Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Національний університет водного господарства та природокористування

Кафедра інженерних конструкцій

Пояснювальна записка

до курсової роботи

з дисципліни «Металеві конструкції»

на тему:

«Робоча площадка виробничої будівлі»

Виконав:

студент 3-го курсу ФБА

групи ПЦБ-1

Бичковський Т.О.

Прийняв:

Савицький В.В

Рівне 2013

Зміст

1. Вихідні дані для виконання курсової роботи……………………..4

2. Конструкція робочої площадки……………………………………4

3 . Розрахункові характеристики матеріалів конструкцій та їх з’єднань..6

3.1. Балки настилу……………………………………………………..6

3.2. Головні балки……………………………………………………..6

3.3. Колони……………………………………………………………..6

3.4. Монтажні болти для з’єднання балок настилу з головними балками..7

4. Розрахунок стального настилу…………………………………….7

5. Розрахунок балки настилу…………………………………………7

6. Розрахунок головної балки………………………………………..10

6.1. Збір навантажень та визначення розрахункових зусиль………10

6.2. Підбір поперечного перерізу головної балки…………………..11

6.3. Перевірка міцності підібраного перерізу головної балки ..…...13

6.4. Зміна перерізу по довжині балки ……………………………….13

6.5. Перевірка міцності за дотичними напруженнями ……………..15

6.6. Перевірка міцності стінки за приведеними напруженнями …..16

6.7. Загальна стійкість балки…………………………………………16

6.8. Місцева стійкість елементів балки……………………………...17

6.9. Перевірка прогину балки………………………………………...20

6.10. Розрахунок з’єднання полиці зі стінкою………………………20

6.11. Розрахунок опорного ребра ……………………………………21

6.12.Монтажний стик балки………………………………………….22

6.13.Розрахунок прикріплення балок настилу до головних балок...23

7. Розрахунок колони………………………………………………23

7.1. Вибір розрахункової схеми колони …………………………….23

7.2. Компонування перерізу стержня колони ………………………23

7.3. Розрахунок стержня колони …………………………………….23

7.3.1. Розрахунок колони відносно матеріальної осі Х1-Х1…………….24

7.3.2. Розрахунок колони відносно вільної осі Y1-Y1 ……………...24

7.3.3. Перевірка стійкості колони відносно вільної осі…………….25

7.3.4. Розрахунок планок…………………………………………….26

7.3.5. Розрахунок бази колони………………………………………28

7.3.6. Розрахунок оголовка колони………………………………….30

7.3.7. Конструювання колони ……………………………………….32

Список використаної літератури……………………………………34

1.Вихідні дані для виконання курсової роботи:

- крок колон у повздовжньому напрямку l₁ – 12,8 м;

- крок колон у поперечному напрямку l₂ – 7,2 м;

- габарити майданчика в плані – три кроки у поперечному і поздовжньому напрямках;

- відмітка підлоги робочого майданчика – 8,0 м.

- тип сполучення балок – поверхове;

- тип перерізу колони – наскрізна з планками;

- характеристичне рівномірно-розподілене навантаження 33 кн/м²;

- будівельна висота перекриття не обмежена;

- тип сполучення відправних елементів головної балки – зварний;

- кількість монтажних стиків у головній балці – один;

- матеріал конструкцій:

• балок настилу – сталь С255;

• головних балок – сталь С245;

• колон - сталь С275;

• фундаментів – бетон класу В15.

2. Конструкція робочої площадки

Відповідно до вихідних даних приймаємо нормальний тип балочної клітки з плоским стальним настилом (рис.1).

Рис.1.Схема балочної клітки

Головні балки складеного двотаврового перерізу розміщуємо уздовж більшої відстані між колонами і проліт їх становить l₁=12800 мм.

Балки настилу проектуємо з прокатних двотаврів і розміщуємо їх перпендикулярно до головних балок. Проліт балок настилу становить l₂=7200мм.

Крок балок настилу приймаємо в межах а=0,6...1,6 м. У даній курсовій роботі при l₁=12,8 м приймаємо n=16,тоді а=l₁/n=12,8/16=0,8м.

Відповідно до завдання приймаємо поверхове сполучення балок.

Монтажні з’єднання між собою здійснюються за допомогою болтів класів точності В .

Перекриття робочої площадки опирається на колони наскрізного типу з двох двотаврів, з’єднаних між собою планками.

Геометрична незмінність конструкції робочої площадки забезпечується в’язями між колонами в площині кожного ряду колон у двох взаємоперпендикулярних напрямках.

3. Розрахункові характеристики матеріалів конструкцій та їх з’єднань

3.1. Балки настилу

Балки настилу проектуємо з прокатних двотаврів зі сталі С255 з розрахунковим опором R_y=240 МПа і нормативним опором R_yn=245 МПа і R_un=370 МПа (табл. 51* [1], фасонний прокат товщиною ). Розрахунковий опір сталі зрізу R_s=0,58·R_y =0,58240=139,2 МПа.

3.2. Головні балки

Головні балки проектуємо з двотаврового складеного перерізу з листової сталі С245 з розрахунковим опором R_y=230 МПа і нормативним опором R_un=370 МПа (табл. 51* [1], листовий прокат товщиною Розрахунковий опір сталі зрізу R_s=0,58R_y=0,58230=133,4 МПа. З табл. 52* [1] залежно від R_un=370 МПа приймаємо розрахунковий опір сталі зминанню торцевої поверхні R_р=336 МПа.

3.3. Колони

Колони проектуємо наскрізного типу з двох прокатних швелерів (за ГОСТ 8240-89) або двотаврів (за ГОСТ 8239-89) з планками зі сталі С275.

Колона складається з трьох частин : стержня, оголовка та бази.

Стержень колони. З табл.51*[1] для фасонного прокату товщиною зі сталі С275 приймаємо розрахунковий опір R_y=270 МПа.

Оголовок колони. Розрахунковим елементом оголовка являється вертикальне ребро з листової сталі С275, для якої розрахунковий опір

R_y=260 МПа, нормативний опір R_un=370 МПа (табл. 51* [1] листовий

прокат товщиною ), а розрахунковий опір R_p=336 МПа приймаємо з табл. 52*[1] залежно від R_un=370 МПа.

Розрахунковий опір сталі зрізуR_s=0,58·R_y=0,58260=150,8 МПа.

База колони. Основним розрахунковим елементом бази являється опорна плита, товщина якої повинна бути не менше 20 мм.

Опорну плиту бази проектуємо з листової сталі С275 товщиною з розрахунковим опором R_y=260 МПа (табл.51* [1]).

Фундаменти під колони проектуємо з бетону класу В15 з розрахунковим опором R_в=8,5 МПа.