Раздел 1. Разработка схемы балочной клетки

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

 

по дисциплине «Металлические конструкции»

на тему: «Балочная площадка»

 

 

Исполнитель:               студент ИСФ, 5курс, группа 16-ПГСз-2тех

 

Литвин И.А.

 

Руководитель проекта:                                                                  доцент

кафедры «Строительные конструкции»

Щербо А.Г.

 

Витебск 2019

Учреждение образования

«Полоцкий государственный университет»

 

 

Инженерно-строительный факультет

Кафедра «Строительные конструкции»

 

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К курсовому проекту

по дисциплине «Металлические конструкции»

на тему: «Балочная площадка»

 

 

Исполнитель:               студент ИСФ, 5курс, группа 16-ПГСз-2тех

 

Литвин И.А.

 

Руководитель проекта:                                                                  доцент

кафедры «Строительные конструкции»

Щербо А.Г.

 

Витебск 2019

 

Содержание

       Раздел 1. Разработка схемы балочной клетки   1.1 Расчет стального настила  

1.2 Проверка крепления настила угловыми швами

Раздел 2. Расчет главной балки   2.1 Определение высоты и подбор сечения главной балки  

2.2 Компоновка измененного сечения главной балки

2.3.Проверка прочности и прогиба главной балки   2.4.Проверка местной устойчивости главной балки (сжатого              пояса и стенки балки)   2.5.Проверка общей устойчивости сварной балки в зоне развития пластических деформаций и в зоне упругой работы балки.   2.6.Расчет опорного узла главной балки   2.7.Расчет поясных швов главной балки   2.8.Расчет укрупнительного стыка двух отправочных элементов главной балки на высокопрочных болтах   Раздел 3. Расчёт и конструирование центрально-сжатой            колонны   3.1.Подбор сечения центрально сжатой колонны сплошного сечения  

3.2 Расчет базы колонны сплошного сечения

3.3 Расчет оголовка сплошной колонны   СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ          

 

 

Раздел 1. Разработка схемы балочной клетки

 

Расчет стального настила

 

Так как нагрузка, приходящаяся на балочную площадку, находится в интервале , то согласно рекомендациям /2/ стр.130 для нашей площадки принимаем настил толщиной 8мм.

Определим шаг балок для стального настила:

 (1.1)

Исходя из размеров площадки, принимаем пролёт настила равным 90см.

Схема площадки представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Схема нормального типа балочной площадки со стальным настилом.

 

 

Определяем нормативную нагрузку на балку настила учитывая, что 1м² настила толщиной 8мм весит 62,8 кг:

                                     (1.2)

где – временная равномерно распределенная нагрузка на перекрытие;

– вес вышележащих конструкций (вес настила );

a – шаг конструкций (в данном случае – балок настила);

1,02 – коэффициент, учитывающий собственный вес конструкции. 

Определяем расчётную нагрузку на балку настила:

 (1.3)

где  - коэффициенты надёжности для соответствующей нагрузки, принимаемые по таблице 1 /4/ (, ).

Максимальный изгибающий момент при длине балок настила

составит:

                                             (1.4)

Требуемый момент сопротивления сечения определяем из условия прочности, первоначально приняв величину коэффициента, учитывающего развитие пластических деформаций :

                                                  (1.5)

где  - расчетное сопротивление стали растяжению, сжатию, изгибу по пределу текучести (для материала балок настила );

        - коэффициент условий работы, принимаемый по таблице 6 /3/ ().

В качестве сечения балки настила по ГОСТ 8239-89 принимаем

двутавр №30 со следующими геометрическими характеристиками:

, , ,  

Проверяем балку настила только на прогиб, так как условие прочности выполняется выбором :

                                   (1.6)

где E – модуль упругости стали, принимаемый равным

;

  I_x – момент инерции сечения балки, взятый относительно горизонтальной

         центральной оси OX.   

 – установленный нормами предельный относительный прогиб для определенного вида конструкции (для балки настила равен ).

Принятое сечение балки настила удовлетворяет условиям прочности и прогиба. Проверка касательных напряжений в прокатных балках при отсутствии ослабления опорных сечений обычно не производится, так как она легко удовлетворяется из-за относительно большой толщины стенок балок.

 

Определим расход металла на 1м² балочной клетки:

                 - настил ;

                - балки настила ;

                -общий расход металла .

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Мандриков А.П. Примеры расчета металлических конструкций: Учеб. пособие

для техникумов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1991.–431с., ил.

2. Металлические конструкции. Общий курс: Учебник для вузов/Е. И. Беленя,

В. А. Балдин, Г. С. Веденников и др.; Под общ. ред. Е. И. Беленя. – 6-е изд.;

перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1986. – 560 с., ил.

3. СНиП II-23-81^*. Стальные конструкции/Госстрой СССР. – М.:ЦИТП Госстроя

СССР, 1990. – 96 с.

4. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия/Госстрой СССР. – М.:ЦИТП Госстроя

СССР, 1986. – 36 с.

5. СНиП 3.03.01-87. Несущие и ограждающие конструкции/Госстрой СССР. – М.:

ЦИТП Госстроя СССР, 1988. – 192 с.

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

 

по дисциплине «Металлические конструкции»

на тему: «Балочная площадка»

 

 

Исполнитель:               студент ИСФ, 5курс, группа 16-ПГСз-2тех

 

Литвин И.А.

 

Руководитель проекта:                                                                  доцент

кафедры «Строительные конструкции»

Щербо А.Г.

 

Витебск 2019

Учреждение образования

«Полоцкий государственный университет»

 

 

Инженерно-строительный факультет

Кафедра «Строительные конструкции»

 

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К курсовому проекту

по дисциплине «Металлические конструкции»

на тему: «Балочная площадка»

 

 

Исполнитель:               студент ИСФ, 5курс, группа 16-ПГСз-2тех

 

Литвин И.А.

 

Руководитель проекта:                                                                  доцент

кафедры «Строительные конструкции»

Щербо А.Г.

 

Витебск 2019

 

Содержание

       Раздел 1. Разработка схемы балочной клетки   1.1 Расчет стального настила  

1.2 Проверка крепления настила угловыми швами

Раздел 2. Расчет главной балки   2.1 Определение высоты и подбор сечения главной балки  

2.2 Компоновка измененного сечения главной балки

2.3.Проверка прочности и прогиба главной балки   2.4.Проверка местной устойчивости главной балки (сжатого              пояса и стенки балки)   2.5.Проверка общей устойчивости сварной балки в зоне развития пластических деформаций и в зоне упругой работы балки.   2.6.Расчет опорного узла главной балки   2.7.Расчет поясных швов главной балки   2.8.Расчет укрупнительного стыка двух отправочных элементов главной балки на высокопрочных болтах   Раздел 3. Расчёт и конструирование центрально-сжатой            колонны   3.1.Подбор сечения центрально сжатой колонны сплошного сечения  

3.2 Расчет базы колонны сплошного сечения

3.3 Расчет оголовка сплошной колонны   СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ          

 

 

Раздел 1. Разработка схемы балочной клетки

 

Расчет стального настила

 

Так как нагрузка, приходящаяся на балочную площадку, находится в интервале , то согласно рекомендациям /2/ стр.130 для нашей площадки принимаем настил толщиной 8мм.

Определим шаг балок для стального настила:

 (1.1)

Исходя из размеров площадки, принимаем пролёт настила равным 90см.

Схема площадки представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Схема нормального типа балочной площадки со стальным настилом.

 

 

Определяем нормативную нагрузку на балку настила учитывая, что 1м² настила толщиной 8мм весит 62,8 кг:

                                     (1.2)

где – временная равномерно распределенная нагрузка на перекрытие;

– вес вышележащих конструкций (вес настила );

a – шаг конструкций (в данном случае – балок настила);

1,02 – коэффициент, учитывающий собственный вес конструкции. 

Определяем расчётную нагрузку на балку настила:

 (1.3)

где  - коэффициенты надёжности для соответствующей нагрузки, принимаемые по таблице 1 /4/ (, ).

Максимальный изгибающий момент при длине балок настила

составит:

                                             (1.4)

Требуемый момент сопротивления сечения определяем из условия прочности, первоначально приняв величину коэффициента, учитывающего развитие пластических деформаций :

                                                  (1.5)

где  - расчетное сопротивление стали растяжению, сжатию, изгибу по пределу текучести (для материала балок настила );

        - коэффициент условий работы, принимаемый по таблице 6 /3/ ().

В качестве сечения балки настила по ГОСТ 8239-89 принимаем

двутавр №30 со следующими геометрическими характеристиками:

, , ,  

Проверяем балку настила только на прогиб, так как условие прочности выполняется выбором :

                                   (1.6)

где E – модуль упругости стали, принимаемый равным

;

  I_x – момент инерции сечения балки, взятый относительно горизонтальной

         центральной оси OX.   

 – установленный нормами предельный относительный прогиб для определенного вида конструкции (для балки настила равен ).

Принятое сечение балки настила удовлетворяет условиям прочности и прогиба. Проверка касательных напряжений в прокатных балках при отсутствии ослабления опорных сечений обычно не производится, так как она легко удовлетворяется из-за относительно большой толщины стенок балок.

 

Определим расход металла на 1м² балочной клетки:

                 - настил ;

                - балки настила ;

                -общий расход металла .