«Стальная рабочая площадка промздания» - Курсовая работа

Содержание

СОДЕРЖАНИЕ

Введение…. 3

1. Исходные данные и задание на курсовую работу .… 4

2. Расчет настила и выбор шага второстепенных балок …. 5

3. Конструктивная схема балочной клетки и колонн рабочей площадки …. . 6

4. Расчет второстепенных балок …. 6

5. Расчет главных балок…. 8

5.1. Нагрузки и статический расчет главной балки. 9

5.2. Конструирование и основные проверки сечения главной балки. 9

5.3. Размещение ребер жесткости и проверка стенки балки на местную устойчи-вость. 12

5.4. Расчет поясных швов сварной главной балки. 14

5.5. Конструирование и расчет опорного узла главной балки. 15

6. Конструирование и расчет колонны. 16

6.1. Конструирование и расчет стержня колонны. 16

6.2 Конструирование и расчет базы сквозной колонны. 18

7. Список использованной литературы

Введение

5.2. Конструирование и основные проверки сечения главной балки.

Сварная главная балка состоит из трех стальных листов, соединенных сваркой. Сечение ее характеризуется высотой стенки hw, шириной поясных листов bf и толщинами стенки tw, и поя-сов tf . Основным из этих размеров является hw, остальные получаются как производные. Кон-струирование сечения сводится к назначению его размеров так, чтобы обеспечить прочность, жесткость и устойчивость балки и ее элементов при минимальной затрате металла и мини-мальной стоимости ее изготовления.

Балку проектируем сварной двутаврового сечения из стали С345-З по ГОСТ 27772-88 с расчетным сопротивлением Ry = 30 кН/cм2 при толщине листа t =20-40 мм (пояса) и Ry = 31,5 кН/см2 при t =10-20 мм (стенка) по таблице 51 СНиП (1)

Rc =0,58• Ry=0,58•31,5=18,27 кН/cм2 при t =10-20 мм по таблице 1 СНиП (1)

Run=47 кН/cм2 и Rр =Ru=46 кН/cм2 при t =10-20 мм по таблицам 1 и 51 СНиП (1)

Требуемый момент сопротивления сечения балки по условиям прочности при изгибе (из

формулы 28 СНиП [1].

см3

где Ry = 30 кН/cм2 для поясных листов, γс=1 по таблице 6 СНиП [1].

Требуемый момент инерции сечения по условиям жесткости, определяемый величиной предельно допустимого прогиба балки fu= L/350=1300/350=3,71; при 0,7• n (таблица 19 п.2д СНиП [3]), из формулы

см4

(нагрузка в кН/см длины балки).

Принимаем предельную по требованиям местной устойчивости стенки условную ее гиб-кость λw=5 и определяем соответствующее ей отношение (hw/tw)u= λwu

см3

где Ry = 31,5 кН/cм2 для стенки балки.

д

Для определения направления оптимизации сечения - по условиям прочности или жестко-сти, вычислим минимальные необходимые площади сечения балки:

по условиям прочности (по Wx.mp)

см2

по условиям жесткости (по Jx.mp)

см2

Поскольку Awmin > AJmin , далее конструирование сечения ведем по условиям прочности.

Оптимальная высота сечения стенки по условиям прочности^

см

Принимаем высоту стенки hw = 130 см < hwopm

Толщина стенки см

Принимаем tw = 1 см

Требуемая площадь сечения одного поясного листа: по условиям прочности:

Ширину и толщину bf и tf поясных листов принимаем, сообразуясь со стандартными раз-мерами листов широкополосной универсальной стали по ГОСТ 82-70, при этом должны вы-полняться условия:

bf•• tf = Af ~ Awf,mp = 93,3 см

Заключение

Базу колонны проектируем с двумя траверсами из стального листа с шарнирным прикреп-лением к фундаменту двумя анкерными болтами db = 24 мм (рис. ). Рассчитывается база на силу F = 2656 кН, передаваемую стержнем колонны. Бетон фундамента класс B12,5 с Rb = 0,765 кН/см2 (табл. 13 СНиП [11]).

Требуемая площадь опорной плиты в плане:

Аp= F/Rb.loc = 2656/0,918 = 2893 см2 , где

Rb.loc =α•φb• Rb=1•1,2•0,765=0,918 кН/см2

α = 1,0 для бетона В12,5

(условно) -коэффициент, зависящий от отношения площади верхней части фундамента к площади опорной плиты.

