Главная / Образцы дипломных работ

Рабочая площадка промышленного здания

Внимание: Акция! Курсовая работа, Реферат или Отчет по практике за 10 рублей!
Только в текущем месяце у Вас есть шанс получить курсовую работу, реферат или отчет по практике за 10 рублей по вашим требованиям и методичке!
Все, что необходимо - это закрепить заявку (внести аванс) за консультацию по написанию предстоящей дипломной работе, ВКР или магистерской диссертации.
Нет ничего страшного, если дипломная работа, магистерская диссертация или диплом ВКР будет защищаться не в этом году.
Вы можете оформить заявку в рамках акции уже сегодня и как только получите задание на дипломную работу, сообщить нам об этом. Оплаченная сумма будет заморожена на необходимый вам период.
В бланке заказа в поле "Дополнительная информация" следует указать "Курсовая, реферат или отчет за 10 рублей"
Не упустите шанс сэкономить несколько тысяч рублей!
Подробности у специалистов нашей компании.

Код работы:	W014544
Тема:	Рабочая площадка промышленного здания

Содержание

Министерство образования и науки Российской Федерации

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Тольяттинский государственный университет»
АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ
____________________________________________________________
(институт)
«Промышленное, гражданское строительство и городское хозяйство»
(кафедра)

КУРСОВАЯ РАБОТА (КУРСОВОЙ ПРОЕКТ)

по учебному курсу «Металлические конструкции 2»

Вариант ____ (при наличии)

Студент

П. И. Юмашев
(И.О. Фамилия)

Группа
СТРбд-1401

Преподаватель
И. К. Родионов
(И.О. Фамилия)

Тольятти 2018

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Тольяттинский государственный университет»

АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ

(наименование института полностью)

Кафедра «Промышленное, гражданское строительство и городское хозяйство»

УТВЕРЖДАЮ
Завкафедрой

_____________ ________________________

(подпись) (И.О. Фамилия)
«____»___________20___г.

ЗАДАНИЕ
на выполнение курсовой работы

Студент: Юмашев Павел Иванович

1. Тема: Рабочая площадка промышленного здания

2. Срок сдачи студентом законченной курсовой работы

3. Исходные данные к курсовой работе: 1. Размеры рабочей площадки в плане (м): 34х16. 2. Пролёт главных балок А, м: 17,0. 3. Пролёт балок настила В, м: 8,0. 4. Высота до верха настила рабочей площадки H, м: 9,8м. 5. Отметка верха габарита оборудования (м): 8,0. 6. Временная нагрузка - q, кН/м2: 21. 7.Класс стали балок, колонн - С235.

4. Содержание курсовой работы (перечень подлежащих разработке вопросов, разделов)
1. Компоновка ячейки балочной клетки.
2.Расчет элементов ячеек балочных клеток
2.1. Расчёт плоского стального настила
2.2. Расчёт балки настила.
2.3. Определение ТЭП
3. Расчёт элементов ячеек балочных клеток. Вариант №2. 9
3.1. Расчёт плоского стального настила
3.2. Расчёт вспомогательных балок
3.3.Определение ТЭП.
4. Конструирование и расчёт главной балки
4.1. Общие положения
4.2. Нагрузки на главную балку
4.3. Определение высоты главной балки
4.4. Определение толщины стенки
4.5. Определение размеров поясов главной балки
4.6. Проверки главной балки
4.7. Проверка стенки на местное давление
4.8. Конструирование опорной части балки
4.9. Изменение сечения главной балки
4.10. Проверка местной устойчивости
4.11. Проверка местной устойчивости от касательных напряжений
4.12. Проверка местной устойчивости от нормальных напряжений
4.13. Потеря местной устойчивости от нормальных напряжений
4.14. Проверка местной устойчивости от совместных напряжений
4.16. Первая проверка
4.17. Вторая проверка
4.18. Монтажный стык главной балки
5. Конструирование и расчёт стержня сплошной колонны
6. Конструирование и расчет базы сплошной колонны
5. Ориентировочный перечень графического и иллюстративного материала
Компоновка балочной клетки. Вариант №1, плоский стальной настил, ячейка балочной клетки усложненного типа, Определение грузовой площади ГБ, Схема расстановки рёбер жёсткости,
6. Рекомендуемые учебно-методические материалы Металлические конструкции: учебник для студ. высш. учеб. заведений / [Ю. И. Кудишин, Е. И. Беленя, В.С.Игнатьева и др.] ; под ред. Ю. И. Кудишина. 10 изд., стер. – Издательский центр «Академия», 2007. – 688 с.,
Родионов И.К. Конструктивные решения элементов и уз-лов рабочих площадок промышленных зданий. Наглядное учебное пособие. ТГУ. Тольятти, 2013.

