Проектирование металлической балочной клетки (стр. 1 из 8)
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Пермский государственный технический университет
Строительный факультет
Кафедра строительных конструкций
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
К курсовому проекту на тему
Металлическая балочная клетка
Выполнил гр. ПГС07
Краснов В.Г.
Руководитель Чазова А.К.
г. Пермь 2010
Содержание
1. Исходные данные на проектирование
2. Расчёт стального настила
3. Расчёт балки настила Б2
4. Расчёт главной балки
4.1 Сбор нагрузок на главную балку
4.2 Конструктивный расчёт
4.3 Изменение сечения главной балки
4.4 Расчет соединения поясов со стенкой
4.5 Проверки местной устойчивости элементов главной балки
4.6 Сопряжение балок настила с главными балками
4.7 Расчет опорного ребра главной балки
4.8 Монтажный стык главной балки
5. Расчет центрально сжатой колонны К4
5.1 Расчет сплошного сечения
5.2 Расчет сквозного сечения
6. Список литературы
1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ
| Буква Ф.И.О. | № п/п | Исходные данные | Условные обозначения | Ед.изм. | Размер, величина, сталь |
| К | 1 | Шаг балок настила | а | м | 1,6 |
| Р | 2 | Пролет балок настила | l | м | 5,2 |
| А | 3 | Пролет главных балок | L | м | 9,0 |
| С | 4 | Нормативная постоянная нагрузка | qnпост | кН/м2 | 8,0 |
| Н | 5 | Нормативная временная нагрузка | qnвр | кН/м2 | 17,0 |
| О | 6 | Высота этажа | H | м | 6,0 |
| В | 7 | Сталь балок настила | С345 | ||
| В | 8 | Сталь колонн | С345 | ||
| А | 9 | Сталь поясов главной балки | С255 | ||
| Л | 10 | Сталь настила, стенки главной балки | С245 | ||
| Е | 11 | Класс бетона фундамента | В10 | ||
| Н | 12 | Коэффициент надежности по нагрузке (постоянной) | γf пост | 1,1 | |
| Т | 13 | Коэффициент надежности по нагрузке (временной) | γf вр | 1,3 | |
| И | 14 | Тип настила – стальной с относительным прогибом |  |  | |
| Н | 15 | Типы электродов, марки сварочной проволоки [СНиП П-23-81*, табл. 55] |
КОМПОНОВКА БАЛОЧНОЙ КЛЕТКИ
Балочная клетка одноэтажной рабочей площадки, рекомендуемая к разработке по заданию, соответствует нормальному типу балочных клеток и представляет собой систему пересекающихся несущих балок (главных балок и балок настила), на которые опирается плоский стальной настил. Постоянные и временные нагрузки в балочной клетке нормального типа передаются с настила на балки настила, которые в свою очередь передают их на главные балки, опирающиеся на колонны.
В курсовом проекте в учебных целях принимаются главные балки, состоящие из двух взаимозаменяемых отправочных элементов. Так как главные балки имеют посередине монтажные стыки, то балки настила располагают симметрично относительно середины пролета главных балок. Для упрощения сопряжения балок настила с главными необходимо среднюю часть пролета главной балки оставить свободной, т.е. балка настила не должна приходиться на монтажный стык. Сопряжение балок настила с главными балками принимается в одном уровне верхних поясов.
 |
Рис. 1.1 Монтажная схема балочной клетки а – план, б – разрез 1-1
Для балок настила марки Б1 ширина грузовой площади составляет а/ / 2 = 1 / 0,5 = 0,25 м, для балок настила Б2 ширина грузовой площади равна шагу этих балок а = 1,6 м. На главные балки марки Г1 нагрузка собирается с ширины l / 2 = 5,2 / 2 = 2,6 м. Для главных балок Г2 ширина грузовой площади равна расстоянию между главными балками или пролету балок настила l = 5,2 м.
Площади сбора нагрузок на колонны:
К1 –
= 
= 11,7 м2 ; К2 – 
= 
= 23,4 м2 ;К3 –
= 
= 23,4 м2 ; К4 – L · l = 9 ·5,2 = 46,8 м2. 
Рис. 1.2 Монтажная схема балочной клетки с грузовыми площадями на несущие элементы: 1 – настил, 2 – балка настила Б2, 3 – главная балка Г2, 4 – колонна К4
2. РАСЧЕТ СТАЛЬНОГО НАСТИЛА
Определяем толщину настила из условия прогиба. Первоначально примем толщину настила
мм, так как 
кН/м 
.Плотность стали
кН /м 
, коэффициент надежности по нагрузке для конструкций из стали 
.Сбор нагрузок на настил производим в табличной форме
Таблица 2.1 Нагрузка на 1 м
настила | N п/п | Вид нагрузки | Усл. обозн. | Ед. изм. | Нормативная нагрузка | Коэффициент надежности по нагрузке γf | Расчётная нагрузка |
| Постоянные нагрузки | ||||||
| 1 | Собственный вес настилаtн · γs = 0,012· 78,5 | qсн | кН/м2 | 0,942 | 1,05 | 0,989 |
| Временные нагрузки | ||||||
| 2 | Длительные (вес оборудования) | qвр.дл. | кН/м2 | 8 | 1,1 | 8,8 |
| 3 | Кратковременная (вес продукции) | qвр.кр | кН/м2 | 17 | 1,3 | 22,1 |
| Итого |  | кН/м2 | 25,942 | 31,89 | ||
Расчет сочетаний нагрузок
Суммарное значение нормативной нагрузки на настил
= (0,942 + 0,95*8 + 0,9*17)*0,95 = 22,65 кн/м2где: Ψ1=0,95 – коэффициент сочетаний для временных длительных нагрузок;
Ψ2=0,90 – коэффициент сочетаний для временных кратковременных нагрузок;
γn=0.95 – коэффициент надежности для II группы ответственности здания;
Требуемая толщина настила
,пролет настила
.Ориентировочно ширина полки балки настила принимается
= 0,1 м, тогда расчетный пролет настила равен 
160 – 10 = 150 см.  |
Рис. 2.1 Стальной настил: а – конструктивная схема б – расчётная схема
; 
= 150; 
– цилиндрическая жесткость пластинки; 
= 
= 2,31·10 
кН/см ; 
= 0,3 – коэффициент Пуассона.где
- нормативная нагрузка на настил в кН/м2. 
,Требуемая толщина настила
= 1,52 см; принимаем 
мм.Полученная толщина настила из условия жесткости больше рациональной
мм, поэтому принимаем 
мм, настил подкрепляем ребрами, расположенными перпендикулярно балкам настила.Шаг ребер
см.Принимаем шаг ребер
90 см.
Рис. 2.2 расстановка рёбер жесткости