Ширину опорной плиты назначаем по конструктивным соображениям:

βр=hc+2+2c=40+2•1+2•6=54 см , где

hc=40 см - высота сечения стержня колонны (I40);

ttr=1:1,2 см - толщина траверс;

c= 6:8 см - выступы плиты за траверсы, принимаются конструктивно.

Требуемая длина плиты:

=53 см

По конструктивным соображениям длина плиты должна быть не менее:

Lp ≥ bc+2b=41+2•10=61 см, где

bc=41 см - ширина сечения стержня колонны

b ≥ 10 : 15 см -для размещения отверстий

α = 40 : 60 мм для анкерных болтов

Принимаем плиту с размерами Вр = 54 см; Lp = 61 см; отверстия для

анкерных болтов d =40 мм/

Толщину плиты определяем по прочности ее на изгиб на наиболее напряженном участке. Напряжения в бетоне под плитой, являющиеся нагрузкой плиты при расчете ее на изгиб:

кН/см2

На рассматриваемом участке плита опирается по трем сторонам на две траверсы и стенку двутавра. При отношении меньшей стороны участка к его большей стороне 0,24 = 0,42 < 0,5 плиту на таком участке рассчитывают как консоль шириною 1 см с вылетом b = 10 см, нагру-женную равномерно распределенной нагрузкой δp = 0,76 кН/см .

Изгибающий момент в плите:

кН/см

Требуемая толщина плиты ( как балки сечением 1х tр ) при Rу=24 кН/см2

см

Принимаем толщину плиты 30 мм.

Высоту траверс назначаем по требуемой длиине швоn О, прикрепляющих траверсы к ветвям и передающих силу F = 2656 кН. Принимаем kf = 0,8 см. Сварка полуавтоматическая в нижнем положении. Сварочные материалы по предыдущему примеру: расчетное сопротивление Rwf= 18 кН/см2 , βf=0,9; γwf=0,85; γc =1.

Требуемая расчетная длина 4-х швов О по п.п.2 СНиП [1]:

см

Принимаем высоту траверс:

hw ≥ lwf+1 см =59+1=60 см

Размер этот может быть увеличен при конструировании базы.

Требуемая высота швов О, прикрепляющих траверсы к плите, при

суммарной расчетной их длине

twf~ 2(Lc-1см)=2(61-1)=120 см (внутренние швы условно не учитываем):

см

Принимаем высоту швов О = 1,6 см.

Список литературы

1.

СНиП I/-23-8J*. Ста,льные конструкцииЛ"'осстрой СССР·М: ЦИТП Госстроя СССР, 1990. -96 с.

2.

СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействияIГосс1рОЙ СССР.М.:ЦИТП Госстроя СССР. 1987. -36 с.

3.

СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия. (Дополнения Раздел 10. Прогибы и перемещения) /Госстрой СССР.-М.: ЦИТЛ Госстроя СССР,

1989.-8с.

4.

Металлические конструкции. Общий курс: Учебник для вузов Под ред. Е.И. Беленя. М.: Стройиздат, 1985. -560 с., ил.

5.

Васильев А.А. Металлические конструкции. Учеб. пособие для техникумов. Изд.2-е, М., Стройиздат, 1976,420 с.

6.

Муханов К.К. Металлические конструкции. Учебник для вузов. ИЗД.3-е. М.:СтроЙиздат, ]978 г.~ 572 с.

7.

Мандриков АЛ. При меры расчета металлических конструкций. Изд. 1991 г.

8.

Молев И.В. Металлические конструкции. Балочные площадки и uентрально сжатые колонны. Учебное пособие. Горький 1985.

9.

Молев И.В. Металлические конструкции. Балочные fL10щадки и

uентрально-сжатые колонны. Примеръr расчета. Горький J985

10. Молев И.В. Оформление рабочих чертежей расчетно-графической работы: балочное перекрытие рабочей площадки. н.новгород ] 99].

11. СНиП 2.03.01-84. Бетонные и железобетонные конструкции lГосстрой СССР. -М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1985. -79 с.

12.

Молев ИЯ. Рабочие чертежи строительных металлоконструкций марки "КМ". Методические указания. Горький, 1988.

13.

Металлические конструкции: Общий курс: Учеб для вузов / г.с. Ведеников, Е.И. Беленя и др.; 7-е изд., М.: Стройиздат, 1998. -760 с.

Примечания

Расчетно-пояснительная записка

+ Чертеж А1

основных узлов, сесений и т.д (компас cdw)