- •1. Компоновка и выбор схемы балочной клетки
- •Компоновка балочной клетки
- •1 .2. Подбор сечения балки настила
- •1.3. Расчет стального листового настила
- •1.4. Расчет щитового настила
- •Р ис.5. К расчету щитового настила
- •1.5. Проверка прочности и жесткости балок настила
- •1.6. Выбор схемы балочной клетки
- •2. Расчет главной балки
- •2.1. Расчетная схема, нагрузки и усилия
- •2.2. Компоновка сечения главной балки
- •2.3. Проверка прочности и жесткости подобранного сечения
- •2.4. Изменение сечения главной балки по длине пролета
- •2.5. Проверка и обеспечение устойчивости балки, сжатого пояса и стенки
- •2.6. Расчет соединения поясных листов со стенкой
- •2.7. Конструирование и расчет опорной части главной балки
- •2.8. Проектирование укрупнительного стыка главной балки
- •2.8.1. Сварной стык
- •2.8.2 Стык на высокопрочных болтах
- •3. Расчет и конструирование колонны
- •3.1. Расчетная схема. Расчетное усилие
- •3.2. Компоновка и подбор сечения
- •3.2.1. Колонны сплошного сечения
- •Колонны сквозного сечения
- •3.3. Конструкция и расчет оголовка колонны
- •3.4. Конструкция и расчет базы колонны
- •4. Конструирование и расчет сопряжения балок настила с главной балкой
- •5. Указания по выполнению графической части курсового проекта
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •Компоновка балочной клетки………………………………………………………3
- •Приложение
- •Расчетные сопротивления проката для стальных конструкций, мПа
- •Примечание. За толщину фасонного проката следует принимать толщину полки
- •Рекомендуемые материалы для сварки и их расчетные сопротивления
- •Механические свойства высокопрочных болтов по гост 22356-77*
- •Расчетные коэффициенты для соединений на высокопрочных болтах
- •Площади сечения болтов
- •Размещение болтов в узлах и соединениях
- •Расчетные сопротивления срезу и растяжению болтов
- •Коэффициенты с для двутавровых балок
- •Значения коэффициентов f и z
- •Ведомость элементов
- •443001, Самара, ул. Молодогвардейская, 194
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра металлических и деревянных конструкций
ПРОЕКТИРОВАНИЕ РАБОЧЕЙ ПЛОЩАДКИ
ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ЗДАНИЯ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА ПО МЕТАЛЛИЧЕСКИМ КОНСТРУКЦИЯМ
Утверждены редакционно-издательским
Советом академии __________2006 г.
САМАРА 2006
Составители: Кузнецов Владимир Петрович, Шабанин Виктор Васильевич
УДК 624.014:725.4 (07)
Проектирование рабочей площадки производственного здания. Методические указания к выполнению курсового проекта по металлическим конструкциям./ Сост.: В.П. Кузнецов, В.В.Шабанин; Самарск. Арх.-строит. Унив. Самара, 2006.
Приводятся необходимые сведения по конструированию и расчету стальных элементов балочной клетки и колонн рабочей площадки, необходимые справочные материалы.
Предназначены в помощь студентам специальности 290300 – «Промышленное и гражданское строительство» дневного отделения (3-й курс)и заочного отделения (5-й курс) при выполнении курсового проекта по дисциплине «Металлические конструкции».
Номер лицензии на издательскую деятельность ЛР №020 726 от 25 февраля 1998г.
С Самарский государственный архитектурно- строительный университет, 2006
1. Компоновка и выбор схемы балочной клетки
Компоновка балочной клетки
Перед началом проектирования следует представить себе общую схему конструкций и расположение элементов, выполнить эскизы планов и разрезов рабочей площадки (рис. 1.).
Рабочая площадка состоит из элементов, образующих балочную клетку (главных балок - ГБ и балок настила - БН), настила, колонн и связей. Рис.1. Схема рабочей площадки
Расстановку балок в плане выполняют для одной ячейки размерами Lxl, считая, что остальные ячейки будут такими же (рис.2).
По колоннам вдоль большего шага устанавливают главные балки (ГБ), а по ним – балки, поддерживающие настил (БН). Шаг балок настила a выбирается таким образом, чтобы ему был кратен размер L. При расстановке БН учитывают, что они не должны опираться на главную балку в середине пролета, поскольку в этом месте устраивается укрупнительный стык.
Рис.2. Типовая ячейка балочной клетки
Рекомендуется шаг a назначать в зависимости от типа настила и заданной нормативной нагрузки на рабочую площадку по табл.1.1.
Таблица 1.1. Рекомендуемый шаг балок настила
Нормативная нагрузка P, кПа |
Шаг балок настила в мм в зависимости от типа настила: |
|
Листовой настил |
Щитовой настил |
|
8…12 13…16 17…20 21…25 26…30 более 30 |
2000…900 1600…700 1500…650 1400…600 1200…500 1000…500 |
4000..1800 3200…1400 3000…1300 2800…1200 2400…1000 2000…1000 |
В курсовом проекте следует рассмотреть две схемы балочной клетки (как правило, одна схема с листовым настилом, другая со щитовым настилом). Для каждой схемы необходимо определить толщину стального настила, подобрать сечения балок настила из прокатных двутавров, размеры ребер щитового настила, а затем выбрать наиболее экономичный вариант по расходу металла. Для выбранного варианта производят расчет главной балки, колонны и всех конструктивных узлов рабочей площадки.
С учетом плана рабочей площадки разрабатывается схема связей по колоннам в продольном и поперечном направлениях. Связи обеспечивают горизонтальную несмещаемость верхних концов колонн. Связи могут быть приняты крестовыми или портальными в зависимости от габаритов ячейки, высоты колонн, наличия проездов под рабочей площадкой (см. рис. 1).
1 .2. Подбор сечения балки настила
Расчет любого элемента следует начинать с установления расчетной схемы. Расчетная схема балки настила показана на рис.3.
Рис.3. Расчетная схема балки настила
Погонная нормативная и расчетная нагрузки на БН:
qn=1,05pa и q=1,05pfpa,
где p- заданная нормативная временная нагрузка на квадратный метр площадки;
fp=1,2 – коэффициент надежности по временной нагрузке;
1,05 – коэффициент, учитывающий приближенно вес настила и балок настила.
Подбор сечения балок производят из условия их прочности с учетом развития пластических деформаций
M/(c1W) c Ry (1)
и условия жесткости
l/f n0. ( 2)
Здесь M=ql2/8 – изгибающий момент от расчетных нагрузок; с1—коэффициент увеличения момента сопротивления балки при учете развития пластических деформаций. В курсовом проекте данный коэффициент можно принять равным 1,12. c- коэффициент условий работы [1, табл.6]; в данном расчете с=1; f- максимальный прогиб балки от нормативной нагрузки qn; n0- нормируемое минимальное отношение пролета балки к ее прогибу (табл.П.10).
Из условия прочности (1) определяют требуемый момент сопротивления:
Wтр=M/(c1Ryc).
Имея в виду, что для данной расчетной схемы f=(5/384)qnl4/(EI), и приняв по табл.П.10 n0, из условия жесткости (2) определяют требуемый момент инерции:
Iтр=(5/384)qnl3n0/E,
где Е=2,06х105 МПа – модуль упругости стали.
По сортаментам двутавров (ГОСТ 8239-89, ГОСТ 26020-83 или СТО АСЧМ 20-93) подбирают необходимый профиль, у которого Wx Wтр и Ix Iтр.