Родионов И.К. Конструктивные решения элементов и узлов рабочих площадок промышленных зданий. Учебно-методическое пособие. ТГУ. Тольятти, 2013.
Родионов И.К. Работа, расчет и конструирование сварной балки рабочей площадки промышленного здания. Учебно методическое пособие. ТГУ. Тольятти, 2017.

Руководитель курсовой работы
___________________________
_Родионов И. К.______________

(подпись)
(И.О. Фамилия)
Представитель работодателя?
___________________________
__Юмашев П. И____________

(подпись)
(И.О. Фамилия)
Задание принял к исполнению
___________________________
____________________________

(подпись)
(И.О. Фамилия)

Содержание.

1. Конструирование и расчет элементов и узлов балочной клетки..........3
1.1 Выбор оптимального варианта ячейки балочной клетки.......................4
1.1.1. Балочная клетка нормального типа (1 вариант).......................................4
1.1.1.1. Компоновка ячейки.....................................................................................4
1.1.1.2. Расчет настила..............................................................................................4
1.1.1.3. Расчет балок настила...................................................................................5
1.1.1.4. Технико-экономические показатели..........................................................6
1.1.2. Балочная клетка усложненного типа (2 вариант).....................................7
1.1.2.1. Компоновка ячейки......................................................................................7
1.1.2.2. Расчет настила..............................................................................................7
1.1.2.3. Расчет балок настила....................................................................................8
1.1.2.4. Расчет вспомогательных балок....................................................................9
1.1.2.5. Технико-экономические показатели.........................................................10
1.1.3. Технико-экономическое сравнение вариантов ячеек балочной клетки……………………………………………………………………..11
1.2. Конструирование и расчет главной балки. ..............................................11
1.2.1. Подбор основного сечения....................................................................... 11
1.2.2. Проверка стенки на местное давление......................................................14
1.2.4. Конструирование и расчет опорной части................................................16

1.2.5. Конструирование и расчет узла изменения сечения................................17
1.2.6. Обеспечение местной устойчивости..........................................................18
1.2.6.1. Местная устойчивость стенки от действия нормальных напряжений…………………………………………………………….....19
1.2.6.2 Местная устойчивость полки от действия нормальных напряжений……………………………………………………………......20
1.2.6.3. Местная устойчивость стенки от действия касательных напряжений…………………………………………………………..22
1.2.6.4. Местная устойчивость стенки от совместного действия нормальных, касательных и местных напряжений.............................24
1.2.7 Расчет поясных швов..................................................................................25
1.2.8. Расчет швов прикрепления опорных ребер к торцам балки..................26
1.2.9. Конструирование монтажного стыка........................................................27
2. Конструирование и расчет колонны..........................................................27
2.1. Стержень колонны......................................................................................27
2.2. Оголовок колонны.......................................................................................29
2.3. База колонны................................................................................................33

Введение.
Металлические конструкции применяются сегодня во всех видах зданий и инженерных сооружений, особенно, если имеют место значительные пролеты, высота, нагрузки. Потребность в металлических конструкциях чрезвычайно высока и непрерывно увеличивается. Базой для удовлетворения этой потребности является большой объем производимой в стране стали, заводы металлических конструкций и специализированные монтажные организации, специализированные проектные организации и научно-исследовательские институты. Основная масса строительных металлоконструкций (порядка 50%) приходится на каркасы производственных зданий, в том числе и их рабочие площадки.

