МК Рабочая площадка промышленного здания 15,0 х 42,0 м

Metal.docx

Волгоградский государственный технический университет
Кафедра строительных конструкций оснований и надежности сооружений
Пояснительная записка к курсовому проекту на тему:
«Рабочая площадка промышленного здания»
Шаг колонн в продольном направлении l = 14 м
Шаг колонн в поперечном направлении l1 = 5 м
Нормативная нагрузка q = 15 кНcм2
Материал настила - металл
Отметка верха настила 104 м
Постоянные величины:
Коэффициент условия работы:
Коэффициент надежности для равномерно распределенной нагрузки по п . 8.1.4. СП "Нагрузки и воздействия" составляет:
Коэффициент надежности для веса металлических конструкций по п.7.1. СП "Нагрузки и воздействия" составляет:
величина обратная относительному прогибу равному
= - цилиндрическая жесткость
Расчет сварного соединения.
Распор приваренного настила:
Проверка прочности сварки по металлу шва.
=4 мм = 07 = 1 = 180 Н = 1
Прочность сварки по металлу шва обеспечена.
Проверка прочности сварки по металлу границы сплавления.
Прочность сварки по металлу границы сплавления обеспечена.
Подбор сечения балки настила.
)Нормативная нагрузка от настила:
)Нормативная временная нагрузка на балку настила:
)Нормативная нагрузка на балку настила с учетом собственного веса балки:
)Расчетная нагрузка на балку настила с учетом ее собственного веса:
)Расчетные усилия в балке настила:
)Требуемый момент сопротивления:
- коэффициент надежности по классу ответственности сооружений [1]
- коэффициент учитывающий пластические деформации табл. К1 [2]
По сортаменту принимаем двутавр №24
Проверка прочности принятого сечения.
Касательные напряжения в балке:
Прочность в зоне чистого изгиба обеспечена.
Прочность в приопорной зоне:
Проверка жесткости сечения балки настила.
Жесткость балки обеспечена.
Расчет главной балки.
Нормативная эквивалентная нагрузка на главную балку:
Расчетные усилия в главной балке:
)Поперечная сила на опоре
Определение размеров сечения главной балки.
Минимальная высота балки из условия жесткости
Оптимальная высота балки из условия экономичности
где для сварных балок
Ориентировочная толщина стенки
Принимаем высоту стенки главной балки в соответствии с[3].
Толщина поясного листа.
Проверка толщины полки из условия среза
Проверка размеров сечения главной балки:
Размеры сечения главной балки подобраны правильно.
Расчет требуемой площади сечения одного поясного листа
)Требуемый момент инерции сечения:
)Требуемый момент инерции пояса:
)Расстояние между центрами тяжести полок:
)Требуемая площадь пояса:
)Требуемая площадь сечения одного поясного листа:
Ширину назначаем 360 мм.
Площадь сечения элементов составного сечения:
Проверка прочности сечения главной балки.
)Момент инерции составного сечения главной балки:
)Момент сопротивления сечения:
При соотношении по табл. К1 принимаем:
Условие прочности выполняется. Следовательно размеры сечения подобраны верно.
Проверка устойчивости стенки главной балки.
α = 0176 (табл.18 [1])
Условие выполняется. Следовательно устойчивость стенки главной балки обеспечена.
Проверка местной устойчивости сжатого пояса.
Принимаем (по табл. М1 [1])
)Относительная гибкость пояса:
)Предельная гибкость пояса:
Устойчивость сжатых поясов обеспечена.
Проверка жесткости сечения.
Условие жесткости выполняется.
Расчет соединений поясов со стенкой.
)Статический момент полки относительно оси x:
)Усилия сдвига на 1см
)Величина катета сварного шва необходимого для восприятия усилия сдвига.
Конструктивно принимаем катет шва .
Проверка прочности шва в околошовной зоне.
Прочность обеспечена.
Расчет и конструирование ребер жесткости и опорного ребра балки.
Принимаем ширину ребра жесткости
Принимаем толщину ребра 10 мм
Поперечные ребра приваривают сплошным односторонним швом катетом =10 мм
)Расстояние между ребрами 25 .
Принимаем постановку ребер равной расстоянию между балками настила
)Толщина опорного ребра должна быть не менее
Принимаем толщину опорного ребра
)Принимаем выпуск опорного ребра внизу главной балки
)Прочность ребра на смятие:
Прочность опорного ребра обеспечена.
Расчет стыка балки на высокопрочных болтах.
Принимаем число вертикальных рядов балки с одной стороны накладки m=2.
Принимаем 8 рядов болтов (четное число т.к распределение усилий момента пропорционально плечу).
мм – расстояние между крайними болтами
00-560-120=320мм – расстояние от накладки до пояса балки.
Момент инерции сечения стенки
Величина изгибающего момента приходящейся на стенку балки
Сумма расстояний между симметричными осями болтов
Усилия в крайних болтах:
Расчетное сопротивление растяжению высокопрочных болтов принимаем из Табл.Г8
Считаем что обработка поверхности производится газопламенным способом а контроль натяжения болтов производится по моменту закручиванию тогда согласно таблице 42 [2] имеем коэффициенты.
Площадь сечения болта “нетто”:
Принимаем диаметр болта по таблице Г.9 [2]
Пояса балки соединяем также болтами d=24мм.
Толщина поясной накладки
Усилие воспринимаемое поясом
Несущая способность одной поверхности трения при соединении высокопрочными болтами диаметром d=24мм см
Количество болтов в стыке поясов с одной стороны накладки при 2-х рядном расположении
Принимаем количество болтов равное 10.
Колонна воспринимает нагрузку от двух главных балок:
- коэффициент учитывающий собственный вес колонны.
Строительная высота конструкции перекрытия при этажном сопряжении балок настила:
5+15+2+24 = 1325133 см
- заделка колонны принимается в пределах 06-08 м.
Принимаем: = 1120 см
Расчетная длина колонны при шарнирном закреплении концов:
Подбор сечения стержня колонны.
Требуемая площадь сечения колонны равна:
Предварительно принимаем
Требуемая площадь сечения одной ветви колонны равна:
По сортаменту принимаем двутавр №33 с характеристиками:
Площадь сечения колонны будет равна:
Проверка устойчивости колонны относительно оси Х.
Приведенная гибкость колонны:
Условие выполняется прочность обеспечена.
Проверка устойчивости колонны относительно оси Y.
Принимаем условную гибкость одной ветви колонны:
Тогда относительная гибкость:
Требуемый радиус инерции относительно оси у:
По таблицам находим что приближенное значение радиуса инерции для сечения состоящего из 2-х двутавров:
Тогда ширина колонны
Т.к. полка двутавра равно 140 мм то:
Принимаем ширину колонны тогда габарит:
Расстояние от центра тяжести ветви до общего центра тяжести:
Длина ветви принимается из условия:
Длина планки принимается равной ширине колонны:
Расстояние между центрами планок
Момент инерции и радиус инерции составного сечения колонны относительно оси Y:
Гибкость сечения колонны:
Из условия равноустойчивости по табл. 7[1] имеем гибкость:
=0663 kHсмпо приложению Д.1
903 1. Устойчивость колонны обеспечена.
Расчет и конструирование соединения ветвей колонны планками.
Планки рассчитываются на условную поперечную силу по п.7.2.7:
Расчет соединительных планок и их прикрепления должен выполняться на силу срезывающую планку и момент изгибающий планку в ее плоскости:
=07 для ручной сварки
Площадь сечения и момент сопротивления сечения сварного шва:
Условие прочности сварных швов:
где нормальные напряжения в сварном шве:
касательные напряжения в сварном шве:
Условие выполняется. Прочность сварных швов обеспечена.
Расчет базы колонны с траверсами.
Определение размеров плиты:
Определение толщины опорной плиты:
Определяется из расчета участков 1-4 на изгибающий момент от среднего давления.
)Плита оперта по четырем сторонам:
)Плита оперта по трем сторонам:
)Плита оперта по двум сторонам:
Определение размеров траверс:
Фрезерованный торец.
Проверка ребра на срез:
Условие выполняется.
Толщину плиты оголовка принимаем 25 мм.
крепление ребра к плите
- крепление ребра к стенке колонны
Высота ребра жесткости
Расчет толщины ребра жесткости
Узел крепления настила к главной балке
СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия»
СП 16.13330.2011 «Стальные конструкции»
ГОСТ 82-70 «Сталь широкополосная универсальная»
ГОСТ 19903 «Сталь листовая»
Мандриков А.П. «Примеры расчета металлических конструкций» М: Стройиздат 1991.
«Металлические конструкии» под ред. Ю.И. Кудишина М: Издательсткй центр «Академия» 2007.

Metal.dwg

План на отметке 10.0
главная балка ГБ1 разрезы 1-1
Ведомость отправочных элементов
Металлическая рабочая площадка промышленного здания
068077-270101.65-003-КП-18
Курсовой проект по металлическим конструкциям
План на отметке 11.4 1-100
Главная балка ГБ1 1-20 q*;
Масса наплавленного метала 1.5%
анкерные болты ø20мм
Примечание: 1. Материал конструкций - сталь марки C235 2. Сварку производить электродами марки Э46 3. Все неоговоренные сварные швы катетом 4мм q*;4. Монтажные болты для стыка главных балок ø16 5. Высокопрочные болты из стали 40х