Курсовой проект - Проектирование рабочей площадки промышленного здания - файл n3.doc

Курсовой проект - Проектирование рабочей площадки промышленного здания
скачать (323.1 kb.)
Доступные файлы (7):
n1.log
n2.dwg
n3.doc109kb.05.10.2007 00:46скачать
n4.doc164kb.05.10.2007 00:43скачать
n5.doc160kb.05.10.2007 01:03скачать
n6.doc102kb.05.10.2007 01:04скачать
n7.doc33kb.11.03.2007 22:52скачать

n3.doc








РАЗДЕЛ I.

ВАРИАНТНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ БАЛОЧНОЙ КЛЕТКИ.

1.1. ОБЩИЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ.


  1. Пролет главной балки – 12 м;

  2. Шаг колонн – 5 м;

  3. Размер балочной клетки – 36х15 м;

  4. Отметка пола рабочей площадки – 6,6 м;

  5. Временная нагрузка на перекрытие – 19,9 кН/м;

  6. Материал настила – С245;

  7. Материал балки настила – С245;

  8. Материал главной балки – С235;

  9. Материал колонны – С245;

  10. Класс ответственности здания – 1.



1.2. РАСЧЕТ СТАЛЬНОГО НАСТИЛА.
Требуется определить и рассчитать прикрепления несущего настила из стали С245 (см. раздел 1.1.). Дано: нормативная равномерно распределенная временная, нагрузка q = 19,9 кН/м, коэффициент перегрузки n = 1,2, коэффициент условия работы  = 1, предельный относительный прогиб настила [f/l] ? 1/150, настил приварен к балкам электродами типа Э42, имеющими Rсвуш = 180 МПа = 18 кН/см. Определяем размеры настила по формуле (7.2. [1]):

(l/t) = (4*no/15)*(1 + 72*E1/no*q) (1.1.)

где (l/t) – искомое отношение пролета пластинки к ее толщине; no = (l/f) – заданное отношение пролета настила к его предельному прогибу; E1 = E/(1 - ) и  - коэффициент Пуассона ( для стали  = 0,3), E1 = E/(1 - ) = 2,06*10/(1 – 0,3) = 2,26*10 кН/см,

(l/t) = (4*no/15)*(1+72*E1/no*q) = (4*150/15*(1+72*2,26*10/150*1,99*10?) = 102.

По графику (рис. 7.6. [1]) l/t = 105. Точное решение дает l/t = 104,8. Принимаем t = 10 мм, тогда l = 105*1 = 105 см. По формуле 7.3. [1] определяем силу растягивающий настил:

Н = (n*/4)*[f/l]*E1*t (1.2.)

Н = (1,2*3,14/4)*[1/150]*2,26*10*1 = 2,71 кН/см.

Расчетная толщина углового шва, прикрепляющего настил к балкам, выполненного полуавтоматической сваркой в нижнем положении, - по формуле (5.6. [1]):

kш = H/ш*lш*Rсвуш* (1.3.)

где ш – коэффициент глубины проплавления шва, принимаемые в зависимости от вида сварки и положения шва для сталей с пределом текучести т ? 580 МПа (табл. 5.3. [1]), lш – расчетная длина шва, принимаемая меньше его фактической длины на 10 мм за счет непровара и кратера на концах шва,

kш = H/ш*lш*Rсвуш* = 2,71/0,9*1*18*0,95 = 0,17 см, принимаем kш = 4 мм.

Несущая конструкция щитового настила состоит из системы продольных и поперечных ребер, образующих балочный ростверк с ячейками около 0,5х1,5 м, к которому сверху приварен листовой настил. Балки ростверка ребра, поддерживающие настил, часто делают из гнутых профилей, а приварка их к настилу делает возможным включать в их расчет полосу настила шириной b = 1,3*t*E/R в качестве верхнего пояса балки ребра.

Сам листовой настил опираясь на ребра, работает как пластина, опертая на 4 стороны и закрепленная по контуру.
1.3. КОМПАНОВКА КЛЕТКИ В НОРМАЛЬНЫХ И УСЛОЖНЕННЫХ ВАРИАНТАХ.

Рассмотрим два варианта компоновки балочной площадки: первый – нормальный тип (рис. 1.1. а) и второй – усложненный тип (рис. 1.2. б).

Вариант 1. Расчетом настила определено возможное отношение пролета настила к его толщине l/t = 105. Принимаем толщину настила t = 10 мм, и тогда его пролет lн = 105*tн = 105*1 = 105 см. Пролет главной балки делим на 10 равных промежутков по 120 см – расстояний между балками настила. Фактический пролет настила – расстояние между краями полок соседних балок – меньше 120 см и не превышает 105 см. Определяем вес настила, зная , что 1 м стального листа толщиной 10 мм весит 78,5 кг:

g = 1*78,5 = 78,5 кг/м.

Нормативная нагрузка на балку настила:

qн = (pн + gн)*а = (19,9 + 0,785)*1,2 = 24,82 кН/м = 0,25 кН/см.

Расчетная нагрузка на балку настила:

q = (np*pн + ng*gн)*а = (1,2*19,9 + 1,05*0,785)*1,2 = 29,65 кН/м.

Расчетный изгибающий момент (длина балки настила 5 м):

Мmax = q*l/8 (1.4.)