Курсовая работа разработана в соответствии с заданием и включает выбор и расчёт наиболее экономичной схемы компоновки в плане балок, расчёт и конструирование колонны, оголовка, базы колонны и расчёт необходимых узлов и швов. Работа состоит из пояснительной записки и графической части. Записка выполнена на 48 страницах, включая 2 таблицы и 9 рисунков. Графическая часть разработана на 1 листе формата А1.

1. Конструирование и расчет элементов и узлов балочной клетки.

По проекту, для экономического сравнения, рассчитывается 2 варианта балочной клетки ( нормального типа и усложнённого).
Варианты балочных клеток:
Рис. 1. Компоновка балочной клетки. Вариант №1.

1.1 Выбор оптимального варианта ячейки балочной клетки.
1.1.1 Балочная клетка нормального типа (1 вариант).
Конструктивная и расчетная схемы настила представлены на рис. 2. Пролет настила равен шагу балок а = 0,85 м.
1.1.1.1 Компоновка ячейки.

Рис. 2. Плоский стальной настил:
а) конструктивная схема; б) расчетная схема.
1.1.1.2 Расчет настила.

Рис. 3. Графики Лейтеса

Для заданной нагрузки qvn=21кН/м2 и предельно допустимого относительного прогиба [f/a] = 1/150 определяем требуемое отношение пролета настила к его толщине a/t = 103. При заданном пролёте настила а=0,85 м определяем его требуемую толщину[6]:

По ГОСТ 19903–74* принимаем толщину настила t = 9 мм.

где ?ст = 78,5 кН/м3 – объемный вес стали.
1.1.1.3 Расчёт балки настила
Конструктивная схема сопряжения балок настила с главными представлена на рис. 4.

Рис. 4. К расчету балки настила: а) конструктивная схема; б) расчетная схема; в) эпюра изгибающих моментов; г) эпюра перерезывающих усилий [6].
. Таким образом, нормативная нагрузка, действующая на балку настила:

Расчетная нагрузка определяется с учетом коэффициентов надежности. Определим величину расчетной погонной нагрузки, действующей в данном случае на балку настила:

Расчетные значения изгибающего момента и перерезывающей силы:

Где: Rу=23кН/см2 –по т. 51*[8] для фасонного проката толщиной до 20 мм;
( –коэффициент условия работы балки [7]
По сортаменту ГОСТ8239-89 ближайший больший момент сопротивления Wх =743 см3 имеет двутавр №36, вес одного погонного метра двутавра gнс.в.=0,486 кН/м, момент инерции Jх=13380см4, Sx=423см3, tw=7,5см, ,
Проверим прогиб принятой балки настила с учетом ее собственного веса. Нормативная погонная нагрузка
= 18,45 + 0,486 = 18,94 кН/м = 189 Н/см.

Прогиб балки меньше предельно допустимой величины. Таким образом, можно сделать вывод, что балка отвечает предъявляемым к ней эксплуатационным требованиям по 1-й, и 2-й группам предельных состояний [8].
1.1.1.4. Определение ТЭП
Расход стали на 1 м2 ячейки.
В рассматриваемом случае расход стали определяем, как суммарную величину расхода на настил и на балки настила.
Расход настила на 1 м2 ячейки определяем умножением объемной плотности стали ? на толщину листа t:
? ?
Расход стали на балки настила, отнесенный к 1 м2 ячейки, можно определить делением линейной плотности балок на ширину их грузовой полосы:

Суммарный расход стали на квадратный метр ячейки: 70,65+57,18=127,83 кГ/м2
Количество отправочных марок балок в ячейке со-ставляет 20 штук (20 шт. БН). Количество типоразмеров балок в ячейке – 1шт, то есть, балка I36 конструктивной длиной 7980 мм (пролет в осях 5500 мм, по 10 мм привязка с двух сторон) [6].
1.1.2 Балочная клетка усложненного типа (2 вариант)
1.1.2.1 Компоновка ячейки.
1.1.2.2 Расчёт настила.

