Металлическая балочная клетка - курсовой проект

КП. Металлы. Пирогов Д.В. С-194.dwg

Дверные и оконные проемы
-х этажный жилой дом
ХГУ ИТИ каф. ГСиХ гр. С-174
Металлические конструкции балочной площадки
Служебные помещения КМ
План колонн на отм. 0.000
план балок на отм.+5.810
План колонн на отм. ±0.000
СПЕЦИФИКАЦИЯ МЕТАЛЛА
ТАБЛИЦА ОТПРАВОЧНЫХ МАРОК
Ручная сварка электродами типа Э50 по ГОСТ 9467-75 q*;2. Настил выполняется из плоских стальных листов tн=8мм марка стали ВСт3кп. Катет сварного шва kf=5мм. 3. Главная балка Б-1 крепится к колонне К-1 с помощью 2-х болтов грубой точности диаметром d=20мм по ГОСТ 15589-70*
класс прочности 4.6 4. Колонна крепится к фундаменту с помощью 2-х анкерных болтов грубой точности d=30мм по ГОСТ 9515-70* марка стали 09Г2С 5. Заводские сварные швы выполнять полуавтоматической сваркой q*;6. Катет всех монтажных швов kf=5мм. 7. Антикоррозионная защита - окрашивание масляными красками за два раза по грунту 8. Фундамент выполнить из бетона класса В20
Общая масса конструкций по чертежу: 7133.6 кг
План Б1 на отм. + 5.570
План Б2 на отм. +5.570
План Б3 на отм. +5.810
ПЛАН ПОЛА НА ОТМ. ±0.000
ПЛАН ПОЛА НА ОТМ. +3.300
ПЛАН ПОЛА НА ОТМ. -2.800
ХГУ им. Н.Ф. Катанова
КП - 08.03.01 - 1811050020
Архитектурное проектирование индивидуального жилого дома усадебного типа по ул. Пушкина г. Саратов.
Основы архитектуры и строительных конструкций
планы на отм. ±0.000
ИТИ каф.ПГСиТБ гр. С-194
Металлические конструкции
План главных балок на отм. 5
План балок настила на отм. 5
План второстепенных балок на отм. 5
Ручная сварка электродами типа Э50 по ГОСТ 9467-75 q*;2. Настил выполняется из плоских стальных листов tн=4мм марка стали ВСт3кп. Катет сварного шва kf=6мм. 3. Главная балка Б-1 крепится к колонне К-1 с помощью 2-х болтов грубой точности диаметром d=20мм по ГОСТ 15589-70*
класс прочности 4.6 4. Колонна крепится к фундаменту с помощью 2-х анкерных болтов грубой точности d=20мм по ГОСТ 9515-70* марка стали 09Г2С 5. Заводские сварные швы выполнять полуавтоматической сваркой q*;6. Катет всех монтажных швов kf=5мм. 7. Антикоррозионная защита - окрашивание масляными красками за два раза по грунту 8. Фундамент выполнить из бетона класса В20
Общая масса конструкций по чертежу: 4562
ИТИ каф. ГСИХ гр. С-184
Сделать угол согласно расчётам

Металло конструкции. Пирогов Д.В. С-194.docx

Исходные данные. ..5
Решения генерального плана . .. 6
Объемно-планировочное решение ..8
Конструктивное решение ..9
1. Балки перекрытия .10
2. Крыша и кровля 10
3. Стены и перегородки 10
Наружная и внутренняя отделка . ..13
Инженерное оборудование 14
Противопожарные нормы проектирования 15
Теплотехнический расчет .. .16
Список используемой литературы 27
КР-08.03.01 - 1911050017
Назначение помещения – Коридоры
Высота верха настила (м) – 5 м
Толщина защитного слоя (мм) – 150 мм
Пролет главной балки (м) L – 8 м
Шаг колонн (B) – 5 м
Плотность слоя кг () – 1500 кг
Полезная нагрузка P = 3 кн
Компоновка балочной клетки
Пролет и шаг колонн.
