Санкт-Петербургский государственный политехнический университет

Инженерно-строительный факультет

Кафедра строительных конструкций и материалов

КурсоВой проект

Дисциплина: «Металлические конструкции»

Тема: «Рабочая площадка промышленного здания»

Выполнил: студент группы 3019/1

Акимов А.О.

Проверил: старший преподаватель кафедры СКиМ

Бучнев А.Н.

Содержание

1. Разработка конструктивной схемы рабочей площадки 4

2. Назначение толщины настила 4

3. Проектирование балок настила 5

3.1. Статический расчет 5

3.2. Назначение поперечного сечения балки настила 6

3.3. Проверка принятого сечения по I и II группам предельного состояния 6

3.3.1. Проверка прочности при изгибе: 6

3.3.2. Проверка прочности на срез: 7

3.3.3. Проверка общей устойчивости балки: 7

3.3.4. Проверка местной устойчивости: 7

3.3.5. По допустимости вертикальных деформаций: 7

4. Проектирование главной балки перекрытия 7

4.1. Статический расчет 7

4.2. Компоновка поперечного сечения главной балки 8

4.2.1. Выбор высоты сечения 8

4.2.2. Определение толщины стенки 9

4.2.3. Определение размеров полки 9

4.3. Определение характеристик принятого сечения 10

4.4. Проверка принятого сечения по I и II группам предельного состояния 10

4.4.1. По допустимости нормальных напряжений 11

4.4.2. По допустимости касательных напряжений 11

4.4.3. По допустимости прогиба 11

4.5. Изменение поперечного сечения главной балки по длине 11

4.5.1. Проверка измененного сечения по прочности и жесткости 13

4.6. Проверка общей устойчивости главной балки 14

4.7. Расстановка ребер жесткости 14

4.8. Проектирование поясных швов 17

4.9. Проектирование укрупнительного стыка на высокопрочных болтах 17

4.9.1. Определение месторасположения стыка на балке 17

4.9.2. Конструкция стыка на высокопрочных болтах 19

4.9.3. Выбор высокопрочных болтов 19

4.9.4. Расчет элементов стыка 20

4.9.5. Проектирование стыка по стенке 20

4.9.6. Проектирование стыка по полке 21

4.10. Проектирование узла опирания балки настила на главную балку 21

4.11. Проектирование узла опирания главной балки на колонну 22

4.11.1. Определение размеров опорного ребра: 23

4.11.2. Проверка устойчивости условного элемента 23

5. Проектирование двухветьевой центрально-сжатой колонны 23

5.1. Определение геометрической длины колонны 23

5.2. Компоновка поперечного сечения 24

5.3. Определение расчетной длины колонны 24

5.4. Проверка принятого сечения колонны относительно оси X 25

5.5. Проверка принятого сечения относительно оси Y. 25

5.6. Расчет элементов решетки и их прикрепления к ветвям колонны 26

5.7. Проектирование оголовка колонны 28

5.8. Проектирование базы колонны 29

5.8.1. Проектирование фундаментной плиты 29

5.8.2. Определение толщины фундаментной плиты 29

5.8.3. Крепление фундаментной плиты 31

5.8.4. Проектирование сварных швов, крепящих траверсы к колонне 31

5.8.5. Проверка прочности траверса 32

Заданием на проектирование предусматривается разработка проекта рабочей площадки. Площадка предназначена для размещения, обслуживания и ремонта технологического оборудования. Площадки состоят из настила, балок, лестниц и ограждений. Площадки опираются на отдельные колонны, которые передают нагрузку на отдельно стоящие фундаменты. По колоннам выстраивают систему несущих балок. По балкам выкладывают настил. Для обеспечения геометрической неизменяемости рабочей площадки устанавливается комплекс связей между колоннами.

Основные элементы рабочей площадки:

• Настил.

В зависимости от величины полезной нагрузки настил выполняется из плоской или рифленой стали, железобетонных плит или сталебетонный настил. В нашем проекте мы используем плоский несъемный стальной настил с толщиной листов от 6 до 16 мм из стали С245. Листы привариваются к верхним поясам балок настила. Исходя из условия местной устойчивости расстояния между балками настила от 0,6 до 1,6 м.

• Балки.

Существует два вида компоновки балочных клеток:

1. Простые балочные клетки. В них используются главные балки и балки настила.

2. Усложнённые балочные клетки. В них добавляются ещё вспомогательные балки.

В нашем проекте мы используем простую балочную клетку.

Балки настила обычно выполняются из прокатных двутавровых профилей с пролётом 3–5 м. Главные балки представляют собой составные сварные профили, располагаются с пролётом 14-18 м. располагают вдоль длинной стороны рабочей площадки. При необходимости главные балки разделяются на отправочные марки.

Колонны.

Преимущественно работают на центральное сжатие. Вместо простых колонн предпочитают применять сквозные колонны.

Исходные данные:

1. нормативная полезная нагрузка на рабочий настил – 1400 кгс/м²;

2. размеры площадки в плане в осях – 51х35 м*м;

3. отметка рабочего настила – 8,8 м;

4. характер опирания главной балки на колонну – верхнее с внутренним расположением опорного ребра;

5. класс сооружения по степени ответственности – II.