рабочая площадка промышленного здания

Исходные данные 2
1 Сбор нагрузок 4
2 Расчет второстепенных балок 5
2.1 Нагрузки на балку и расчетная схема 5
2.2 Назначение типа сечения вспомогательных балок и марки стали 6
3 Расчет главной балки 8
3.1 Расчетная схема 8
3.2 Сбор нагрузок 9
3.3 Статический расчет 9
3.4 Выбор материала 9
3.5 Подбор сечения 9
3.6. Проверки подобранного сечения 12
3.3 Изменение сечения балки по длине 17
3.4 Проверки изменённого сечения 18
4 Расчет колонны 21
4.1 Подбор сечения 21
4.2 Расчет опирания главной балки на колонну 23
4.3 Расчет базы колонны 25
4.4 Расчет связей 29
Список литературы 31

34* [4]); = 21,5 кН/см2 (табл. 56 [4]); = 37 кН/см2 (табл. 51* [4]; = 0,45*37 = 16,65(табл. 3 [4]); = 1,0 (п. 11.2* [4]); = 1,0 (табл. 6*[4]).463,9/4/0,9/0,7/53,5521,5*1,0*1,0;463,9/4/1,05/0,7/53,5516,65*1,0*1,0;3,44 кН/см221,5 кН/см2– условие выполняется;2,95 кН/см216,65 кН/см2– условие выполняется.Согласно п. 7.12 [4], проверяем опорный участок балки на устойчивость из плоскости балки как стойку (условный опорный стержень), нагруженную опорной реакцией:,где = 2*0,9*0,950+0,8*(16,50+0,9+15,23) = 42,31 см2 – площадь условного опорного стержня; = 16,50 см – расстояние от торца балки до опорного ребра; = 0,65*0,8*(20600/24) = 15,23 см; = 96,8/3,44 = 28,17 – гибкость условного опорного стержня; = (499,70/42,31)0,5 = 3,44 см- радиус инерции условного опорного стержня; = 0,9*(2*9+0,8)3/12+16,50*0,83/12+15,23*0,83/12 = = 499,70 см4 – момент инерции условного опорного стержня; = 0,950 – коэффициент продольного изгиба условного опорного стержня (табл. 72 [4]).463,9/0,950/42,3124,0*1,0;11,54 кН/см224,00 кН/см2 – условие выполняется.4.3 Расчет базы колонныРис. 7. База колонны.Размеры опорной плиты определяем из условия смятия бетона под плитой (п. 3.81 [6]): = 940,48/1/0,89 = 1054 см2,где = 2*463,9+3,40 = 940,48 кН – нагрузка от колонны, включая ее собственный вес; = 3,40 кН – собственный вес колонны; = 1– при равномерно распределенной местной нагрузке по площади смятия (п. 3.81 [6]); = 1,05 (п. 3.81 [10]) – принимаем предварительно; = 8,5 МПа = 0,85 кН/см2 – расчетное сопротивление бетона класса В15 сжатию для предельного состояния первой группы (табл. 2.2 [10]); = 1,05*0,85 = 0,89 – расчетное сопротивление бетона сжатию при местном действии нагрузки.Минимальная ширина плиты из условия размещения фундаментных болтов (Рис. 5): = 24,6+2*1,4+2*4,6 = 36,6 см,где = 2*23 = 46 мм (табл. 39 [4])– минимально допустимое расстояние от центра болта до края конструкции; = 20+3 = 23 мм – диаметр отверстия для фундаментного болта; = 20 мм – диаметр фундаментного болта (табл. 5.6 [1]) (самый маленький).Принимаем = 40 см.Длина плиты: = 1054/40 = 26,34 см. Конструктивно принимаем = 40 см (исходя из условия ).Размеры фундамента в плане принимаем на 20 см больше в каждую сторону от опорной плиты = 6060 см.Согласно п. 3.81 [6], = 0,8*(60*60/40/40)0,5 = 1,200> 1,05 – Перерасчет плиты не требуется.Определяем толщину плиты. Плита работает на изгиб от равномерно распределенной нагрузки: = 940,48/40/40*1 = 0,59 кН/см.Рассмотрим отдельные участки плиты:I участок: = 0,052*0,59*24,62 = 18,32 кН*см,где = 0,052 (табл. 1 приложения [8], поскольку на этом участке плита работает как «пластинка, опертая на 4 канта») при = 26/25,8 = 1,01;II участок:, где определяется по табл. 2 приложения [8], т. к. на этом участке плита работает как «пластинка, опертая на три канта»; = 7,6/24,6 = 0,31 < 0,5, поэтому в запас прочности значение принимаем как для консоли длиной : = 0,59*7,62/2 = 16,75 кН*см,где = 7,6 см – ширина II участка;III участок: = 0,59*4,6/2 = 6,22 кН*см.Материал плиты – сталь С235 (табл. 50* [4]). Толщина плиты: = (6*18,32/22/1,2)0,5 = 2,04 см,где = 22 кН/см2 (табл. 51* [4]); = 1,2 (табл. 6* [4]).Принимаем = 22 мм.Крепление траверсы к ветвям колонны и опорной плите выполняем полуавтоматической сваркой в среде сварочной проволокой (табл. 55* [4]) диаметром = 2 мм. Согласно п. 12.8 [4], = 7 мм, = 1,2*13,5 = 16,2 мм. Принимаем = 10 мм.