Согласно зданию принимаем шаг колонн в осях А-Б = 8 м и в осях 1-2 = 5 м.
Согласно рекомендациям при B>4 м принимаем балочную клетку усложненного типа
Балка настила опирается на второстепенную или главную балку. На балку настила опирается настил.
Выбор расчетной схемы.
Все нагрузки с настила передаются на балку настила и плюс собственная масса балки.
Балка настила закреплена равномерно- распределительной нагрузкой.
Стальной настил tн = 6 мм= 0006 м γ= 7850 кгм3
Защитный слой tн =150 мм= 015 м
Согласно рекомендациям принимаем
Так как прочность настила обеспечена
Пролёт определяем из неравенства:
где (таблица Д.12) - цилиндрический модуль упругости:
- коэффициент Пуассона
Принимаем tн = 4 (мм)
3. Проверка прочности и расчет сварных швов
Рассчитаем усилие действующее на единицу длины сварного шва:
lw=11м – расчет ведется на ед. длины сварного шва.
Rw=180 мПа – табл. Г.21;
w=1 – п. 11.21; =09 – табл. 391;
Rwz=045Run=045*390=1755 МПа – табл. 31;
с=1– табл. 11; wz=1–п. 14.1.81; z=105 – табл. 391;
Разрушение по металлу шва
Разрушение по границе сплавления:
Необходимый катет сварного шва определяем по металлу шва:
Окончательно принимаем: tН = 4 мм; k=6 мм.
Расчет балок настила
На балку настила опирается настил. Балка настила представляет собой изгибаемую конструкцию. Опорами балки являются нижележащие конструкции.
Строим эпюры моментов и поперечных сил
Расчетные усилия в балке: максимальный изгибающий момент и максимальную нагрузку: 1)
Нормативная нагрузка
По правилам статической механики производим расчет балки строим эпюры М и Q.
Балка настила относится к 3 группе конструкций. Марку стали выбираем согласно СП 16.13330.2017 табл. В.3 ВСт3 кп. Нормативные и расчетные характеристики стали Ry и Ru принимаются по таблице В.5. Фасонного проката.
1 Предварительный подбор сечения
Подбор сечения производим из условия прочности по пределу текучести. Определяем требуемый момент сопротивления из условия прочности по нормальным напряжениям в пределах упругих деформаций.
где - коэффициент условия работы принимается по таблице 11.
2 Выбор типа профиля и номера проката
Балка настила как и второстепенные балки принимаются прокатными из швеллера (или двутавра). Рекомендуется: при а≤15 м – швеллер прокатный или гнутый а при а15 м – двутавр. По сортаменту прокатных профилей (приложение 2) подбираем номер проката из условия:
Швеллер с уклоном внутренних граней полок
3 Проверка балок по первой группе предельных состояний
- По прочности нормальных сечений:
- По прочности наклонных сечений:
- коэффициент надежности по материалу (табл. 31)
- По прочности от совместного действия нормальных и касательных напряжений.
где: ; M1 Q1- усилия в одном сечении.
4 Проверка балок по второй группе предельных состояний
Жесткость балок обеспечивается если выполняется условие:
(fl)≤[ fl] (п.13.11)
B – пролет балки; f- прогиб балки от действия нормативной нагрузки.
Для неразрезной балки прогиб определяется по правилам строительной механики.
где: f0- прогиб в середине пролета разрезной балки (балка однопролетная);
Мл Мпр –абсолютные значения моментов на левой и правой опорах данного пролета определяемые по табл.
250023 условия жесткости выполняется. Принимаем швеллер № 8У.
5 Сопряжение балок настила с второстепенными балками
Балки настила опираются этажно на балки настила.
Проверка устойчивости опорной части балки настила:
Площадь опорной части:
Положение центра тяжести:
Устойчивость обеспечивается опорное ребро не требуется.
