![]() Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву ![]() Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Рекомендовано к опубликованиюСодержание книги
Поиск на нашем сайте
МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОНСТРУКЦИИ
Методические указания к курсовой работе: «РАСЧЕТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПЛОЩАДКИ» для студентов специальности 1-70 02 01 "Промышленное и гражданское строительство"
Могилев 2008 УДК 629.059 ББК 38.7 Ж51 Рекомендовано к опубликованию учебно-методическим управлением ГУ ВПО «Белорусско-Российский университет» Одобрено кафедрой «Строительные конструкции, здания и сооружения» «8» марта 2008 г., протокол № 6
Составители: доц. канд. техн. наук Михальков В.С., ст. преподаватель Опанасюк Л.Г.. Рецензент: канд. техн. наук, доцент Е.Е. Корбут
Методические указания к курсовой работе: «РАСЧЕТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПЛОЩАДКИ» по дисциплине "Металлические конструкции" В методических указаниях приведен порядок расчета конструкций, входящих в состав балочного перекрытия технологической площадки: прокатных и составных сварных балок, сквозных колонн для студентов специальности 1-70 02 01 "Промышленное и гражданское строительство".
Учебное издание
МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОНСТРУКЦИИ Ответственный за выпуск С.Д.Семенюк Технический редактор А.А.Подошевко Компьютерная верстка В.Э.Ковалевский
Подписано в печать. Формат 60×84/16 Бумага офсетная. Гарнитура Таймс Печать трафаретная. Усл. печ. л.. Уч.-изд. л. Тираж. Заказ №
Издатель и полиграфическое исполнение Государственное учреждение высшего профессионального образования «Белорусско-Российский университет» ЛИ № 02330/375 от 29.06., 2004 г. 212005, г. Могилев, пр. Мира, 43.
ã ГУ ВПО «Белорусско- Российский университет», 2008 Конструкция рабочей площадки При проектировании конструкции рабочей площадки необходимо выбрать систему несущих балок, называемую балочной клеткой. Балочные клетки подразделяют на три основных типа: упрощенный, нормальный и усложненный (рисунок 1.1). При выполнении данной курсовой работы рассматривается проектирование балочной клетки нормального типа. а) б) в)
а) б) в) а - упрощенный; б - нормальный; в – усложненный Рисунок 1.1 - Типы балочных клеток
В балочной клетке нормального типа (рисунок 1.1, б) нагрузка с настила передается на балки настила, которые в свою очередь передают ее на главные балки, опирающиеся на колонны. Балки настила обычно проектируют прокатными, а главные балки могут быть как прокатными (больших профилей), так и составными.
Взаимное расположение балок в балочной клетке может быть различным: этажное (рисунок 1.2, а), в одном уровне (рисунок 1.2, б) и пониженное. Выбор типа балочной клетки определяется экономическими соображениями, заданными габаритами, соответствием конструкции технологическим требованиям и условиям эксплуатации. В задании на курсовую работу взаимное расположение балок задается. Колонны в рабочих площадках проектируют, как правило, центрально-сжатыми, состоящими из оголовка, стержня и базы. Тип стержня колонны зависит от ее высоты и нагрузки. При незначительных усилиях и высоте колонны до 5 м стержень выполняют из широкополочного прокатного двутавра. При больших высотах и нагрузках переходят на сквозные или сплошные сварные стержни. Соединение балок между собой и с колонной осуществляется при помощи болтов. Передача давления от стержня колонны на фундамент осуществляется через базу. Для соединения базы с фундаментом используются анкерные болты, диаметр которых из условий коррозии принимают не менее 20 мм. Для обеспечения геометрической неизменяемости рабочей площадки между колоннами устраивают связи.
а - поэтажное; б - в одном уровне; в- пониженное; hстр - высота перекрытия; hб – высота балки; ∆- прогиб балки; 1-балка настила; 2 – вспомогательные балки; 3 – главные балки; 4 – настил; 5 – железобетонные плиты. Рисунок 1.2 - Взаимное расположение балок
Расчет настила В качестве настила балочной клетки чаще всего применяют плоские стальные листы или железобетонные плиты. Иногда применяется щитовой настил, состоящий из несущего стального листа, имеющего сверху защитный слой и подкрепленного снизу продольными и поперечными ребрами. Полезная нагрузка настила перекрытий задается равномерно распределенной, а предельный относительный прогиб принимают не более
Стальной настил Для стального настила применяют плоские стальные листы, привариваемые к балкам. Приварка настила к балкам делает невозможным сближение опор настила при его прогибе под нагрузкой и вызывает в нем растягивающие усилия, улучшающие работу настила. Путем приварки настила к поясам балки создается частичное защемление настила, появляются опорные моменты, снижающие моменты и прогиб в пролете. В практических расчетах этим защемлением пренебрегают в запас жесткости. Расстояние между балками определяется несущей способностью настила или его жесткостью.
В зависимости от интенсивности нагрузки толщину стального настила можно принимать по [1]; значения представлены в таблице 2.1.
Таблица 2.1 - Рекомендуемые толщины стального настила
В зависимости от отношения пролета настила а - работа настила на изгиб; б - работа настила на изгиб с распором Рисунок 2.1 - К расчету плоского стального настила
Расчет настила на изгиб Настил при работе его только на изгиб при прогибе
где Прогиб настила при равномерно распределенной нагрузке [1]
где
где
10000 - число пересчета нагрузки из Н/м2 в Н/см2. Сплошной настил изготавливается из листов рифленой стали, а при значительных нагрузках - из листовой стали (см. таблицу 2.2). Толщина листа при работе настила на изгиб [2]
где
Железобетонный настил
Применяют железобетонные настилы из сборных крупноразмерных плит, а также в виде монолитной железобетонной плиты. Сборные железобетонные плиты крепятся к балкам путем сварки закладных деталей плиты с поясом балки. Монолитные железобетонные плиты опираются на верхние пояса балок аналогично стальному настилу и могут работать как самостоятельные плиты или включаться в работу со стальной поддерживающей балкой.
Таблица 2.4 - Расчетные сопротивления сварных соединений
Таблица 2.5 - Марки стали, заменяемые сталями по ГОСТ27772-88
Таблица 2.6 - Нормативные и расчетные сопротивления при растяжении, сжатии и изгибе листового, широкополосного универсального и фасонного проката по ГОСТ27772-88 для стальных конструкций зданий и сооружений
3 Расчет балки настила
А. Проверка прочности балки
Проверку на прочность выполняют по следующим формулам /1/: в сечениях с
в сечениях с
где
где
При сопряжении балок в одном уровне балки настила прикрепляются к поперечным ребрам жесткости главных балок болтами, что несколько ослабляет сечение стенки. В этом случае значение касательного напряжения, определенное по формуле (3.9), следует умножать на коэффициент
где
Таблица 3.4 - Значения коэффициента надежности по материалу
Проверка жесткости балки
Проверка второго предельного состояния ведется путем определения прогиба балки от действия нормативных нагрузок при допущении упругой работы материала. Для однопролетной балки, нагруженной равномерно распределенной нагрузкой, проверка деформативности производится по формуле [2]
где
Полученный относительный прогиб является мерой жесткости балки и не должен превышать нормативного, зависящего от назначения балки [4], т.е.
где Если проверка по формуле (3.11) не удовлетворяется, то следует увеличить сечение балки, взяв менее прочный материал, или допустить недоиспользование прочности балки, что менее выгодно. Расчет главной балки Проектирование балок составного сечения выполняют в два этапа: на первом этапе компонуют и подбирают сечения, а на втором – проверяют балку на прочность, устойчивость и жесткость. Сбор нагрузок Подбор сечения главной балки состоит в определении размеров поясов стенки составной сварной балки, с учетом заданных технологическим заданием условий, экономичности, прочности, устойчивости и технологичности изготовления. Расчетная схема представлена на рисунке 4.1. а - расчетная схема; б - сечение балки Рисунок 4.1 - К подбору сечения главной балки
Определение усилий
Расчетный изгибающий момент в середине пролета
Поперечная сила на опоре
Определим также нормативный изгибающий момент
Подбор сечения балки
Главную балку рассчитываем с учетом развития пластических деформаций. Требуемый момент сопротивления балки по формуле [1]:
где с 1 - коэффициент, учитывающий упругопластическую работу материала балки; в курсовой работе для балок двутаврового сечения по ГОСТ8239-72 можно принимать с 1 = 1,1 и в дальнейшем не уточнять [2].
Таблица 4.1 - Коэффициент надежности по нагрузке для веса оборудования
где fu - предельный относительный прогиб; для главных балок fu = 400 [6]. Назначаемая окончательно высота балки hb должна быть близкой к После установления высоты балки определяют минимальную толщину стенки
где Если
где
Размеры горизонтальных поясных листов балки находим исходя из необходимой несущей способности балки. Для этого вычисляем требуемый момент инерции сечения балки по формуле [2]:
где hb - принятая высота главной балки. Предварительно принимают толщину поясных листов (16 – 40 мм); определяют высоту стенки балки
Момент инерции поясных листов балки относительно ее нейтральной оси: Требуемая площадь сечения поясов балки [2]
где Ширина полки балки
Из условия обеспечения местной устойчивости (при работе балки в пределах упругих деформаций) отношение свободного свеса полки
с учетом развития пластических деформаций
где
Можно также выдерживать
Проверочные расчеты Напряжениям Фактический момент инерции и момент сопротивления балки
Нормальные напряжения
Перенапряжение, как правило, не допускается, а недонапряжение для правильно подобранного сечения балки должно составлять не более 5 % [2]. Применяемые размеры стенки и полок балки необходимо согласовывать с сортаментом на листовую и полосовую сталь (см. таблицу 2.2). Касательные напряжения по нейтральной оси сечения у опоры балки
где
Расчет опорного ребра Конец балки в месте опирания ее на опору (колонну) укрепляют опорными ребрами; при этом считается, что вся опорная реакция передается с балки на опору через эти ребра жесткости. Ребра жесткости для передачи опорной реакции надежно прикрепляют к стенке балки сварными швами, а торец ребер жесткости либо плотно пригоняют к нижнему поясу балки, либо строгают для непосредственной передачи опорного давления на стальную колонну. Для правильной передачи давления на колонну центр опорной поверхности ребра необходимо совмещать с осью полки колонны (рисунок 4.2). Торцевые сечения опорных ребер должны проверяться на смятие при Из условия смятия торцевой поверхности ребра при Рисунок 4.2 - К расчету опорной части балки
где
Из условия сжатия при Проверка опорной части балки как условной центрально сжатой стойки на устойчивость где Значение Проверка на срез сварных швов прикрепления опорного ребра к стенке: при срезе по металлу шва
при срезе по металлу границы сплавления
Здесь предполагается, что длина шва Проверка выполнения конструктивных ограничений:
Опирания и сопряжения балок Рисунок 4.3 – Этажное сопряжение балок
В качестве работающих применяют болты нормальной точности, а при больших опорных реакциях балок настила - высокопрочные болты. Учитывая неравномерность вовлечения болтов в работу, и с целью повышения надежности, параметры болтовых соединений (количество и диаметр болтов)
определяют по усилию на 20...25 % выше опорной реакции балки. 1 – настил; 2 – балка настила; 3 – ребро жесткости; 4 – главная балка Рисунок 4.4 – Сопряжение балок в одном уровне
При болтах нормальной и повышенной точности требуемое количество болтов
где Расчетное усилие, воспринимаемое одним болтом на срез определяем по формуле [4]
на смятие
где
Таблица 4.4 – Коэффициенты условий работы болтовых соединений
А - расчетная площадь сечения стержня болта; можно принимать по таблице 4.12; S t - наименьшая суммарная толщина элементов, сминаемых в одном направлении; при данной схеме сопряжения - это толщина ребра жесткости; ns - число расчетных срезов одного болта; в данном случае ns = 1; d - наружный диаметр стержня болта; рекомендуется применять болты диаметром 20; 24 мм. Сечения соединяемых элементов следует проверить на срез с учетом ослабления отверстиями под болты, т.е. по площади нетто [4]:
где h и t - высота и толщина сечения соединительного элемента; d - диаметр болтов. Список литературы 1. Металлические конструкции. Общий курс: Учебник для студ. высш.учеб. заведений / Ю.И.Кудишина, Е.И.Беленя, В.С.Игнатьевна, А.Б.Пуховский 2. Металлические конструкции. Общий курс: Учебник для вузов/Е.И.Беленя, В.А.Балдин, Г.С.Ведеников и др.; Под общ. ред. Е.И.Беленя.-6-е изд., перераб. и доп.-М.: Стройиздат, 1985.-560 с.: ил. 3. Металлические конструкции. В 3-х т. Т.1. Элементы стальных конструкций: Учеб. пособие для строит. вузов/В.В.Горев, Б.Ю.Уваров, В.В.Филиппов и др.; Под ред. В.В.Горева.-М: Высш. шк., 2000.-527 с.: ил. 4. СНиП II-23-81. Стальные конструкции. Нормы проектирования.-М.: Стройиздат, 1991.-96 с. 5. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия. Госстрой СССР.-М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988.-36 с. 6. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия. (Дополнения. Разд. 10. Прогибы и перемещения)/Госстрой СССР.-М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988. 7.СНБ5.03.01-02. Бетонные и железобетонные конструкции. -Минск: Минстройархитектура РБ, 2003.-139с
МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОНСТРУКЦИИ
Методические указания к курсовой работе: «РАСЧЕТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПЛОЩАДКИ» для студентов специальности 1-70 02 01 "Промышленное и гражданское строительство"
Могилев 2008 УДК 629.059 ББК 38.7 Ж51 Рекомендовано к опубликованию учебно-методическим управлением ГУ ВПО «Белорусско-Российский университет»
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-01-20; просмотров: 383; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.145.212.129 (0.012 с.) |