Псковский политехнический институт

Псковский политехнический институт

Филиал Санкт-Петербургского государственного

технического университета

Кафедра строительных материалов и конструкций

Расчетно-пояснительная записка

К курсовой работе по металлическим конструкциям на тему

Рабочая площадка

Факультет:	ИС
Группа:	44-52
Студент:	Коваленко П.В.
Руководитель проекта:	Васильев С.Ю.
Дата:

Псков

- 2006 -

Содержание

Исходные данные на проектирование. 2

1. Технико-экономическое обоснование балочной клетки. 3

1.1. Выбор компоновочной схемы балочной клетки. 3

1.1.1. Нормальная компоновка балочной клетки. 3

1.1.2. Усложненная компоновка балочной клетки. 4

1.2. Расчет балок настила нормальной балочной клетки. 4

Таблица сбора нагрузок. 4

2. Расчет главной балки. 6

2.1. Определение нормативных и расчетных нагрузок. 6

2.2. Определение усилий. 6

2.3. Компоновка сечения. 6

2.4. Подбор сечения поясов. 7

2.5. Проверка местной устойчивости полки. 7

2.6. Проверка прочности. 9

2. 7. Изменение сечения главной балки. 9

2.8. Проверка прочности балки. 10

2. 9. Проверка общей устойчивости. 11

2. 10. Проверка местной устойчивости элементов балок. 11

2.11. Конструирование и расчет опорного ребра. 13

2.12. Конструирование и расчет монтажного стыка главной балки. 15

2.13. Расчет поясных швов. 17

3. Расчет колонны. 18

3.1. Расчет стержня колонны сплошного сечения. 18

3.2. Расчет оголовка колонны. 20

3.3. Расчет базы. 21

Список литературы. Ошибка! Закладка не определена.

Исходные данные на проектирование.

Шифр 153.

1. Номер схемы поперечника: 1.

2. Размеры площадки в плане: .

3. Шаг колонн в продольном направлении: 12 м.

4. Шаг колонн в поперечном направлении: 6 м.

5. Отметка чистого пола первого этажа: 0.00.

6. Отметка верха настила: 10 м.

7. Отметка верха габарита помещения под рабочей площадкой: 8 м.

8. Нормативная полезная нагрузка: .

9. Расчетная температура эксплуатации: .

10. Материал настила: ст.

11. Материал несущих конструкций: сталь.

12. Материал фундаментов: бетон марки 200.

13. Колонны: спл.

14. Способы соединения элементов конструкций:

заводские – сварка;

монтажные – сварка, болты.

15. Монтажный стык главной балки запроектировать в середине или 1/3 пролета.

Схема поперечника рабочей площадки.

1. Технико-экономическое обоснование балочной клетки.

1.1. Выбор компоновочной схемы балочной клетки.

1.1.1. Нормальная компоновка балочной клетки.

При стальном настиле шаг балок принимаем .

Принимаем толщину настила в зависимости от нагрузки :

Определяем максимальный пролет стального настила, равный шагу балок настила – а, по графику "Предельная нагрузка настила с шарнирно-закрепленными краями по условию прогиба" [стр. 130, /1/]:

;

Принимаем .

1.1.2. Усложненная компоновка балочной клетки.

1.2. Расчет балок настила нормальной балочной клетки.

Таблица сбора нагрузок.

Состав нагрузок	Ед. изм.	Нормативная нагрузка	Коэффициент перегрузки	Расчетная нагрузка
1. Настил металлический		0,471	1,05	0,495
2. Собственный вес МК		0,3	1,1	0,33
3. Полезная нагрузка		10	1,2	12
Всего:

Проверка прогиба.

< .

2.7. Изменение сечения главной балки.

Рациональное место изменения сечения находится на расстоянии:

Момент и поперечная сила в месте изменения сечения:

Требуемый момент сопротивления измененного сечения:

Площадь пояса измененного сечения: .

Ширина: .

Из условий: ,

, принимаем .

Площадь измененного сечения балки ;

момент инерции измененного сечения

;

момент сопротивления измененного сечения ;

статический момент половины сечения относительно нейтральной оси

;

статический момент пояса относительно нейтральной оси

2.8. Проверка прочности балки.

Нормальное напряжение в месте изменения сечения:

< .

Касательное напряжение в месте изменения сечения:

< .

Напряжения в стенке на уровне поясных швов:

; .

Приведенное напряжение в месте изменения сечения:

< .

Напряжения в опорном сечении:

< ;

< .

Приведенное напряжение в опорном сечении на уровне поясных швов:

< .

2.9. Проверка общей устойчивости.

< .

2.10. Проверка местной устойчивости элементов балок.

Условная гибкость стенки: > , следовательно, местную устойчивость необходимо проверять.

< .

Принимаем b_h =90 t_s =12

Коэффициент, учитывающий защемление стенки равен:

Þ .

Критические нормальные напряжения: .

Критические касательные напряжения: ,

где: ,

≥ , , .

Сечение 1 -1.

< .

Сечение 2 -2.

< .

Сечение 3-3.

< .

2.11. Конструирование и расчет опорного ребра.

Требуемая площадь опорного ребра: ,

где: – опорная реакция главной балки;

– расчетное сопротивление стали смятию торцевой поверхности; – временное сопротивление металла балки, [т. 51 /2/]; – коэффициент надежности по материалу.