Монтаж балок настила осуществляется при помощи болтов диаметром d=20 мм диаметр отверстия d=22 мм. Соединение выполняется через уголок 50х50х5 длинной 70мм. Уголок крепится на второстепенной балке при помощи фланговых швов.
Прочность обеспечивается ребра не требуются
Расчет второстепенной балки
1 Выбор марки стали для второстепенной балки
Второстепенная балка относится к 3 группе конструкций. Марку стали выбираем согласно В.31 ВСт3 кп. Нормативные и расчетные характеристики стали Ry и Ru принимаются по таблице В.51. Фасонного проката.
2 Выбор расчетной схемы
Пролетом для второстепенных балок будет считаться расстояние между балками на которые они опираются.
3 Сбор нагрузок на второстепенную балку
4 Статический расчет
Расчетные усилия в балке: максимальный изгибающий момент и максимальную поперечную силу определяем по правилам строительной механики.
5 Предварительный подбор сечения.
6 Выбор типа профиля и номера проката.
Двутавр стальной горячекатаный.
7 Сопряжение второстепенной балки с главной балкой
Опирание второстепенной балки на главную балку происходит в пониженном уровне:
В узле опорная реакция передаётся через стенку затем через болты на опорное ребро.
Сварной шов крепит ребро со стенкой второстепенной балки.
Rw=180 МПа–табл. Г.21; w=1 –п. 11.21; с=1–табл. 11; =11 – табл. 391;
Rwz=045Run=045390=1755 МПа–табл. 31; wz=1–п. 11.21; с=1– табл. 11;
Разрушение по границе сплавления
= h- расчетная длина углового шва;
h- высота стенки второстепенной балки.
Прочность ослабленного сечения стенки второстепенной балки на срез:
где: – оставшаяся часть стенки
– толщина стенки второстепенной балки.
Прочность обеспечена.
Назначаем болт М20 класс прочности 46
- расчетное сопротивление срезу таблица Г.51
- расчетное сопротивление смятию таблица Г.51
– площадь болта нетто и брутто соответственно таблица Г.9
- коэффициент условий работы соединения таблица 351
– количество плоскостей среза.
Определим количество болтов:
Определим усилие воспринимаемое 1 болтом при срезе:
Определим усилие воспринимаемое 1 болтом при смятии:
где: – диаметр болта
– минимальная толщина соединяемых деталей
Определим минимальное количество болтов:
Определим размеры опорного ребра:
где:расчетное сопротивление проката на срез таблица 11
Расчет главной балки
Главная балка относится к 2 группе конструкций. Марку стали выбираем согласно табл. В.31 ВСт3 кп. Нормативные и расчетные характеристики стали Ry и Ru принимаются по таблице В.51. Фасонного проката.
На главную балку действует собственный вес и балки настила. Они передают нагрузку на главную балку через опорные реакции.
Собственный вес балки:
- полная длина главной балки.
3 Статический расчет
4 Предварительный подбор сечения
5 Проверка балок по первой группе предельных состояний
Прочность по нормальным сечениям обеспечена.
- коэффициент надежности по материалу (табл.31)
Прочность по наклонным сечениям обеспечена.
Так как балка разрезная то проверка на прочность ос совместного действия нормальных и касательных напряжений не выполняется.
- Проверка на общую устойчивость.
Проверка на общую устойчивость выполняется по п.п 5.15 5.161. Устойчивость балки обеспечена если выполняется условие:
где: - момент сопротивления для сжатого пояса для балок симметричных относительно горизонтальной оси ;
- коэффициент устойчивости изгибаемого элемента (прил.71)
8 Проверка балок по второй группе предельных состояний
(fL)≤[ fL] (п.13.11)
где: [fL] – предельный прогиб балки (табл.Д.12);
L –пролет балки главной балки;
f- фактический прогиб балки от действия нормативной нагрузки.
Фактический прогиб определяем по правилам строительной механики от действия нормативной нагрузки.
24400021 условия жесткости выполняется. Принимаем двутавр № 30.