Пояснительная записка к курсовой работе на тему:

“Балочная клетка рабочей площадки”.

Выполнил ст. Гр. Пгс-

Ф.И.О.

Проверил: Ф.И.О.

Макеевка 2007 г.

Студент группы Ф.И.О. Вариант

Исходные данные для проектирования конструкций балочной клетки:

1) Размер помещения в осях:

2) Пролет главной балки:

3) Пролет балки настила:

4) Высота от пола до верха настила рабочей площадки (отметка верха настила):

5) Вид соединения элементов: заводских – сварка, монтажных – болты нормальной точности, сварка.

6) Тип колонн: сквозные.

7) Вид сопряжения балок настила с главной балкой:

а – этажное; в – в один уровень; с – по выбору.

8) Вид сопряжения главных балок с колоннами:

1 – опирание сверху; 2 – примыкание сбоку; 3 – по выбору.

9) Полезная нагрузка на перекрытие: .

Задание выдано "____" _____________ 200 г.

Срок сдачи "____" _____________ 200 г.

Руководитель проекта ___________________________

1. Компоновочные решения балочных клеток

Требуется выполнить компоновку балочной клетки с размерами ячейки L х l = 14,0 х 4,0 м и полезной нагрузкой на настил балочной клетки = 2,1 т/м² = 21 кН/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.

1.1. Балочная клетка нормального типа:

Определяем оптимальный шаг балок настила – :

,

где - пролет балок настила, подставляется в см;

- полезная нагрузка на м² поверхности балочной клетки, подставляется в кН/м².

Назначаем конструктивно шаг балок настила = 70 см (рекомендуется, чтобы укладывалось в пролете L целое число раз - раз).

Рис. 1. Компоновка балочной клетки нормального типа

1.2. Балочная клетка усложненного типа:

Определяем оптимальный шаг второстепенных балок – :

,

где - пролет второстепенных балок, подставляется в см;

- шаг балок настила, принимается из компоновки балочной клетки нормального типа и равен = 70 см.

Назначаем конструктивно шаг второстепенных балок = 200 см (рекомендуется, чтобы укладывалось в пролете L целое число раз - раз).

Определяем оптимальный шаг балок настила – :

,

где - пролет балок настила (шаг второстепенных балок), подставляется в см;

- полезная нагрузка на м² поверхности балочной клетки, подставляется в кН/м².

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

Конструктивно принимаем = 50 см ( раз).

Рис. 2. Компоновка балочной клетки усложненного типа

2. Расчет балочной клетки нормального типа

2.1. Расчет стального настила балочной клетки нормального типа

Требуется выполнить расчет стального настила балочной клетки нормального типа с полезной нагрузкой на настил =2,1т/м²=21кН/м². Размеры ячейки балочной клетки Lхl=14,0х4,0м. Шаг балок настила = 70 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.

Решение. 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 = = 70 см.

Жесткость настила определяем по формуле:

,

где - отношение пролета настила к предельному прогибу;

( =коэффициент Пуассона).

Следовательно,

.

Тогда

t_н = 70/101,22 = 0,692 см.

Принимаем согласно сортамента толщину настила, равную t_н = 8 мм.

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

Следовательно, растягивающее усилие на 1 см настила составит:

Расчет прикрепления настила. Сварку в соответствии с табл. 55 СНиП II-23-81* выполняем сварочной проволокой Св-08Г2С по ГОСТ 2246-70* диаметром 2 мм (табл. 55 СНиП II-23-81*), положение шва нижнее с _f = 0,9 и _z = 1,05 (табл. 34 СНиП II-23-81*); R_wf = 215 МПа (табл. 56) и R_wz = 0,45360 = 162 МПа (табл. 3).

Угловой шов, крепящий настил к балке, рассчитываем по металлу границы сплавления, так как:

_f  R_wf = 0,9  215 = 193,5 МПа  _z  R_wz = 1,05  162 = 170,1 МПа.

Находим катет сварного шва, прикрепляющий настил к верхнему поясу балки настила:

Согласно таблице 38 * СНиП II-23-81* минимальный катет сварного шва при наибольшей толщине t_н=8 мм равен . Принимаем больший из расчетного и минимального катетов сварного шва катет равным .