План усложнённой балочной клетки с раскладкой балок приведён на рисунке 6. ; шаг балок настила а =100 см; шаг вспомогательных балок b = 3,4м; толщина настила:

Рис. 5. К расчету настила:
а) конструктивная схема; б) расчетная схема.
По сортаменту (ГОСТ 19903–74*) принимаем tн2=10мм. Нормативная величина нагрузки от массы настила, распределенной на 1 м2 площади gнn , может быть определена умножением объемной плотности стали на толщину листа:

где ?ст = 78,5 кН/м3 – объемный вес стали.
1.1.2.3 Расчёт балок настила
Расчетная схема настила аналогична варианту 1. Аналогично варианту 1 рассчитываем балку настила.

Рис. 6. Ячейка балочной клетки усложненного типа

Определяем нормативную и расчетную величины нагрузки, действующей на балку настила:

Расчетные усилия в балке:

Определяем требуемый момент сопротивления:

По сортаменту ГОСТ8239-89 ближайший больший момент сопротивления Wх =184 см3 имеет двутавр №20, вес одного погонного метра двутавра gн с.в. =0,21 кН/м, момент инерции Jх=1840 см4, Sx=104см3, tw=0,52см,

Так как Wxф >Wxтр , проверка прочности балки по нормальным напряжениям не требуется. Не требуется и проверка общей устойчивости балки ([6], п. 5.16). Выполняем проверку жесткости балки настила:

Таким образом, окончательно принимаем в качестве балки настила I№20 по ГОСТ 8239–89, как удовлетворяющий предъявляемым к нему эксплуатационным требованиям [8].
1.1.2.4 Расчет вспомогательных балок

Рис. 7. К расчёту вспомогательной балки

Нормативная нагрузка на вспомогательную балку
.
Расчетная нагрузка на вспомогательную балку:

Требуемый момент сопротивления
.
По сортаменту ГОСТ 26020-83 ближайший больший момент сопротивления Wх =2936 см3 имеет двутавр №60Б2, вес одного погонного метра двутавра gн с.в. =1,156 кН/м, момент инерции Jх = 87640см4, Sx=1669см3, tw=1,1см. Так как Wxф >Wxтр , проверка прочности балки по нормальным напряжениям не требуется.

4,35 < 24,11 – таким образом, общая устойчивость вспомогательной балки обеспечена.
Проверим её жесткость:

.
1.1.2.5. Определение ТЭП
Расход стали в кг на 1 м2 настила:
? ?
Расход стали в кг на балки настила, отнесенный к 1 м2 ячейки:

Расход стали на 1 м2 балочной ячейки усложненного типа:
78,5+21+34=133,5 кГ/м2
Количество отправочных марок балок в ячейке составляет 41 штук, т.е. 35 штук БН и 6 штук ВБ. Количество типоразмеров балок в ячейке – 2 шт., то есть 1 шт. БН и 1 шт. ВБ. Основные показатели балочных клеток по вариантам сводим в таблицу 1.2 [6].

1.1.3 Технико-экономическое сравнение вариантов ячеек
балочной клетки

Таблица 1.2 – Основные показатели балочных клеток
Показатель
Номер варианта

1
2
Шаг балок настила (м)
0,85
1,0
Шаг второстепенной балки (м)
----
3,4
Толщина настила (мм)
9
10
№ двутавра балки настила
36
20
№ двутавра второстепенной балки
----
60Б2
Расход стали (кг/м2 )
127,83
133,5
Количество отправочных марок
20
41

Выбираем вариант №1 [6].
1.2 Конструирование и расчёт главной балки
1.2.1 Подбор основного сечения.
Проектирование однопролётной составной сварной главной балки начинается с составления расчётной схемы [4].

Рис. 8. Определение грузовой площади ГБ

Рис. 9. К расчёту ГБ

Максимальные изгибающий момент и перерезывающая сила в главной балке:

где: Ry =23кН?см2-расчетное сопротивление стали класса C235 на сжатие, растяжение, изгиб по пределу текучести для фасонного проката, принятое в первом приближении для фасоного проката толщиной от 2 до 20 мм по табл.В.5 [7].

Примем толщину стенки 14мм.

б) Минимальная высота главной балки определяется из условия ее жесткости (наименьшая рекомендуемая высота):

где l / fu = 400 – величина, обратная предельному прогибу главной балки при ее пролете 17 м.
в) Высота главной балки, определяемая из условия ограничения строительной высоты перекрытия при поэтажной схеме сопряжения балок :

Сравнивая полученные высоты, принимаем высоту балки 140см. Во всех случаях высоту балки следует принимать в целях унификации кратной 100 мм. [4].
Толщина стенки вычисляется исходя из трех условий:
1) Прочности стенки на срез в опорном сечении по формуле:

2) Местной устойчивости (без укрепления продольными ребрами жесткости) по формуле:

Толщину стенки следует принимать, как максимальную из определенных выше толщин в соответствии с ГОСТ 19903–74*. По полученным результатам оставляем толщину стенки, равную tw = 14 мм. [4].

Высоту стенки определяем по формуле hw=hгб-2tf =140-2*4=132см, приняв толщину полки tf =4,0 см.

где h0=h– tf = 140-4=136 см – расстояние между центрами тяжести поясов.
Принимаем в соответствии с сортаментом ГОСТ 19903–74* поясной лист сечением 600х40 мм. Площадь пояса Аf=240 см2.

Рис. 11. Сечение главной балки

Не требуется и проверка прочности с позиции среза (касательных напряжений, так как толщина стенки (14мм) больше требуемой с позиции среза (12,1мм). Таким образом, требуется лишь проверка прочности по нормальным напряжениям:

Определяем геометрические характеристики сечения:

Проверяем несущую способность балки по упругой стадии ее работы:

1.2.2. Проверка стенки на местное давление.

. Проверка прочности стенки на местное сжатие производится по формуле:

где
– расчетная сосредоточенная нагрузка, равная суммарной опорной реакции от двух балок настила;
–условная длина распределения нагрузки (рис. 3.6), [4].
Производим проверку прочности стенки на местное сжатие:

Рис. 12 Схема нагрузки

Условие выполняется: стенка работает в пределах упругих деформаций.

1.2.4 Конструирование и расчет опорной части главной балки

Конструкцию опорной части главной балки принимаем с опорным ребром в торце балки (рис. 3.7). Нижний конец опорного ребра должен быть остроган. Толщина ребра принимается tр = 2 см. Выпуск ребра за нижнюю полку примем равным а1 = 20 мм, что меньше 1,5tр. В этом случае в соответствии с [п. 7.12, 8] расчёт ребра следует вести из условия работы на смятие. [4].

Рис. 13. Опорная часть главной балки
Отсюда, определяем требуемую ширину торца ребра из условия предотвращения смятия при действии нагрузки равной реакции главной балки :

В соответствии с ГОСТ 82–70* принимаем вр = 260 мм. Опорную часть балки составного сечения следует рассчитывать на продольный изгиб из плоскости как стойку [4].

Рис. 14. Устойчивость опорной части балки

В расчетное сечение стойки следует включать ребро и полосу стенки шириной , определяемую по формуле:

Расчетную высоту стойки следует принимать равной высоте стенки h?=132 см. Проверку устойчивости стойки следует проводить из условия:

Вычисляем геометрические характеристики стойки [4]:

Условная гибкость ребра относительно оси Z:

Коэффициент продольного изгиба определяем в соответствии с табл. Д.1 [8] для сечения типа «c» в зависимости от условной гибкости стойки :

Проверяем устойчивость [4]:

Устойчивость стенки обеспечена. Принимаем опорное ребро из листа широкополосной универсальной стали сечением –260х20мм [4]..

1.2.5. Изменение сечения главной балки
При равномерно распределенной нагрузке для составных балок место изменения сечения принимают на расстоянии примерно 1/6(l от опоры (см. рис. 6).

Рис. 15. Место изменения сечения главной балки.
Определяем место изменения сечения [4]:

Rwy = 0,85Ry; в рассматриваемом случае Rwy = 0,85?23=19,55 к / м2. Расчётные усилия в месте изменения сечения вычисляем по формулам:

Требуемый момент инерции сечения:

Требуемый момент инерции поясов [4]:

Требуемая площадь пояса [4]:

Требуемая ширина пояса при его толщине tf = 4,0 см составляет [4]:

По сортаменту на универсальную листовую сталь принимаем bf1=34 см.

Определяем геометрические характеристики уменьшенного сечения (Рис. 16.):

Рис. 16. Уменьшенное сечение ГБ

Рис. 17. Распределение напряжений в месте изменения сечения балки

Нормальные напряжения в стыковом шве равны:

Касательные напряжения определяем по формуле:

Проверка прочности стенки:

Таким образом, прочность уменьшенного сечения обеспечена [4],[5],[6],[7],[8].

1.2.6 Проверка местной устойчивости стенки от действия касательных напряжений

Рис. 18. Потеря устойчивости стенки от действия ?
Величина критических напряжений зависит от условной гибкости стенки . Определим необходимость постановки ребер жесткости [4]:

2h?=2?132=264 см

Рис. 19. Схема расстановки рёбер жёсткости
Исходя из этого принимаем максимальное расстояние между ребрами жё-сткости а=2550 см по всему пролету балки за исключением двух опорных отсеков (рис. 10).
Сталь поперечных ребер жесткости принимаем такой же, как сталь стенки главной балки. В соответствии с табл. 11 назначаем сталь поперечных ребер жесткости С235 [4].

Ширину поперечных ребер определяем по требованиям [8, п. 8.5.9] :
.
Размер br назначаем кратным 5 мм и принимаем не более свеса полок. Окончательно конструктивно принимаем ширину поперечных ребер br = 90 мм .
Толщину поперечных ребер назначаем из условий:

Толщину поперечных ребер принимаем 6мм.
1.2.7 Проверка устойчивости стенки от действия нормальных напряжений

Макимальные нормальые напряжения в случае равномерно распределенной нагрузки имеют место в середине пролета, сжатая зона располагается выше нейтральной оси. Таким образом, здесь вероятна потеря устойчивости стенки, появление выпучины (рис. 11).

Рис. 19. Потеря устойчивости стенки от действия ?
Постановка ребер эффективна при высоте главной балки hгб > 2,0 м. В рассматриваемом случае hГБ < 2,0 м, значит, устойчивость стенки от действия ? следует путем принятия достаточной для обеспечения устойчивости толщины:

При компоновке сечения принята толщина стенки 14мм, что больше чем требуемая с позиции обеспечения местной устойчивости стенки.

1.2.8. Потеря устойчивости полки от действия нормальных напряжений

Рис. 20. Потери устойчивости сжатой полки

Устойчивость полки зависит от её гибкости и характера закрепления. Величина свеса полки принимается равной согласно [п. 7.22, 8]. Проверяем местную устойчивость опорного ребра [4]. Величина свеса:

Условная гибкость свеса:

Предельно допускаемая условная гибкость равняется [4]:

Таким образом, устойчивость пояса обеспечена: 0,37 < 0,76.
1.2.9 Потеря устойчивости стенки от совместного действия нормальных, касательных и местных напряжений

На совместное действие напряжений проверяется устойчивость стенки во втором, наиболее напряженном отсеке от опоры, на расстоянии х1= 3,375м от оси.

