Расчет стального настила

Курсовая работа

Дисциплина: «Металлические конструкции»

Тема: «Проектирование технологической площадки промышленного здания»

Выполнил студент Котляр С.П. группы 4014/2 подпись______

Руководитель Галямичев А.В. подпись ______

Дата

 

 

Санкт-Петербург

2010 г

Задание.

Настоящий проект рабочей площадки разработан в соответствии с заданием на проектирование и действующими СНиП.

Исходные данные для проектирования следующие:

- нормативная полезная нагрузка на рабочий настил – 1717 кгс/м²;

- размеры площадки в плане в осях – 60х20 м*м;

- отметка рабочего настила – 16 м;

- материал – С255;

- характер опирания главной балки на колонну – верхнее с торцевым  расположением опорного ребра;

- класс сооружения по степени ответственности – 1.

Площадка предназначена для размещения, обслуживания и ремонта производственного оборудования. Площадки такого типа представляют собой самостоятельные сооружения, встроенные в здание.

Компоновка балочной клетки.

Основными несущими элементами площадки являются фундаменты, колонны, главные балки, балки настила, настил. Настил устраивается по верхнему поясу балок настила, опирающихся на главные балки, которые в свою очередь опираются на колонны. Колонны через фундаменты передают нагрузку на грунт.

Балочная клетка (БК) – это система пересекающихся несущих балок, предназначенных для опирания рабочего настила.

Основные принципы компоновки балочной клетки:

1.  Главные балки (ГБ) по направлению ориентируются вдоль большей стороны площадки. Для стальных конструкций длина главной балки l выбирается в пределах 9-24 м. В нашем курсовом проекте сужаем этот интервал до 12-24 м, еще и исключая крайние значения. Пролет главной балки должен быть таким, чтобы главная балка уложилась в длину площадки целое количество раз.

2.  Балки настила (БН). Для стальных конструкций длина балок настила l₁ выбирается в пределах 5-9 м. В проекте принимаем: 3,5 м < l₁ < 6,5 м.. При компоновке балки настила должны укладываться вдоль короткой стороны целое число раз.

3.  Пролет настила (Н). Значение пролета настила должно лежать в диапазоне 0,6 м < l_н < 1,2 м. Пролет настила должен укладываться в длине главной балки целое количество раз.

Исходя из вышеперечисленного, принимаем такой вариант компоновки балочной клетки (рис. 1):

Рис. 1.1. Вариант компоновки балочной клетки (пролет балок настила 6 м)

Расчет стального настила

Несущий настил состоит из стального листа, приваренного к балкам настила по всей длине. Сварка полуавтоматическая. Лист может быть гладким или рифленым. Толщина стали от 6 до 16 мм.

Исходные данные:

l (пролет главной балки) = 1500 см;

l₁ (пролет балки настила) = 500 см;

p^н (нормативная полезная нагрузка на рабочий настил) = 1717 кгс/м²

Так как настил приваривается к балке с двух сторон, то любую балку рассматривать как неподвижную опору. Следовательно, возникает осевая растягивающая сила. Чем тоньше настил, тем больше на него влияет осевая растягивающая сила, тем ближе расчетная схема настила к мембране.

2.1. Переводим полезную нормативную нагрузку на рабочий настил в кг/см²:

 p^н = 1717 кгс/м² = 0,1717 кгс/см²

2.2. По таблице принимаем δ^н = 0,9 см

2.3 Находим нормативную нагрузку только от собственного веса настила:

V= 1*^.1*0,9 = 0,9 см³

ρ= 7,85 ^. 10^-3 кг/ см³

g_н^н = ρ^. V= 7,85 ^. 10^{-3 .} 0,9 = 0,007065 кг/см²

2.4 Определяем полную нормативную нагрузку на полосу настила шириной 1 см:

q_н = p_н + g_н^н = 0,1717 + 0,007065 = 0,178765 кг/см²

2.5 Вычисляем значение К

2.6 Определяем предельную длину настила

2.7 Определяем длину настила lн по таблице в зависимости от длины главной балки:

 l_н =100 см

2.8 Определяем категорию настила.  

настил средней толщины

2.9 Проверка по графикам сходится

2.10 Определение величины осевой растягивающей силы, действующей на 1 см ширины пластины:

2.11 Определение требуемого катета сварного шва.

R_wf=1850 кг/см

β_f = 0,7

Принимаем минимально разрешенный катет по условиям производства работ: