Содержание

Содержание…………………………………………………………………..……1

Задание на проектирование………………………………………...………..…...2

1 Компоновочные решения балочных клеток…………………………….....3

1.1 Балочная клетка нормального типа………………………………...…..……3

1.2 Балочная клетка усложненного типа………………………………..…….…4

2. Балочная клетка нормального типа……………………………….………5

2.1 Расчет стального настила …………………………………...………………..5

2.2 Расчет прикрепления настила……………………………...…….…..………6

2.3 Расчет балки настила……………………………………………….…………7

3.Балочная клетка усложненного типа…………………………………...….9

3.1 Расчет стального настила ……………………………………….……..….....9

3.2 Расчет прикрепления настила…...................................................................10

3.3 Расчет балки настила …………………………………………..….………..11

3.4 Расчет второстепенной балки балочной клетки………………………..….13

4. Расчет главной балки……………………………………………………....16

4.1 Сбор нагрузок на главную балку и определение расчетных усилий…....16

4.2 Определение генеральных размеров…………………………….….……...17

4.3 Компоновка поперечного сечения и определение геометрических размеров………………………………………………………………………….18

4.4 Проверка прочности балки по нормальным напряжениям……...…….…18

4.5 Изменение сечения главной балки по длине…………………...…………19

4.6Проверка местной устойчивости стенки …………………………………..20

4.7 Конструирование ребер жесткости……………..…………………….……21

4.8 Расчет поясных швов……………………..………..…………….………….22

4.9 Расчет опорного ребра главной балки……………………………………..22

4.10 Расчет крепления второстепенной балки к главной…………………….24

5.Расчет центрально-сжатой сквозной колонны………………………..……..26

5.1 Сбор нагрузок на центральносжатуюколонну……………………..……...26

5.2 Расчет соединительных планок…………………………………………….30

5.3 Расчет и конструирование базы колонны…………………………………31

5.4 Расчет и конструирование оголовка колонны…………………………….35 Список литературы………………………………………………….…………..37

1. Задание на проектирование

Студент Бритикова Л.В. группы ЗПЦБп-47 Вариант 124

1.1. Исходные данные для проектирования конструкций балочной клетки

1.2. Данные для проектирования:

1) Размер помещения в осях: 3L ˣ 3l

2) Пролет главной балки: L=10.6 м

3) Пролет балки настила: l=5 м.

4) Высота от пола до верха настила рабочей площадки (отметка верха настила): Н=13м.

5) Вид соединения элементов: заводских – сварка.

6) Тип колонн: сквозные.

7) Вид сопряжения балок настила с главной балкой:

с – по выбору.

8) Вид сопряжения главных балок с колоннами:

1 – опирание сверху.

9) Полезная нагрузка на перекрытие: q=19кН / м2 .

Задание выдано "____" _____________ 20 г.

Срок сдачи "____" _____________ 20 г.

Руководитель проекта ___________________________

1. Компоновочные решения балочных клеток

1.1 Балочная клетка нормального типа

Требуется выполнить компоновку балочной клетки

размерами ячейки L х l =10,6ˣ5м,

полезной нагрузкой на настил балочной клетки g = 1,9 т/м2 = 19кН/м2.

Проектные решения металлических конструкций вариантны. Для определения оптимального варианта намечаются схемы возможных вариантов и из них выбирают лучший. Для примера рассмотрим два варианта балочной клетки – нормальную и усложненную.

1. Балочная клетка нормального типа:

Определяем оптимальный шаг балок настила –аопт :

где l - пролет балок настила, подставляется в см;

g - полезная нагрузка на м2 поверхности балочной клетки, (кН/м2.)

Назначаем конструктивно шаг балок настила а = 100 см (рекомендуется,

чтобы а укладывалось в пролете L целое число раз –

L/a=1060/100=10.6→11 (раз)

Рис. 1 . Компоновка балочной клетки нормального типа

1.2. Балочная клетка усложненного типа:

Определяем оптимальный шаг второстепенных балок – :

где =500см - пролет балок настила, подставляется всм;

=100см - шаг балок настила, принимается из компоновки балочной клетки нормального типа

Назначаем конструктивно шаг второстепенных балок =250 см (рекомендуется, чтобы укладывалось в пролетеL целое число раз -

Определяем оптимальный шаг балок настила – :

где =250см - пролет балок настила (шаг второстепенных балок),

=19кН/м2. - полезная нагрузка на м² поверхности балочной клетки,

Шаг балок настила принимается из условий, что должно быть не менее 50 см и в пролете должно укладываться целое число раз.

Конструктивно принимаем =100 см

Рис. 2. Компоновка балочной клетки усложненного типа

2. Балочная клетка нормального типа

1. Расчет стального настила

Выполнить расчет стального настила балочной клетки нормального типа сполезной нагрузкой на настил =1,9т/м²=19кН/м².

Размеры ячейки балочной клетки L х l=10.6 х 5м.

Шаг балок настила = 100 см.

Материал настила – сталь С235 по ГОСТ 27772-88 с расчетным сопротивлением стали R_y = 230 МПа – для листового проката из стали С235 толщиной 2  t  20 мм.

Крепление настила к балкам настила выполнять полуавтоматической сваркой.

Стальной настил крепится к балкам, как правило, с помощью сварки и рассчитывается на прочность и жесткость. Из расчета на жесткость определяем отношение пролета настила l_н и его толщины t_н. Пролет настила l_н соответствует шагу балок настила .

Назначив пролет настила l_н находим толщину настила t_н, или наоборот.

Согласно условию задачи пролет настила (шаг балок настила) составляет l_н == 100 см.

Жесткость настила определяем по формуле:

,

где - отношение пролета настила к предельному прогибу;

(=коэффициент Пуассона).

Следовательно, t_н = 100/107.7 = 0,93 см.

Принимаем согласно сортаменту толщину настила, равную t_н=10 мм.

Согласно с сортаментом листовой стали принимаем ближайшее большее значение. Толщина листовой стали по ГОСТ 19903-74 принимается такой: 6 мм, 8 мм, 10 мм, 12 мм, 14 мм.

Горизонтальную опорную реакцию, на действие которой необходимо рассчитать угловые швы крепления настила к балкам, вычисляют по формуле:

, (кН/м)

где: _q – коэффициент надежности для полезной нагрузки, который равняется 1,2 в соответствии со СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия».

Прочность настила и сварные швы крепления настила к балкам настила проверяем по растягивающему усилию, определяемому по формуле:

, где Е₁ =Е / (1-²).

Следовательно, растягивающее усилие на 1 см настила составит: