Т19.01-КМ-КР-616

Лист

Введение

Площадки предназначены для размещения технологического оборудования, организации его обслуживания и ремонта.

В курсовой работе выполнены расчеты колонны, главной балки, балки настила и настила технологической площадки. Расчет конструкций проведен по методу предельных состояний: настил, балки настила и главная балка рассчитаны по первой и второй, а колонна - по первой группе предельных состояний. К технологической площадке приложены нагрузка от собственного веса конструкций и временная нормативная нагрузка. Нагрузка, воспринимаемая настилом, передается на балки настила, которые в свою очередь передают ее на главные балки, опирающиеся на колонны и далее на фундамент. Стержни центрально сжатых колонн состоят из двух ветвей, связанных между собой по высоте планками, приваренными к ветвям колонны. Для повышения сопротивления закручиванию и сохранения ее контура устанавливаем диафрагмы, которые располагаем у торцов отправочных элементов. Балки настила проектируем из прокатных профилей - двутавров, а главные балки - составными. Настил приварен к балкам настила, что делает невозможным сближение балок настила при его прогибе под нагрузкой. Кроме того, путем приварки настила к поясам балок создается частичное защемление настила, появляются опорные моменты, снижающие моменты и прогиб в пролете.

Взаимное расположение балок в балочной клетке согласно заданию на курсовую работу принято этажным.

Колонны в рабочих площадках проектируем центрально-сжатыми, состоящими из оголовка, стержня и базы. Стержень колонны выполняем из двух двутавров. Передача давления от стержня колонны на фундамент осуществляется через базу. Для соединения базы с фундаментом используем анкерные болты, диаметр которых из условий коррозии принимаем не менее 20 мм. Для обеспечения геометрической неизменяемости технологической площадки между колоннами устраиваем связи.

Исходные данные:

Временная нормативная нагрузка кН/м ². Размеры балочной клетки: м; м. Отметка верха настила 8,0 м. Сопряжение балок настила с главной балкой - этажное. Материал конструкций: настил – 14Г2; балка настила – Вст3сп5 - 2; главная балка -18КП; колонна - 18Гсп.

1 Расчет настила

Предельный относительный прогиб настила принимаем равным

[6].

Для настила применяем листы рифленой стали по ГОСТ 8568-77.

Предварительно принимаем толщину стального настила в зависимости от временной нормативной нагрузки по [2]; t=8 мм. Шаг балок настила принимаем равным l_n =0,985 м; количество балок настила nb = 12,8/0,985=13.

Проверим принятую толщину листов настила, для чего определим отношение пролета настила к его толщине

При жестком закреплении тонкого настила(40   300), его рассчитываем на изгиб с распором (рисунок 1).

Рисунок 1 - К расчету плоского стального настила

Толщину листа при работе настила на изгиб с распором определяем по формуле [2]

, (1)

где - цилиндрическая жесткость пластинки;

;

- коэффициент Пуассона; для стали принимается равным 0,3 [4];

- поправка, учитывающая отсутствие в настиле поперечной линейной деформации;

E=2,06х10 ⁵Па - модуль упругости прокатной стали [4];

- расчетная ширина полосы настила; принимается равной 100 см;

Изм. Кол. Лист № док. Подпись Дата

- заданное отношение пролета настила к его предельному прогибу;

- нормативная нагрузка на 1 м полосы настила;

- собственный вес настила. По таблице 2.2 [7] для ромбической стали толщиной 8 мм вес 1 м² = 0,746 кН.

кН/м²

кН/м².

м;

Принимаем t = 12 мм.

Силу распора определяем по формуле [2]

, (2)

где - коэффициент надежности по нагрузке; принимаем[5];

Н/м.

Расчетное значение катета шва, прикрепляющего настил к балкам при ручной сварке, определяем по одной из формул:

или , (3)

где - расчетная длина шва; принимаемсм;

и - коэффициенты, принимаемые при сварке элементов; принимаем

и;

- коэффициент надежности по материалу шва; принимаем = 1,25;

и - расчетные сопротивления сварных соединений угловых швов при срезе соответственно по металлу шва и металлу границы сплавления [4]; принимаем; ;

здесь R_wun=R_un ; R_wun- нормативное сопротивление металла шва по временному сопротивлению R_un - временное сопротивление стали разрыву; R_un=470МПа; тогда

МПа; МПа.

и - коэффициенты условий работы шва; принимаем

; ;

Изм. Кол. Лист № док. Подпись Дата

- коэффициент условий работы [5]; принимаем .

м;м.

Принимаем катет шва k_f = 6 мм.

2 Расчет балки настила

2.1 Подбор сечения балки настила

Балки настила принимаем из прокатных двутавров по ГОСТ8239-72 (таблица 3.1) [7].

Расчетная погонная нагрузка на балку [1]

, (4)

где - коэффициент надежности по нагрузке для равномерно распределенной нагрузки; при полном нормативном значении равномерно распределенной нагрузки 2,0 кПа[5];

- коэффициент надежности по нагрузке; для металлических конструкций [5];

- собственный вес настила; ранее определен Н/м²;

- собственный вес 1 м балки; принимаем Н/м²) [2].

Н/м.

Расчетная схема представлена на рисунке 2.1.

Максимальный изгибающий момент M находим по формуле

. (5)

кНм.

Наибольшая поперечная сила определяется по формуле

. (6)

Рисунок 2.1 - К расчету балки настила

Н = 58,5 кН.

Требуемый момент сопротивления сечения балки «нетто» для случая упругопластической работы при изгибе балки в одной из главных плоскостей можно определить по формуле [4]

(7)

где - коэффициент, учитывающий развитие пластических деформаций по сечению; предварительно принимаем[1];

- расчетное сопротивление материала; принимаем по [1] в зависимости от марки стали (таблицы 2.5 и 2.6) МПа;

- коэффициент условий работы; предварительно принимаем

м ³ = 295 см ³.

По сортаменту [2] принимаем прокатный двутавр № 40, его характеристики: см³, масса 1м 31.5 кг, см ⁴.

Определяем соотношения площадей пояса и стенкибалки по формуле

, (8)

где и- ширина и толщина пояса выбранного двутавра;мм; мм;

- толщина стенки двутавра; мм;

- высота двутавра; мм.

По таблице 3.3 [7] принимаем значения коэффициентов c(c_x), c_y и n:

Принимаем c=1,1

c_y=1,47; n=1,5