Рис. 21. К вопросу устойчивости стенки от совместного действия
напряжений
В соответствии с п.8.5.3[8] устойчивость стенок балок 1-го класса симметричного сечения, укрепленных только поперечными ребрами жесткости (рис. 31), при наличии местного напряжения (?loc ? 0) и при условной гибкости стенки следует считать обеспеченной [4],

если выполнено условие [формула (80), 8]:

Действительная условная гибкость стенки

Определяем изгибающий момент и перерезывающую силу в сечении,
расположенном на расстоянии х1 = 3,825 м от оси, по формулам:

Определяем нормальные и касательные напряжения:

Местные напряжения принимаем равными из расчета стенки на местное давление [4]:

Критические касательные напряжения определяем по формуле (83):

где: ? – отношение большей стороны пластинки к меньшей;
Rs – расчетное сопротивление срезу;

В нашем случае ? = 255 ? 132= 1,93, что больше 0,8, а местные напряжения ?loc не равны нулю. Отсюда, в соответствии с п. 8.5.5,б проверку устойчивости

стенки по формуле (80) [8] следует выполнять дважды [4].

Критические нормальные напряжения ?cr определяем по формуле (81)[8]:

где коэффициент Ccr в соответствии с п.п. 8.5.4–8.5.6 следует пределять по таблице 12 [8] в зависимости от отношения сторон отсека и наличия местных напряжений. В рассматриваемом случае ?loc отсутствуют, ?=255?132=1,93>0,8. Отсюда коэффициент Ccr определяется в соответствии с п. 8.5.6, б [5] по табл. 12 в зависимости от отношения а/? и величины коэффициента ?. Коэффициент ? следует определять по формуле (84) [8] как :

По табл. 12 определяем коэффициент Ccr = 34,9 в зависимости от вида поясных соединений балки (сварные) и значения коэффициента ? = 8,48. Таким образом, нормальные критические напряжения будут равны:

Критические местные нормальные напряжения определяем по ф. (82) [8]:

Так как а/hw =255?132=1,93>1,33 принимаем в соответствии с п.8.5.5,б а/hw =0,55. По табл. 14 [8] определяем коэффициент с1 = 36,45 в зависимости от значений
? = 0,177 и а/?= 0,55.
Определяем коэффициент с2=1,67 по табл. [табл. 15,8].
Производим первую проверку устойчивости стенки:

Критические нормальные напряжения ?cr определяем по формуле (81)[8] в которой сcr=57,4 определяется по табл. 16 [8] в зависимости от а/? [4] :

Критические местные нормальные напряжения определяем по формуле (82) [8]:

Производим вторую проверку устойчивости стенки:

1.2.7. Расчет поясных швов
Поясные швы предотвращают сдвиг поясов относительно стенки [4].

Рис. 22. К вопросу работы поясных швов.

Исходя из полученных данных, принимаем поясные швы с катетом k= 5 мм, что больше 0,2 см по расчету и меньше максимально возможного 14 мм.
1.2.8. Расчет швов прикрепления торцового ребра к стенке балки

Рис. 23. Прикрепление ребра к торцу балки

Проверяем шов, крепящий ребро к стенке балки (шов 1, рисунок 11). Количество швов–2, параметры сварки: сварка полуавтоматическая в среде углекислого газа, сварочная проволока марки С-08Г2С (таблица 55* [8]), расчетное сопротивление металла шва Rwf = 21,5 кН/см2 , металла границы сплавления Rwz = 0,45?Run = 0,45?37 = 16,65 кН/см2 (Run =37 кН/см2 принимается по таблице 51* [8] для стали С345 толщиной 10...20 мм), диаметр сварочной проволоки 2 мм, положение шва – нижнее (таблица 34* [8]). Назначаем предварительно катет шва kf = 8 мм. По таблице 34*[8] определяем коэффициенты проплавления шва:

Расчётные сопротивления:

Определяем катет шва по металлу шва:

Определяем катет шва по металлу границы сплавления:

Минимально допустимый катет шва определяем по [8, табл. 38] для таврового соединения с двусторонними угловыми швами при толщине более толстого из свариваемых элементов tр = 20 мм. Минимальный катет шва равен kf min = 5 мм. Принимаем окончательно kf =10 мм. Главные балки Г2 на опорах соединяем между собой и с колонной болтами нормальной точности (болты класса точности В). Болты принимаем конструктивно М20 класса прочности 5.6, отверстия под болты dотв = 23 мм.

