакции. В тексте приведены нормативные и справочные данные в табличной форме, принятые из строительных норм и правил [4] и справочника проектировщика по проектированию металлических конструкций [3].
Уделено внимание учету технико-экономических факторов при проектировании. Рассмотрен расчет и сравнение четырех вариантов балочной клетки с металлическим и железобетонным настилами.
В первом разделе даны общие указания по содержанию и оформлению курсовой работы. Во втором разделе изложены рекомендации по обоснованному выбору сталей и материалов для сварки, приводятся основные их характеристики. В третьем разделе содержатся сведения об основах расчета и конструирования соединений металлических конструкций, необходимые для проектирования многочисленных узлов и соединений. В четвертом, пятом и шестом разделах рассматриваются расчеты элементов балочной клетки и центрально-сжатых колонн, приводится сквозной пример их проектирования.
В конце пособия приводится список нормативной, справочной и учебной литературы, в которой студенты найдут более подробные сведения по отдельным вопросам.
В приложениях приведены: задание на выполнение курсовой работы; образец титульного листа пояснительной записки; образец рабочего чертежа глоссарий наиболее употребляемых терминов.
1. Общие указания по содержанию и оформлению курсовой работы
Выполнение курсовой работы является разновидностью реального проектирования и решает ряд учебных задач: освоение методики компоновки металлических конструкций; проработку вопросов, связанных с правильным выбором расчетных схем конструкций, входящих в состав рабочей площадки; сбор нагрузок и выполнение расчетов для обеспечения необходимой прочности, жесткости и устойчивости отдельных конструкций и их элементов; конструирование узлов и сопряжений; выполнение рабочих чертежей на стадиях КМ и КМД.
Работа выполняется на основе задания, выдаваемого руководителем проектирования, и включает расчетно-пояснительную записку, написанную с двух сторон на стандартных листах формата А4 и содержащую 25 – 35 страниц рукописного текста (допускается набор текста на компьютере) и чертежи, выполненные на двух листах формата А2 или одном листе формата А1 ГОСТ 2.301-68*1.
В пояснительной записке приводятся расчеты настила, балки настила, вспомогательной балки (в усложненном типе балочной клетки), главной балки, центрально-сжатой колонны, узлов и сопряжений конструкций с обоснованием принятых решений. Текст записки должен сопровождаться необходимыми схемами и эскизами. Особое внимание уделяется соблюдению размерности величин, входящих в формулы расчета (рекомендуется усилия определять в кН, линейные размеры в см). В конце пояснительной записки приводится список литературы, использованной при выполнении курсовой работы, подпись студента и дата выполнения работы.
При выполнении чертежей на двух листах на первом листе чертежей, выполняемых на стадии КМ, в верхнем левом углу располагается монтажная схема площадки (план, поперечный и продольный разрезы со связями) в масштабе 1:200; 1:300; 1:400. На этом же листе в масштабе 1:10; 1:15; 1:20 в двух-трех проекциях вычерчиваются узел сопряжения балки настила с главной, узел опирания главной балки на колонну, размещаются таблицы отправочных марок, ведомость элементов, условные обозначения и примечания.
На втором листе чертежей, выполняемых на стадии КМД, размещаются рабочие чертежи отправочного элемента главной балки с необходимым количеством проекций и разрезов, балки настила и колонны в масштабе 1:20; 1:25. При вычерчивании элементов решетчатых конструкций для повышения наглядности допускается применение двух масштабов: меньший (1:15; 1:20; 1:25) – для геометрической схемы; больший (1:10; 1:15; 1:20) – для сечений стержней и деталей.
Для изображения длинных сплошных элементов (колонны, балки) разрешается применять по длине элементов произвольный масштаб при условии
_____________
1 Образцы чертежей приведены на отдельном стенде
соблюдения пропорциональности и соответствия при взаиморасположении креплений, проекций и разрезов.
В правой части листа над штампом приводятся спецификация металла на каждый отправочный элемент и примечания, в которых указываются: класс стали для изготовления конструкций; материалы для сварных соединений и вид сварки; размеры сварных швов; типы монтажных болтов и диаметры отверстий под них.
В нижнем правом углу каждого листа располагается заполненный штамп установленного образца.
В чертежах металлических конструкций применяются три типа линий. Для вычерчивания контуров конструкций применяют более толстые линии, чем в архитектурном черчении, но размерные, выносные и осевые линии делают тонкими (примерно четверть контурной), а для невидимых применяется пунктир толщиной в половину контурной. Все размеры проставляются в миллиметрах и увязываются со стандартными размерами на прокатную сталь. При назначении длин элементов, их, по возможности, округляют до размера, кратного 10 мм. Количество размеров должно быть достаточным, чтобы по чертежам можно было изготовить конструкцию. Отметки высот проставляются в метрах с точностью до миллиметра.
При разработке чертежей и работы в целом следует руководствоваться Строительными нормами и правилами [4, 6], Сводом правил [5]; учебниками по курсу «Металлические конструкции» [1, 2], справочником проектировщика (раздел «Состав и общие правила оформления рабочих чертежей металлических конструкций марок КМ и КМД») [3], ГОСТ 2.105-79* ЕСКД – «Общие требования к текстовым документам» и ГОСТ 2.305-68* ЕСКД – «Изображения – виды, размеры, сечения».
Ориентировочная трудоемкость выполнения курсовой работы по разделам в процентах от общего объема:
– компоновка ячейки балочной клетки с расчетом настила, балок настила; вспомогательных балок; выбор оптимального варианта |
15% |
– расчет и конструирование главной балки |
35% |
– расчет и конструирование колонны |
20% |
– выполнение графической части проекта |
20% |
– оформление расчетно-пояснительной записки |
10% |