Рабочая площадка промышленного здания

Введение 4
1. Конструирование и расчет элементов и узлов балочной клетки 5
1.1 Выбор оптимального варианта ячейки балочной клетки 5
1.1.1 Компоновка и расчет элементов ячейки балочной клетки нормального типа (I 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 Компоновка и расчет элементов ячейки балочной клетки усложненного типа (II вариант) 9
1.1.2.1 Компоновка ячейки 9
1.1.2.2 Расчет настила 9
1.1.2.3 Расчет балок настила 10
1.1.2.4 Расчет вспомогательных балок 12
1.1.2.5 Технико-экономические показатели 16
1.1.3 Технико-экономическое сравнение вариантов ячеек балочной клетки 16
1.2 Конструирование и расчет главной балки 16
1.2.1 Подбор основного сечения 16
1.2.2 Конструирование и расчет опорной части главной балки 21
1.2.3 Конструирование и расчет узла изменения сечения 22
1.2.4 Проверка общей устойчивости 24
1.2.5 Обеспечение местной устойчивости 25
1.2.5.1 Местная устойчивость стенки от действия касательных напряжений 25
1.2.5.2 Местная устойчивость полки от действия нормальных напряжений 26
1.2.5.3 Местная устойчивость стенки от действия нормальных напряжений 27
1.2.5.4 Местная устойчивость стенки от совместного действия нормальных, касательных и местных напряжений 28
1.2.6 Расчет поясных швов 30
1.2.7 Расчет швов прикрепления опорного ребра к торцу главной балки 31
1.2.8 Конструирование монтажного стыка 32
2. Конструирование и расчет колонны 34
2.1 Стержень колонны 34
2.2 Оголовок колонны 37
2.3 База колонны 38
3 Расчет болтов для крепления балки настила 41
Заключение 43
Список используемых источников 44

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 обо-рудования, 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, дей-ствующей 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, воспринимающие 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 Компоновка и расчет элементов ячейки балочной клетки нормального типа (I вариант)
1.1.1.1 Компоновка ячейки
Главные балки располагаем в продольном направлении, перекрывая, таким образом, бoльший пролет L = 17 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 = 1,0 м, кратный пролету главной балки. Частное от деления L/a = 17 – нечетное число. В случае нечетного числа от деления L/a крайние балки следует совместить с поперечными осями ячейки

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
Конструктивная и расчетная схемы настила представлены на рис. 4. Пролет настила равен шагу балок а = 1,0 м.
Расчет настила производим с помощью графиков Лейтеса.
По заданию, временная нагрузка равняется 24,2 кН/м2. Так как она менее чем 50 кН/м2, то необходимость в устройстве ребер жесткости для настила отсутствует. Прочность настила при данной нагрузке будет обеспечена, поэтому расчет производим только по жесткости.
Для заданной нагрузки 24,2 кН/м2 и предельно допустимого относительного прогиба [f/a] = 1/120 определяем требуемое отношение пролета настила к его толщине a/t = 130; тогда минимальная толщина настила определяется, как:
t = a/140= 100 см/130 = 0,769 см.
По ГОСТ 19903–74* принимаем толщину настила t = 8 мм.
Настил передает на балки настила временную нагрузку и нагрузку от собственной массы. Нормативная величина нагрузки от массы настила, распределенной на 1 м2 площади , может быть определена умножением объемной плотности стали на толщину листа:
Нормативную нагрузку определим умножением плотности стали на толщину настила:
= 0,008.78,5 = 0,628 кН/м2
1.1.1.3 Расчет балок настила
Конструктивная схема сопряжения балки настила с главными балками представлена на рис. 3. В запас прочности и жёсткости в качестве расчетной схемы принимаем однопролетную балку с шарнирными опорами.
Каждая балка настила воспринимает нагрузку, действующую в пределах ее грузовой площади. Расчетная балка воспринимает временную нагрузку и постоянную нагрузку от настила, действующую в пределах грузовой полосы шириной а.
Расчет нормативной нагрузки балку:
q^n=(q_v^n+g^n)a=(24,2+0,628)•1,0=24,828 кН/м

Весь текст будет доступен после покупки

1. Абаринов, А.А. Составление деталировочных чертежей металлических конструкций. – М.: Стройиздат, 1978.
2. Металлические конструкции: учебник для студ. высш. учеб. заведений / [Ю. И. Кудишин, Е. И. Беленя, В. С. Игнатьева и др.]; под ред. Ю. И. Кудишина. 10 изд., стер. – Издательский центр «Академия», 2007. – 688 с.
3. 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.
4. Родионов, И.К. Работа, расчет и конструирование сварной балки рабочей площадки промышленного здания: электрон. учеб. -метод. 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. Методические указания. ТГУ. Тольятти, 2019.
7. СП 16.13330.2017 Стальные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-23-81*. – Введ. 20.05.2011. – М.: ОАО ЦПП, 2017. – 173с.
8. СП 20.13330.2017 Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*. – Взамен СП 20.13330.2010; введ. 20.05.2017. – М.: ОАО ЦПП, 2011. -90с.

Весь текст будет доступен после покупки