Мmax = q*l/8 = 29,65*5/8 = 70,59 кН*м = 7059 кН*см.

Требуемый момент сопротивления балки определяем по формуле (7.12. [1]), первоначально принимая с1 = с = 1,1, по прил. 5 [1].

Wнт.тр = Мmax/с1*R* (1.5.)

Wнт.тр = Мmax/с1*R* = 7059/1,1* 24,5 = 276 см.

Принимаем двутавр №24 по ГОСТ 8239-72 с изм., имеющий I = 3460 см, W = 289 см, вес g = 27,3 кг/м, ширина полки в = 11,5 см. Проверяем только прогиб по формуле (7,18, а [1]), так как W = 289 см > Wнт.тр = 276 см:

f = (5/384)*q*l/E*I (1.6.)

f = (5/384)*qн*l/E*I = (5/384)*0,25*500/2,06*10*3460 = 1,77 см < 2 см = (1/250)*l.

Принятое сечение балки удовлетворяет условиям прочности и прогиба. Проверку касательных напряжений в прокатных балках при отсутствии ослабления опорных сечений обычно не производят, так как она легко удовлетворяется из-за относительно большой толщины стенок балок.

Общую устойчивость балок настила проверять не надо, так как их сжатие пояса надежно закреплены в горизонтальном направлении приваренным к ним настилом.

Определяем расход металла на 1 м перекрытия: настил 1*78,5 = 78,5 кг/м; балки настила g/а = 27,3/1,2 = 22,75 кг/м.

Весь расход металла составит: 78,5 + 22,75 = 101,25 кг/м = 1,012 кг/м.

Вариант 2. Настил принимаем таким же как в первом варианте, расстояние между балками настила а = 500/5= 100 см < 105 см. Пролет балки l = 12/4 = 3 м, нормативная и расчетная нагрузки на нее:

qн = (pн + gн)*а = (19,9 + 0,785)*1 = 20,68 кН/м = 0,21 кН/см.

Расчетная нагрузка на балку настила:

q = (np*pн + ng*gн)*а = (1,2*19,9 + 1,05*0,785)*1 = 24,7 кН/м.

Расчетный изгибающий момент (длина балки настила 5 м):

Мmax = q*l/8 = 24,7*3/8 = 21,17 кН*м = 2117 кН*см.

Требуемый момент сопротивления балки:

Wнт.тр = Мmax/с1*R* = 2117/1,1* 24,5 = 82,7 см.

Принимаем двутавр №16 по ГОСТ 8239-72 с изм., имеющий I = 873 см, W = 109 см, вес g = 15,9 кг/м, ширина полки в = 8,1 см. Проверяем только прогиб:

f = (5/384)*qн*l/E*I = (5/384)*0,21*300/2,06*10*873 = 0,94 см < 1,2 см = (1/250)*l.

Принятое сечение балки удовлетворяет условиям прочности и прогиба. Нагрузку на вспомогательную балку от балок настила считаем равномерно распределенной, так как число балок настила больше 5. Определяем нормативную и расчетную нагрузку на нее:

qн = (19,9 + 0,785 + 0,159/1)*3 = 62 кН/м = 0,62 кН/см.

q = (1,2*19,9 + 1,05*(0,785 + 0,159/1))*3 = 74,61 кН/м.

Расчетный изгибающий момент (длина балки настила 5 м):

Мmax = q*l/8 = 74,61*5/8 = 178 кН*м = 17800 кН*см.

Требуемый момент сопротивления балки:

Wнт.тр = Мmax/с1*R* = 17800/1,1*24,5 = 695 см.

Принимаем двутавр №36 по ГОСТ 8239-72 с изм., имеющий I = 13380 см, W = 743 см, вес g = 48,6 кг/м, в = 14,5 см. Проверяем только прогиб:

f = (5/384)*qн*l/E*I = (5/384)*0,62*500/2,06*10*13380 = 1,4 см < 2 см = (1/250)*l.

Затем проверяем общую устойчивость вспомогательных балок в середине пролета, в сечении с наибольшими нормальными напряжениями. Их сжатый пояс закреплен от поперечных смещений балками настила, которые вместе с приваренным к ним настилом образует жесткий диск. В этом случае за расчетный пролет следует принимать расстояние между балками настила lo = 100 см. Исходя из условий применения формулы (7.14 [1]) 1
lo/b = *{0,41 + 0,0032*b/t + (0,73 – 0,016*b/t)*b/ho}*E/R (1.7.)

lo/b = 0,3*{0,41 + 0,0032*14,5/1,23 + (0,73 – 0,016*14,5/1,23)*14,5/36}*

2,06*10/24,5 = 7,47 > 100/14,5 = 6,9.

Поскольку 7,47 > 6,9, принятое сечение удовлетворяет требованиям прочности, устойчивости и прогиба. По вариант 2 суммарный расчет металла (78,5 + 15,9/1 + 48,6/3) = 111 кг/м. Так как 101,25 кг/м < 111 кг/м, то принимаем вариант 1.


Рис. 1.1. Компоновка балочной площадки: а – нормальный тип; б – усложненный тип.










































Изм.

Кол. уч.

Лист

№ док.

Подп.

Дата













Раздел I

Стадия

Лист

Листов

Проверил










У

1

7

Разработал

Аксаев







Кафедра СП




























Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации