Компоновка балочной клетки

Министерство образования Республики Беларусь

 

Белорусская Государственная Политехническая Академия

 

 

Кафедра “Металлические и деревянные конструкции”

 

 

Пояснительная записка

 

к курсовому проекту на тему “Балочная клетка”

 

Исполнитель: ст. гр. хххххх

Иванов И.И.

 

Руководитель: Иванов И.И.

 

Консультант: Иванов И.И.

 

МИНСК 1999

 

Реферат

 

Стр.: 46; рис.: 24; табл.: 5; библ. наименований: 5

 

БАЛОЧНАЯ КЛЕТКА, БАЛКА, КОЛОННА, РАСЧЕТ, НАГРУЗКА, ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ, СОПРЯЖЕНИЕ

 

В курсовом проекте произведен расчет стальных конструкций балочной клетки. Определены расчетные и нормативные нагрузки на перекрытие, скомпонованы два варианта балочной клетки и на основе сравнения их технико-экономических показателей указан оптимальный.

Подобрано сечение второстепенной балки. Скомпоновано сечение главной балки, которое обеспечивает прочность, общую устойчивость и местную устойчивость элементов сечения. Определено место изменения сечения и выполнен расчет монтажного стыка балки. Скомпоновано два варианта сечения колонн, которые обеспечивают прочность колонн, общую устойчивость, а также местную устойчивость элементов сечения. Осуществлены расчет планочной решетки, компоновка и расчет базы колонны.

Выбраны конструктивные решения и рассчитаны сопряжения балок и колонн.

Перечень графического материала: 2 листа формата А2.

Содержание

Введение……..…………………………………………………………………………...4

1. Компоновка балочной клетки……………………………………………………....5

1.1. Определение нагрузок на перекрытие……………………………………...6

1.2. Выбор оптимальной схемы балочной клетки (на основе результатов расчета для трех вариантов размещения вспомогательных балок)……....7

2. Расчет главной балки…………………………………………………….………...12

2.1. Определение нагрузок и усилий (M, Q)…………………………………..12

2.2. Компоновка сечения составной сварной балки с проверкой на прочность, общую устойчивость и жесткость…………………………………………13

2.3. Определение места изменения сечения балки……………………………16

2.4. Расчет соединения поясов балки со стенкой……………………….……..18

2.5. Установление размеров опорной части балки с проверкой на устойчивость……..………………………………………………................19

2.6. Проверка местной устойчивости балки с обоснованием размещения и определением размеров ребер жесткости………….……………………...21

2.7. Определение мест размещения и выбор конструктивного решения стыков элементов балки ………………………..…………………….........24

2.8. Расчет монтажного стыка балки на высокопрочных болтах…………….25

3. Расчет колонны……………………………………………………………………..29

3.1. Определение нагрузок и подбор сечения сплошной колонны…………..29

3.2. Определение нагрузок и подбор сечения сквозной колонны…………....33

3.3. Компоновка и расчет базы сплошной колоны……………………………37

3.4. Выбор конструктивного решения и расчет сопряжения вспомогательной балки с главной балкой…………………………………….………………41

3.5. Выбор конструктивного решения и расчет сопряжения главной и вспомогательной балок со сплошной колонной…………………….........43

Заключение……………………………………………………………………………...45

Литература……………………………………………………………………………...46

 

Введение

0владевание методами расчета и конструирования балочных конструкций является важным этапом в изучении курса "Металлические конструкции", так как балки являются основным конструктивным элементом в инженерной деятельности проектировщика. Шарнирно опертые балки широко применяются в мостостроении, а жестко связанные со стойками балки являются ригелям поперечных рам промышленных и гражданских зданий. Это определяется простотой изготовления и надежностью работы балок.

У металлических балок типовым сечением является двутавровое, которое наиболее эффективно при работе балки на изгиб, так как распределение материала по сечению соответствует распределению нормальных напряжений в поперечном сечении балки. Кроме этого, при использовании двутаврового сечения имеется возможность сделать стенку довольно тонкой вследствие хорошей работы металла на касательные напряжения. Чаще всего применяют однопролетные разрезные балки, которые наи6олее просты в изготовлении и удобны для монтажа.

Система несущих балок, используемая при проектировании конструкций балочного покрытия рабочей площадки, называется балочной клеткой. В данном проекте производится расчет балочной клетки нормального типа. Нагрузка с настила перелается через балки настила на главные балки, опирающиеся на колонны. При этом принято сопряжение балок в одном уровне, что позволяет увеличить высоту главной балки при заданной строительной высоте перекрытия. При проектировании балочной клетки разрабатывают, как правило, несколько возможных вариантов компоновки и на основании сравнения ТЭП этих вариантов выбирают оптимальный. При компоновке и конструировании сечений несущих элементов исходят из условия обеспечения прочности, общей и местной устойчивости, а также максимальной экономичности сечения, что достигается за счет полного использования несущей способности материала сечения, и выбора варианта, имеющего; минимальную суммарную стоимость. Кроме того, все принятые конструктивные решения для элементов и узлов сопряжения должны быть осуществимы с точки зрения технологии производства работ при изготовлении и монтаже конструкций.

Компоновка балочной клетки

При компоновке балочной клетки следует учитывать следующие требования:

1. Шаг между балками должен быть одинаковым. В середине пролета не должна располагаться балка.

2. Шаг между второстепенными балками настила должен быть не больше расчетного пролета железобетонной плиты при данной временной нормативной нагрузке.

3. Расстояние между балками кратно 10мм.

Найдем максимальное и минимальное количество пролетов второстепенных балок при максимальном n_max и минимальном n_min расчетном пролетах железобетонной плиты и длине L главной балки:

;

.

Следовательно, перечисленным условиям соответствует размещение в пролете главной балки второстепенных балок с количеством пролетов 5, 7 и 9.

 

 

4x1730 1760 4x1730 3120 3120 3120 3120 3120

 

15600 15600

 

 

2230 2230 2230 2220 2230 2230 2230

 

 

Таблица 1.1. Компоновка сечения.

№ варианта	Количество шагов	Ширина среднего шага, мм	Ширина крайнего шага, мм	Толщина ж/б плиты, мм
I II III