Высоту траверсы определяем из условия передачи усилия от ветвей колонны на опорную плиту через сварные швы. Согласно п. 11.2* [4], длина сварных швов:– по металлу шва: = 940,48/4/1,0/1,0/21,5/1,0/1,0 = 13,67 см;– по металлу границы сплавления: = 940,48/4/1,0/1,0/16,65/1,0/1,0 = 14,12 см,где = 4 – количество сварных швов; = 0,8, = 1,0 (табл. 34* [4]); = 21,5 кН/см2 (табл. 56 [4]); = 37 кН/см2 (табл. 51* [4]; = 0,45*37 = 16,65(табл. 3 [4]); = 1,0 (п. 11.2* [4]); = 1,0 (табл. 6*[4]).Принимаем = 20 см.Проверяем прочность траверсы на изгиб и на срез как балку с двумя консолями. Расчетная схема траверсы приведена наРис. 8. Материал траверсы – сталь С245 (табл. 50 [4]).Рис. 8. Расчетная схема траверсы.Погонная расчетная нагрузка на один лист траверсы: = 0,59*40/2 = 11,76 кН/см.Максимальный изгибающий момент: = 11,76*42,82/8-11,76*7,62/2 = 576,04 кН*см.Максимальная поперечная сила в траверсе: = 11,76*40/2 = 235,12кН.Нормальные напряжения в траверсе вычисляем по формуле (28) [4]:; = 576,04/93,3324*1,0,где = 24 кН/см2 (табл. 51* [4]); = 1,0 (табл. 6* [4]); = 1,4*202/6 = 93,33 см3 – момент сопротивления сечения траверсы;6,17 кН/см224 кН/см2 – условие выполняется.Касательные напряжения вычисляем по формуле (29) [4]:; = 235,12*70,00/933,33/1,413,92*1,0,где = 1,4*202/8 = 70,00 см3 – статический момент половины сечения траверсы; = 1,4*203/12 = 933,33 см4 – момент инерции сечения траверсы; = 0,58*24 = 13,92 кН/см2 (табл. 51* [4]); = 1,0 (табл. 6* [4]);12,60<13,92– условие выполняется.Принимаем = 20 см.4.4 Расчет связейОсновное назначение связей в рабочих площадках: создание продольной и поперечной жесткости, необходимой для нормальной эксплуатации; обеспечение устойчивости колонн из плоскости поперечных рам и кроме того обеспечение неизменяемости конструкции при монтаже. В рабочей площадке необходимо устанавливать связи между колоннами.Связи необходимо устанавливать между поперечными рамами для обеспечения неизменяемости. Связи устанавливают в середине конструкции. Конструктивная схема связей зависит от шага и высоты колонн. Наиболее распространенная крестовая схема связей, так как она обеспечивает наиболее простую и жесткую завязку колонн.Длина связи:=400 – предельная гибкость крестовых связей=11,72м = 1172 см – геометрическая длина связей.Расчетная длина связи:в плоскости рамы: = 1172 см;из плоскости рамы: = = 586 см.Требуемый момент инерции:.Тогда: = = 2,93 см; = = 1,47 см.Принимаем парные уголки 63х6,=1,93 см;=2,99см.Список литературыМандриков А. П. Примеры расчета металлических конструкций: Учебное пособие для техникумов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1991. – 431 с.Кудишин Ю. И., Беленя Е. И., Игнатьева В. С. и др. Металлические конструкции: Учебник для студ. высш. учеб.заведений/Под общ. редакцией Ю. И. Кудишина – 8-е изд., перераб. и доп. – М.: Издательский центр «Академия», 2006. – 688 с.Горев В. В., Уваров Б. Ю., Филиппов В. В. и др. Металлические конструкции.В 3 т. Т. 1. Элементы стальных конструкций: Учебное пособие для строит. вузов/Под ред. В. В. Горева. – М.: Высш. шк., 1997. – 527 с.СНиП II-23-81*. Стальные конструкции/Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 2000. – 96 с.Лапшин Б. С. К расчету балок в упругопластичсской стадии по СНиП И-23-81*: в кн.: Металлические конструкции и испытания сооружений / Б. С. Лашлин /У Межьуз. темат. сб. ip. - Л.: ЛИСИ, 1984. - С. 68-75.СП 53-102-2004. Общие правила проектирования стальных конструкций.ГОСТ 26020-83. Двутаврыстальные горячекатаные с параллельными гранями полок. Сортамент.СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия/Госстрой России. – М.: ГУПЦПП, 2003. – 36 с.ГОСТ 27772-88. Прокат для строительных стальных конструкций.Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры(к СНиП 52-101-2003). ЦНИИПромзданий, НИИЖБ. – М.: ОАО «ЦНИИПромзданий, 2005. – 214 с.