Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Полтавський національний технічний університет імені Юрія Кондратюка

Будівельний факультет

Кафедра конструкцій із металу, дерева та пластмас

Пояснювальна записка до курсової роботи

“Балкова клітка”

з курсу “Металеві конструкції”

Виконав: студент групи 401-БПн

Батіг А.В.

Перевірив: старший викладач

Бібік В.М.

Полтава 2012

Зміст

1. Загальні відомості про конструкції сталевої балкової клітки .

1.1. Вихідні дані.

2. Компонування конструктивної схеми балкової клітки та розбивка сітки колон.

2.1. Розрахунок настилу.

2.2. Перевірка балок прийнятого варіанта.

3. Розрахунок та конструювання головної балки.

3.1. Збирання навантажень та визначення розрахункових зусиль.

3.2. Вибір висоти й компонування перерізу головної балки.

3.3. Зміна перерізу головної балки по довжині, перевірка приведених напружень.

3.4. Перевірка загальної стійкості головної балки. Перевірка стійкості поясів та стінки балки.

3.5. Розрахунок поясних швів і підбір перерізу ребер жорсткості.

3.6. Розрахунок та конструювання опорного вузла й вузлів балок.

4. Розрахунок і конструювання центрально стиснутої колони.

4.1. Визначення розрахункових сполучень зусиль та визначення розрахункової довжини колони.

4.2. Підбір перерізу й перевірка несучої здатності колони.

4.3. Розрахунок та конструювання опорного вузла колони.

4.4. Розрахунок та конструювання бази колони.

Використана література.

1. Загальні відомості про конструкції сталевої балкової клітки

Балкові перекриття можуть бути виконані зі сталевих конструкцій у будівлях різного призначення, а також у конструкціях робочих майданчиків. На робочих майданчиках у приміщенні цеху промислової будівлі розміщується виробниче обладнання на деякій висоті. В конструкцію майданчика входять колони, балки, настил і в’язі (рис.1.1). Система несучих балок сталевого покриття має назву балкової клітки.

Рис. 1.1. Конструкції робочого майданчика: 1 – колони; 2 – головні балки; 3 – балки настилу ; 4 – настил ; 5 – в’язі

У якості покриття балкової клітки (несучого настилу) застосовуються плоскі сталеві листи, котрі у вигляді смуги вкладаються на балки настилу й кріпляться до них зварюванням.

Балкові клітки можуть бути найпростішого, нормального або ускладненого типу (рис.1.2).

Рис.1.2.

в) – ускладнений тип; 1 – балки настилу; 2 –стіни; 3 – головні балки; 4 – колони; 5 – допоміжні балки

Схема розкладання балок балкової клітки визначається на основі порівняння техніко–економічних показників при проектуванні кількох варіантів.

З’єднання балок по висоті може бути поверховим або в одному рівні (для нормального типу клітки), а також пониженим (для ускладненого типу клітки) (рис.1.3).

Рис.1.3

. в) понижене; Н_с– будівельна висота перекриття; 1 – головна балка; 2 – балка настилу; 3 – настил; 4 – допоміжна балка

1.1. Вихідні дані

Необхідно запроектувати балкову клітку робочого майданчика під характеристичне корисне навантаження 22 кПа. Залізничні шляхи на майданчику вузькоколійні.

Крок колон у поздовжньому напрямку – 17 м, а у поперечному –8 м. У завданні наводяться вертикальні відмітки підлоги та стелі.

2. Вибір оптимальної схеми розкладання балок, компонування варіанта розкладання балок

Один із варіантів розкладання балок (програма оптимізації на ПЕОМ), котрий отримує студент до завдання:

Кафедра КМДіП Програма “WESTA”		Варіантне проектування балкової клітки студент БатігА.В.
17,00_8,00_22,00_1,2_1,0_25,0_ 24,0_250,_17_35_4_8_17_4_ 3_9_2
Варіант розкла-дання	Маса, кг/кв.м	Вартість, грив./кв.м	Настил, мм	Балки настилу		Допоміжні балки
				профіль	кроків	профіль	років
	137,1	30,8	10	45Б1	17	Нормальний тип розкладання
	121,1	28,8	8	40Б1	21
	116,5	29,0	6	40Б1	25
	127,6	32,2	6	40Б1	29
	113,5	30,1	5	35Б1	33
	145,0	32,4	10	30Б1	8	90Б1	3
	122,6	30,4	6	26Б1	12	90Б1	3
	120,4	31,7	5	23Б1	16	90Б1	3
	134,3	31,3	10	Д.18	8	70Б1	5
	108,3	28,5	6	Д.16	12	70Б1	5
	104,0	22.4	5	Д.14	16	70Б1	5
	134,5	32,3	10	Д.14	8	60Б1	7
	106,8	29,2	6	Д.12	12	60Б1	7
	100,4	29,7	5	Д.10	16	60Б1	7
	133,6	33,0	10	Д.10	8	55Б1	9
	106,9	30,2	6	Д.10	12	55Б1	9
	103,8	31,6	5	Д.10	16	55Б1	9

Варіант вибирається за мінімальною вартістю одного метра квадратного покриття, а якщо однакова вартість - вибирається за мінімумом маси. Отже обираємо варіант 14, так як він є найбільш економічним.

Рис. 2.1. Схема розкладання балок

Кінцево прийнята схема розкладання балок ускладненого типу.

Крок балок настилу дорівнює: мм (заокруглення до 10 мм). Крок допоміжних балок дорівнює:мм.