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) б) в)

а - поэтажное; б - в одном уровне; в- пониженное; h_стр - высота перекрытия; h_б – 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 [6].

 

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

Временная нормативная нагрузка, кН/м^2	Толщина стального настила, мм
£10
11 - 20
21 - 30	10 - 12
>30	12 - 14

В зависимости от отношения пролета настила к его толщине рассматривают две расчетные схемы (рисунок 2.1): при отношении ( < 40) влиянием продольной силы можно пренебречь и рассчитывать настил только на поперечный изгиб (рисунок 2.1, а); при жестком закреплении тонкого настила (40 < < 300),его рассчитывают на изгиб с распором (рисунок 2.1, б).

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 не более 1/150 рассчитывают из условий прогиба простой балки по предельному состоянию второй группы [6]:

, (2.1)

 

где - предельный прогиб настила.

Прогиб настила при равномерно распределенной нагрузке [1]

 

(2.2)

 

где - цилиндрическая жесткость пластинки;

 

; (2.3)

 

- коэффициент Пуассона; для стали принимается равным 0,3 [ 4];

- поправка, учитывающая отсутствие в длинной пластинке (настиле) поперечной линейной деформации;

МПа - модуль упругости прокатной стали [4];

- расчетная ширина полосы настила; принимается равной 100 см;

- нормативная нагрузка на 1 см полосы настила;

где - временная нормативная равномерно распределенная нагрузка на настил;

- собственный вес настила (значения см. в таблице 2.2);

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]

 

, (2.4)

 

где - заданное отношение пролета настила к его предельному прогибу; принимается равным 150.