Металлические конструкции

Введение 4
1. Конструирование, расчет элементов и узлов балочной клетки 5
1.1 Выбор оптимального варианта ячейки балочной клетки 5
1.1.1 Балочная клетка нормального типа (1 вариант) 5
1.1.1.1 Компоновка ячейки 5
1.1.1.2 Расчет настила 5
1.1.1.3 Расчет балок настила 6
1.1.1.4 Технико-экономические показатели 8
1.1.2 Балочная клетка усложненного типа (2 вариант) 8
1.1.2.1 Компоновка ячейки 8
1.1.2.2 Расчет настила 9
1.1.2.3 Расчет балок настила 9
1.1.2.4 Расчет вспомогательных балок 11
1.1.2.5 Технико-экономические показатели 14
1.1.3 Технико-экономическое сравнение вариантов ячеек балочной клетки 14
1.2 Конструирование и расчет главной балки 15
1.2.1 Подбор основного сечения 15
1.2.2 Расчет болтов для крепления балки настила 19
1.2.3 Конструирование и расчет опорной части 20
1.2.4 Конструирование и расчет узла изменения сечения 21
1.2.5 Проверка общей устойчивости 23
1.2.6 Обеспечение местной устойчивости 24
1.2.6.1 Местная устойчивость стенки от действия касательных напряжений 24
1.2.6.2 Местная устойчивость полки от действия нормальных напряжений 25
1.2.6.3 Местная устойчивость стенки от действия нормальных напряжений 26
1.2.6.4 Местная устойчивость стенки от совместного действия нормальных, касательных и местных напряжений 26
1.2.7 Расчет поясных швов 29
1.2.8 Расчет швов прикрепления опорных ребер к торцам балки 30
1.2.9 Конструирование монтажного стыка 31
2. Конструирование и расчет колонны 32
2.1 Стержень колонны 32
2.2 Оголовок колонны 36
2.3 База колонны 37
Заключение 41
Список используемой литературы 42

Весь текст будет доступен после покупки

В промышленных зданиях, для размещения технологического оборудования, устраивают технологические площадки.
Конструктивными особенностями рабочих площадок промышленных зданий являются несущие элементы (в направлении передачи нагрузки) настил, балочные клетки и колонны.
Проектирование производственных площадок должно учитывать все особен-ности проектирования производства – конструктивные элементы должны быть надежными, выдерживающими нагрузки от непрерывно выполняющего техноло-гические процессы производственного оборудования.
Настил воспринимает эксплуатационные нагрузки (вес технологического обору-дования, людей и т. п.). В качестве настила балочных клеток обычно применяют плоские стальные листы или сборные железобетонные плиты. Перспективно также применение индустриального щитового настила, состоящего из несущего стального листа, усиленного снизу продольными и поперечными ребрами.
Конструкция балочных площадок состоит из системы стальных балок, уложен-ных перпендикулярно друг другу; балки служат для восприятия нагрузки, действу-ющей на настил и дальнейшая передача ее на колонны.
Наибольшее распространение в рабочих площадках промышленных зданий по-лучили два типа балочных клеток: нормальный и усложненный.
Балочные клетки нормального типа состоят из главных балок (ГБ) и балок настила (БН). Главные балки обычно перекрывают больший пролет; балки настила располагаются перпендикулярно главным. Нагрузка с настила передается на балки настила, которые в свою очередь передают их на главные балки, опирающиеся на колонны.
В балочные клетки усложненного типа вводятся еще дополнительные, вспомо-гательные балки (ВБ). Нагрузка в этих балочных клетках передается более длинным путем: с настила – на балки настила, с балок настила – на вспомогательные балки, далее – на главные и, наконец, на колонны. Колонны – вертикальные элементы, вос-принимающие нагрузку от балочных клеток и передающие ее на фундаменты. Наибольшее распространение в рабочих площадках получили сплошные и сквозные колонны постоянного сечения: сплошные – при больших нагрузках и небольших высотах, сквозные, наоборот, – при меньших нагрузках и больших высотах.
Для обеспечения геометрической неизменяемости рабочих площадок в про-дольном и поперечном направлениях в случаях шарнирного сопряжения балок с колоннами и колонн с фундаментами между колоннами устраиваются связи, кре-стовые или портальные.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Конструирование и расчет элементов и узлов балочной клетки
1.1 Выбор оптимального варианта ячейки балочной клетки
1.1.1 Балочная клетка нормального типа (1 вариант)
1.1.1.1 Компоновка ячейки
Главные балки располагаем в продольном направлении, перекрывая, таким образом, бoльший пролет L = 14 м. По условиям транспортабельности делим каждую балку на две равные отправочные марки – ГБ1, определяя, таким образом, положение монтажного стыка в середине пролета.
Принимаем шаг балок настила а = 0,8 м, кратный пролету главной балки. Частное от деления L/a = 14/0,7=20 – четное число..

Рис. 1 Компоновка ячейки нормального типа
1.1.1.2 Расчет настила
Конструктивная и расчетная схемы настила приведены на рис. 2.

Рис. 2 Конструктивная и расчетная схемы настила
По заданию, временная нагрузка равняется 27,20 кН/м2. Так как она менее чем 50 кН/м2, то необходимость в устройстве ребер жесткости для настила отсутствует.
Нормой жесткости для изгибаемых элементов является величина предельного относительного прогиба: для стального настила
принимаем [f/a]=[1/120]:a=0,7 м?1,0 м
Определим необходимую толщину настила по графику Лейтеса. Пролета настила к его толщине относится как a/t_н =125 отсюда минимально допустимая толщина настила t_н=70/125=0,560см. По ГОСТ 19903-74* tн = 7 мм.

Рис. 3 Графики Лейтеса
Нормативную нагрузку определим умножением плотности стали на толщину настила:
= 0,007.78,5 = 0,549 кН/м2

Весь текст будет доступен после покупки

Список используемой литературы
1. Металлические конструкции: учебник для студ. высш. учеб. заведений / [Ю.И. Кудишин, Е.И. Беленя, В.С. Игнатьева и др.] под редакцией Ю.И. Кудишина. 10 изд., стер. - Издательский центр «Академия»,2007. - 688 стр.
2. Родионов, И.К. Конструктивные решения элементов и узлов рабочих площадок промышленных зданий : электронное учебно-методическое пособие / И.К. Родионов ; под ред. В.М. Дидковского. – Тольятти : Изд-во ТГУ, 2015. – 1 оптический диск.
3. Родионов И.К. Металлические конструкции. Методические указания по выполнению курсовой работы «Рабочая площадка промышленного здания». Тольятти: ТГУ, 2019. 13 с. – 1 оптический диск.
4. Родионов, И.К. Работа, расчет и конструирование сварной балки рабочей площадки промышленного здания : электронное учебно-методическое пособие / И.К. Родионов. – Тольятти : Изд-во ТГУ, 2019. – 1 оптический диск.
5. Родионов, И.К. Работа, расчет и конструирование стальных центрально-сжатых сплошных колонн : электрон. учеб.-метод. пособие / И.К. Родионов. – Тольятти: Изд-во ТГУ, 2015. – 1 оптический диск.
6. Родионов И.К. Технико-экономическое сравнение вариантов компоновки ячеек балочных клеток Учебно-методическое пособие. ТГУ. Тольятти, 2019. – 1 оптический диск.
7. СП 16.13330.2017. Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-23-81*./ М.: ГУП ЦПП, 2017. – 171 с.
8. СП 20.13330.2016 Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*. / М.: ГУП ЦПП, 2016. – 79 с.

Весь текст будет доступен после покупки