МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ
НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ ПРИРОДООХРАННОГО
И КУРОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
КАФЕДРА: МЕТАЛЛИЧЕСКИХ И ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к выполнению курсовой работы
по теме: «Конструкции балочной клетки и поддерживающих колонн»
по дисциплине: Металлические конструкции
для специальности 6.092.101
«Промышленное и гражданское строительство»
Симферополь, 2006 год
Методические указания к выполнению курсовой работы «Конструкции балочной клетки» по дисциплине «Металлические конструкции» для студентов дневной и заочной формы обучения специальности 6.092.101
«Промышленное и гражданское строительство»/
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к выполнению курсовой работы
по теме: «Конструкции балочной клетки и поддерживающих колонн»
по дисциплине: Металлические конструкции
для специальности 6.092.101
«Промышленное и гражданское строительство»
Утверждено
на заседании кафедры
Металлических и деревянных
конструкций
Протокол №5 от 03.02.06 г
Симферополь, 2006 год
В соответствии с программой курса дисциплины “Метал-лические конструкции” студенты строительного факультета специальности 6.092.101 выполняют курсовую работу по проектированию перекрытия балочного типа и поддерживающих колонн.
В настоящих методических указаниях изложены принципы расчета и конструирования основных конструкций проектируемого сооружения. Методические указания ориентированы на СНиП 11-23-81*. Стальные конструкции (М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1990. – 96с).
СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ И ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ.
Курсовая работа состоит из расчетной и графической частей.
Расчетную часть выполняют в виде расчетно-пояснительной записки, содержащей следующие разделы:
Содержание.
Исходные данные для проектирования.
1.Компановка балочной клетки. Расчет настила и вспомогательных балок.
1.1.Компановка конструкций балочной клетки.
1.2.Расчет настила.
1.3.Расчет прокатных балок.
1.4.Сравнение вариантов.
2.Расчет и конструирование главной балки балочной клетки.
2.1.Подбор сечения главной балки.
2.2.Проверка общей устойчивости балки.
2.3.Расчет местной устойчивости стенки балки.
2.4.Расчет сварных швов, соединяющих полки со стенкой.
2.5.Расчет опорного ребра.
2.6.Монтажный стык балки.
2.7.Узлы сопряжения балок.
3.Расчет поддерживающих колонн.
3.1.Определение нагрузок на колонну.
3.2.Определение расчетных длин колонны.
3.3.Подбор сечения стержня колонны.
3.4.Расчет и конструирование оголовка колонны.
3.5.Расчет и конструирование балок колонны.
Список литературы.
Исходные данные для проекта:
1.Шаг колонн в продольном направлении B= м.
2.Шаг колонн в поперечном направлении A= м.
3.Габариты площадки в плане 2A*2B.
4.Отметка верха настила
м.
5.Нормативная нагрузка на перекрытие
6.Материал конструкций:
А) настил, поднастильные балки, вспомогательные балки;
Б) главная балка;
В) колонна;
Г) фундамент;
7.Тип сечения колонны.
8.Сопряжение балок.
9.Монтажный стык.
Значение исходных данных принимают по прил. 1 согласно шифру. Шифр выбирают по фамилии, имени, отчеству студента, который содержит шесть букв: первые две буквы фамилии, первые две буквы имени и первые две буквы отчества. Например: Иванов Петр Николаевич. Шифр: ИВПЕНИ.
1.Компановка балочной клетки. Расчет настила и вспомогательных балок
1.1Компановка конструкций балочной клетки
При проектировании конструкций балочного покрытия рабочей площадки цеха необходимо выбрать систему несущих балок, обычно называемую балочной клеткой.
Балочные клетки (рис.1.1) подразделяют на три основных типа: упрощенный, нормальный и усложненный [3, с.128].
Площадки, воспринимающие технологические нагрузки, проектируют на отдельных колоннах. Колонны жестко или шарнирно закрепляют в фундаментах, а геометрическая неизменяемость в последнем случае конструкции площадок обеспечивается системой вертикальных связей.
Рис.1.1. Типы балочных клеток: А - упрощенный, Б - нормальный, В-усложненный; БН - балки настила, ВБ – вспомогательные балки, ГБ – главные балки
В конструкциях рабочих площадок применяют сплошные стальные из плоской или рифленой стали, железобетонные (монолитные или из сборных плит) и сталежелезобетонные настилы.
Для стального настила используют плоские стальные листы толщиной t=6…14 мм, привариваемые к поясам балок. Исходя из несущей способности этих листов расстояние между балками – пролет настила – принимают а=0,6…1,6 м.
При железобетонном настиле расстояние между балками – 1,5…3м.
В сталежелезобетонных настилах стальной лист при бетонировании выполняет функции опалубки, а затем включается в совместную работу с железобетоном, обеспечивая совместную работу настила и поддерживающих балок.
Ориентировочные толщины стальных и железобетонных настилов в зависимости от временной нормативной нагрузки даны в [4, табл. 44].
Главные балки ориентируют в направлении большого шага колонны (продольного или поперечного), совмещая их оси с осями колонн.
Главные балки проектируют разрезными с опиранием на колонны сверху через опорные торцевые ребра либо расположенными над полками сплошными или над стенками ветвей сквозных колонн.
Балки настила используют прокатные двутаврового или швеллерного сечения. Прокатные балки применяют в зависимости от нагрузки или пролетах до 8…9 м для нормальной или усложненной схемы балочной клетки, причем первая рациональна при малых пролетах балок настила и при железобетонном настиле. Если расстояние между главными балками превышает 9 м, экономическое усложненная схема с двумя-тремя вспомогательными балками. Обычно расстояние между ними назначается в пределах 2…5 м, и оно должно быть кратно пролету главной балки.
Основные размеры балочной клетки в плане и по высоте, т.е. полные размеры площадки, расстояния между промежуточными опорами-колоннами, высоте помещения под покрытием и отметка верха настила (равнина между которыми определяет возможную строительную высоту перекрытия), обычно задаются технологами или архитекторами, исходя ив требований размещения оборудования и удобной эксплуатации помещений. (В данном случае основные размеры определяется заданием.)
Выбор схемы расположения балок в балочной клетке определяется технологическим заданием и технико-экономическими расчетами.
В курсовой работе необходимо наметить, как минимум, два варианта балочной клетки (нормального и усложненного типов) и из них выбрать оптимальное решение. Это решение для конструкций типа балочной клетки выбирают по стоимости конструкций в деле, учитывающей стоимости заводскую конструкций, транспортирования, установки и сборки, окраски,
В
курсовой
работе
варианты сравнивают по расходу
стали
на
перекрытия
и количеству
отправочных элементов,