1.2.9. Конструирование монтажного сварного стыка главной балки
Стык находится в середине пролета главной балки, где нормальные напряжения абсолютно близки к расчетному сопротивлению на сжатие, растяжение, изгиб, определенному по пределу текучести [4].

Рис.24. Варианты монтажного стыка ГБ.
В варианте «б» сжатый (верхний) пояс и стенку соединяем прямым швом
встык, а растянутый (нижний) пояс – косым швом с заложением 1:2. В этом случае принимаем визуальный метод контроля качества шва нижней полки [4].
Такой стык будет равнопрочный основному сечению балки, он не рассчитывается. Для уменьшения сварочных напряжений в обоих вариантах принимается следующий порядок наплавки сварных швов: 1 – стыковой шов стенки, 2 и 3–поперечные стыковые швы поясов, после усадки швов 2 и 3 выполняют поясные швы, прикрепляющие полку к стенке (примерно 500 мм с каждой стороны от стыка, не заваренные на заводе) [4].
Делается это для того, чтобы избежать сварочные деформации при усадке поперечных швов [4].

2. Конструирование и расчёт стержня сплошной колонны
Исходные данные: расчётное усилие материал – сталь класса С235, геометрическая длина (высота) колонны:

Закрепление концов шарнирное (рис. 16).

Рис. 25. Расчётная схема колонны.

Задаемся гибкостью стержня колонны? = 80 и (прил. табл.5) определяем значение коэффициента ? = 0,686 для стали класса С235 при Ry = 23 кН/см2 . Требуемая площадь сечения [5]:

Требуемый радиус инерции
.

Примем толщину полки 25мм, толщину стенки 10мм.

Рис. 26. Сечение колонны.

Минимальный момент инерции [5]:

.
Радиус инерции [5]:
см.
Наибольшая гибкость [5]

Условная гибкость [5]:

По [8, табл. Д.1] в зависимости от условной гибкости коэффициент ? = 0,702 .

Проверим устойчивость колоны [5]:

кН/см2.

Недонапряжение составляет 4,7%, что меньше предельно допустимой величины 5%. Таким образом, общая устойчивость колонны обеспечена [5].

Так как :

Тогда:

Таким образом, действительная гибкость стенки меньше предельно до- пустимой, что позволяет сделать вывод об её устойчивости: нет необходимости повышения её жёсткости путём увеличения толщины или постановки парных продольных ребер. Проверим стенку колонны на предмет необходимости постановки поперечных ребер жёсткости. В соответствии с п. 7.21* [8] стенку колонны следует укреплять такими рёбрами в случае выполнения неравенства (18):

В нашем случае:

В соответствии с требованиями п. 7.23* [8] в центрально-сжатых колоннах с условной гибкостью от 0,8 до 4 отношение расчетной ширины свеса поясного листа bef к толщине следует принимать не более значений, определяемых по формулам табл. 29* [8]. В нашем случае условная гибкость равна 2,67. Расчётная ширина свеса полки:

Рис. 27. Свес полки колонны.

Отношение свеса к толщине:

Предельно допускаемую величину отношения свеса к толщине определяем как для полок, окаймленных ребрами, по формуле (21):

Действительное отношение свеса полки к её толщине меньше предельно допускаемого (7,8 < 28,2) что даёт возможность сделать вывод об устойчивости полки [5].
Таким образом, колонна с принятым сечением отвечает эксплуатационным требованиям [5].
Стенку колонны следует укреплять поперечными ребрами жесткости, если:

Так как условие не выполняется на каждом отправочном элементе должно быть не менее двух ребер жесткости. Размеры поперечных рёбер определяются в соответствии с п. 7.10 [8], как и для сварных балок: ширина их выступающей части bh должна быть для парного симметричного ребра не менее [5]:

Принимаем ширину ребра 70мм. Толщина ребра:

Принимаем толщину ребра 6мм.

2.2 Расчет конструкции оголовка колонн.

Оголовок колонны при опирании главных ба.......................

Для получения полной версии работы нажмите на кнопку "Узнать цену"

Узнать цену

Каталог работ

Похожие работы: