![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Промышленность и Производство
Техника
Проектирование металлических конструкций балочной площадки промышленного здания |
Содержание1. Введение 2. Компоновка балочных конструкций 2.1. Балочная клетка нормального типа 2.2. Балочная клетка усложненного типа 3.Компоновка и подбор сечения главной (составной, сварной) балки 3.1 Подбор сечения балки 3.2 Изменение сечения балки по длине 3.3 Проверка прочности балки 3.4 Проверка общей устойчивости балки 3.5 Проверка прогиба 3.6 Проверка местной устойчивости элементов балки 3.7 Конструирование промежуточных ребер жесткости 3.8 Расчет поясных швов балки 3.9 Расчет опорного ребра сварной балки 3.10 Расчет монтажного стыка балки 4. Расчет центрально сжатой колонны 4.1 Расчет стержня 4.2 Расчет базы 4.3 Расчет оголовка Литература 1. Введение В работе представлены принципы и правила проектирования металлических конструкций балочной площадки промышленного здания, отражена основная технологическая последовательность конструирования и расчета её элементов. В состав площадки включены следующие конструкции: стальной настил, балки настила и вспомогательные балки из прокатных двутавров, главные балки составного двутаврового сечения (сварные), стальные колонны сквозного сечения. Расчет элементов металлических конструкций производится по методу предельных состояний с использованием международной системы единиц СИ. Расчет конструкций произведено с необходимой точностью и в соответствие с положением по расчёту и конструктивными требованиями СНиП 2-23-81 «Стальные конструкции». Выполнение расчётно-графической работы производится по заданным исходным данным. 2. Компоновка балочных конструкций Требуется запроектировать конструкцию балочной площадки размером 36x24 м. с металлическим настилом и размером ячейки АxB=12x6 м. Временная нормативная равномерно-распределенная нагрузка Pн=22 kH/м2; γfp=1.05 (коэффициент надежности для постоянной нагрузки настила, балки настила, вспомогательной балки); γс=1,0 (коэффициент условия работы конструкции). Основными элементами рабочих площадок являются колонны и опирающаяся на них система продольных и поперечных балок. Полезную нагрузку воспринимает стальной или железобетонный настил, а пространственную жесткость конструкции рабочей площадки обеспечивает система вертикальных связей между колоннами. Материал для балки настила БН, вспомогательной балки ВБ – группа конструкций: 3 – по табл. 50 (СниП 2-23-81 ); -сталь марки С235 (Вст3кп2) -расчетное сопротивление стали Ry=220 Мпа = 22,5 кН/см2 -предел текучести стали Ru=350 Мпа = 36 кН/см2 Материал для главных балок ГБ – группа конструкций: -сталь марки С255 (Вст3пс6) -расчетное сопротивление стали Ry=230 Мпа = 23,5 кН/см2 -предел текучести стали Ru=360 Мпа = 37 кН/см2 Материал для колонн – группа конструкций: -сталь марки С245 (Вст3кп2) -расчетное сопротивление стали Ry=240 Мпа = 24,5 кН/см2 -предел текучести стали Ru=360 Мпа = 37 кН/см2 Предельный прогиб стального листового настила: Предельный прогиб БН и ВБ: Предельный прогиб ГБ: Рассмотрим два варианта компоновки балочной площадки. Нормального типа Усложненного типа 2.1 Балочная клетка нормального типа Проектируем балочную клетку нормального типа. В балочной клетке такого типа нагрузка воспринимаемая настилом, передаётся на балки настила, которые в свою очередь перелают её на главные балки и колоны.
Балки настила проектируются обычно из двутаврового профиля. Рис. 1 Для определения шага БН делим пролет ГБ А=12000 мм. на 13 равных частей и получим: мм. Толщина настила н=8 мм. Масса настила н=8 мм. qнp=62,8 кг/м2 Материал для БН – группа конструкций: -сталь марки С235 (Вст3кп2) -расчетное сопротивление стали Ry=250 Мпа = 22,5 кН/м2 -предел текучести стали Ru=350 Мпа = 36 кН/м2 По Pн=22 kH/м2 и графику определяем отношение пролета настила к его толщине , в зависимости от кривой учитывающей относительный предельный прогиб настила : мм. Рис.2Расчет БН. Находим нормативную погонную нагрузку: кН/мНаходим расчетную погонную нагрузку: кН/м =1,2 =1,05 Расчетный изгибающий момент: кНм=11457 кНсм кНТребуемый момент сопротивления БН, см3 Требуемый момент сопротивления БН с учетом развития пластической деформации, см3 Из сортамента выбираем номер двутавра из условия, чтобы : Принимаем двутавр №30Ix=7080 см4 Wx=472 см3 qбн=36.5 кг/м2 bf=13.5 см Проверка нормальных напряжений: Проверка жесткости балки: см Принятое сечение БН удовлетворяет условиям прочности и прогиба. Расход металла: кг/м2 =1,023 кН/м22.2 Балочная клетка усложненного типаПроектируем балочную клетку усложненного типа. В балочной клетке такого типа нагрузка воспринимаемая настилом, передаётся на балки настила, которые в свою очередь перелают её на вспомогательные балки, а они на главные балки и колоны.Рис.3 Для определения шага БН делим пролет ВБ В=6000 мм. на 7 равных частей и получим: мм. Толщина настила н=8 мм. Масса настила н=8 мм. qнp=62,8 кг/м2 bБН=4000 мм Материал для БН и ВБ – группа конструкций: -сталь марки С235 -расчетное сопротивление стали Ry=250 Мпа = 22,5 кН/м2 -предел текучести стали Ru=350 Мпа = 36 кН/м2 По Pн=22 kH/м2 и графику определяем отношение пролета настила к его толщине , в зависимости от кривой учитывающей относительный предельный прогиб настила : мм. Расчет БН. Находим нормативную погонную нагрузку: кН/м =0,197 кН/см Находим расчетную погонную нагрузку: кН/м =0,236 кН/см =1,2 =1,05 Расчетный изгибающий момент: кНм =4726 кНсм кН Требуемый момент сопротивления БН, см3 Требуемый момент сопротивления БН с учетом развития пластической деформации, см3 Из сортамента выбираем номер двутавра из условия, чтобы : Принимаем двутавр №22 Ix=2550 см4 Wx=232 см3 qбн=24 кг/м2 bf=11 см Рис.4Проверка нормальных напряжений: Проверка жесткости балки: смПринятое сечение БН удовлетворяет условиям прочности и прогиба. Расход металла: кг/м2 =0,908 кН/м2Расчет ВБ.С целью упрощения расчета сосредоточенные силы F заменяем условной распределенной нагрузкой q. Находим эквивалентную нормативную нагрузку: кН/м =0,933 кН/смНаходим эквивалентную расчетную нагрузку: кН/м =1,114 кН/см =1,2 =1,05Расчетный изгибающий момент: кНм=50139 кНсмТребуемый момент сопротивления, см3 Требуемый момент сопротивления с учетом развития пластической деформации, см3 Из сортамента выбираем номер двутавра из условия, чтобы : Принимаем двутавр №55Ix=55962 см4 Wx=2035 см3 qбн=92,6 кг/м2 bf=18 см Рис.5 Проверка нормальных напряжений: Проверка жесткости балки: смПринятое сечение БН удовлетворяет условиям прочности и прогиба.
Расход металла, кг/м2: № вар. Расход стали Кол-во типоразмеров на ячейку Кол-во монтажных единиц на ячейку На1 м2 перекр., кг На ячейку (АxB), м2 I вар. 102,34 7368,48 1 БН II вар. 114 82,08 2 БН; ВБ Вывод: По расходу металла I вариант балочной клетки – нормального типа выгоднее II варианта с усложненного типа балочной клетки. 3. Компоновка и подбор сечения главной (составной, сварной) балки Необходимо подобрать сечение сварной главной балки. Для стали марки С255 -расчетное сопротивление стали Ry=230 Мпа = =23,5 кН/см2 -предел текучести стали Ru=360 Мпа = 37кН/см2 Собственный вес балки принимаем ориентировочно в размере 1 – 2 % от нагрузки на неё, вводя коэф. Α=1,02 Максимально возможная строительная высота перекрытия 1,6 м Находим нормативную погонную нагрузку: кН/м Находим расчетную погонную нагрузку: кН/м =1,2 =1,05 Расчетный изгибающий момент: кНм =302616 кН/см Рис.6 кНТребуемый момент сопротивления БН: см33.1 Подбор сечения балкиКомпоновку сечения ГБ начинаем с определения ее высоты: 1) Предварительно задаемся высотой ГБ: мм.2)Определяем толщину стенки ГБ: мм. Определим оптимальную высоту ГБ из условия наименьшего расхода материала: см. ≈1250 мм. k=1,0 – зависит от конструктивного оформления, для сварных, переменных сечений равен 1,0. Из условия обеспечения требуемой жесткости (прогиба) высота ГБ должна быть не менее hmi см. По заданию строительная высота перекрытия должна быть не больше 1,6 м. 5) Определяем строительную высоту ГБ исходя из максимально возможной заданной высоты перекрытия и его конструкции: см. = 1292 мм. В нашем случае сопряжение балок – этажное. Высоту балки h принимаем из условия, чтобы она была близка к hop , не больше заданной высоты перекрытия и не меньше hmi : hГБ=1250 мм. Проверяем принятую толщину стенки из условия прочности балки на срез: см. = 89 мм. Rs – расчетное сопротивление стенки срезу = 0,58Ry=13.5 кН/см2. Чтобы проверить местную устойчивость стенки (для установки только поперечных ребер жесткости) необходимо определить высоту стенки балки hw. Для этого задаемся толщиной пояса: f≤3 w; f=25 мм. мм. Проверяем принятую толщину стенки из условия обеспечения местной устойчивости стенки (без продольных ребер жесткости): см. Окончательную толщину стенки принимаем w=10 мм. Уточним высоту стенки проката по таб. 5 прил. 14: hw=1200 мм. Чтобы определить размер полок ГБ нужно определить: Требуемый момент инерции: см4 Момент инерции стенки: см4 Момент инерции приходящего на пояс: см4 Требуемую площадь сечения поясов ГБ: см2 см. Ширину полки bf принимаем , при этом должно находиться в пределах . Принимаем ширину полки bf=380 мм., так как она удовлетворяет требованиям. Уточняем принятый ранее коэф. Учета принятой деформации С1, исходя из по табл. 5 принимаем С1=1,1 см2 см2 В балках отношение ширины свеса сжатого пояса к его толщине не должно превышать: в сечениях работающих с учетом пластических деформаций , но не более . см см Принято сечение: w=1 см hw=120 см f=2,5 см bf=38 см hf=122.5 см h=125 см Рис.7Определим геометрические характеристики принятого сечения:Ax=2Af Aw=2 95 120=310 см2 см3 Af; Aw – см.
В эту же систему входят зональные институты: Ленинградский, Киевский, Сибирский, Ташкентский ЗНИИЭПы. Проблемы градостроительства изучаются в Ленинграде (ЛенНИИПград) и в Киеве (НИИП градостроительства). В области типового проектирования и связанных с ним проблем стандартизации и унификации работает Московский институт типового и экспериментального проектирования (МНИИТЭП). Ряд институтов занимается вопросами промышленной (Центральный научно-исследовательский и проектно-экспериментальный Институт промышленных зданий и сооружений и др.) и сельской архитектуры. Над проблемами теории и истории архитектуры работают московский и киевский научно-исследовательский Институт теории, истории и перспективных проблем советской архитектуры. Подбором научной информации по всем разделам занимается Центральный Институт научной информации по строительству и архитектуре (ЦИНИС). Научные институты имеются также при Госстроях БССР и Литовской ССР. Научные институты состоят из отделений научно-исследовательских работ, включающих типологические секторы и секторы конструкций, инженерного и технологического оборудования, экономики строительства, лаборатории строительной физики, которые изучают свои предметы применительно к профилю института, а также проектных мастерских, ведущих на этой основе типовое, экспериментальное и индивидуальное проектирование
2. Металлические конструкции рабочей площадки
3. Расчет металлической конструкции
4. Металлические конструкции мостового крана общего назначения
5. Профиль для металлических конструкций
9. Несущие конструкции одноэтажного промышленного здания с мостовыми кранами среднего режима работы
11. Металлический каркас одноэтажного производственного здания
12. Проектирование и расчеты одноэтажного промышленного здания
13. Расчет и конструирование элементов одноэтажного промышленного здания в сборном железобетоне
15. Деревянные конструкции одноэтажного промышленного здания
16. Расчет режима прогревного выдерживания конструкции несущей стенки монолитного дома
17. Расчет надежности конструкции детектора близости
18. Расчет плоских стержневых конструкций
19. Расчет составной конструкции системы двух тел
20. Габаритный расчет пакета и металлические материалы для пакетов магнитострикционных преобразователей
21. Методика расчета и оптимизации ячеек памяти низковольтовых последовательных ЭСППЗУ
25. Конструирование и расчет основных несущих конструкций
26. Проектирование металлической балочной конструкции
27. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций
28. Расчет давления подкрановых балок
29. Расчет и проектирование стальных конструкций балочной клетки
30. Расчет ограждающих и несущих конструкций кровли
31. Расчет элементов железобетонных конструкций
32. Деревянные конструкции (лабораторные работы)
33. Железобетонные конструкции
34. Гражданская Оборона. Расчет параметров ядерного взрыва
36. Сравнение договоров подряда и купли - продажи, форма расчета-инкассо, типы ведения бизнеса
37. Формы денежных расчетов в коммерческой деятельности
42. Расчет надежности, готовности и ремонтопригодности технических средств и вычислительных комплексов
44. Автоматизация расчета начислений заработной платы в строительном управлении N 151
45. Программы для расчета на прочность совместимые с AutoCad
46. Организация изучения основных алгоритмических конструкций в среде Лого Миры
47. Структура сходящихся последовательностей
48. Метод последовательных уступок (Теория принятия решений)
49. Методы расчета электрических полей
50. Расчет освещения рабочего места оператора ЭВМ
51. Выбор и расчет средств по пылегазоочистке воздуха
52. Расчет производственного освещения
57. Программа для расчета цеха серийного производства
58. Черные металлы в конструкциях РЭС
59. Расчет схемы электроснабжения плавильного цеха обогатительной фабрики
60. Исследование и разработка конструкции бандажированного опорного валка стана 2500 горячей прокатки
61. Расчет мощности и выбор двигателя для механизма циклического действия
62. Расчет электроприводов постоянного и переменного тока
63. Расчет прочности центрально растянутых предварительно напряженных элементов
64. Расчет надежности электроснабжения подстанции "Южная"
65. Типовой расчет по основам светотехники
66. Расчет наматывающего устройства
67. Расчет прямозубой цилиндрической передачи
68. Расчет редуктора
69. Расчет конденсационной турбины мощностью 165МВт на основе турбины-прототипа К-160-130-2 ХТГЗ
73. Лазерная резка: расчет зануления кабельной сети и освещенности сборочного места блока
74. Кинематический анализ и расчет станка 1П 365
75. Структура и формирование исходных данных, необходимых для расчета параметров технологических схем
76. Расчет винтового гибочного пресса
77. Выбор материала и расчет параметров обделок вертикальных столов метрополитенов
78. Расчет сборочной машины для сборки детали "Пластина контактная"
79. Расчет подземных инженерных сетей
81. Расчет комбинированной шлицевой протяжки группового резания
82. Расчет режимов резания при фрезеровании (Методические рекомендации)
83. Расчет конвейерной установки в условиях ш. "Воркутинская"
84. Расчет тепловой схемы ПТУ К-500-65 (3000 (Часть пояснительной к диплому)
85. Кинематический и силовой расчет привода
89. Расчет показателей разработки элемента трехрядной системы
90. Конструкции из дерева и пластмасс. Жилое здание из дерева в г.Купянск
92. Тепловой расчет паровой турбины Т-100-130
94. Тепловой расчет парового котла
95. Расчет вакуумной ректификационной колонны для разгонки нефтепродуктов
98. Теплотехнические характеристики ограждающих конструкций (стен)
99. Разработка конструкции мобильной ленточной пилорамы
100. Расчет ретификационной колонны установки «Деэтанизации бензина».