Металлические конструкции рабочей площадки производственного здания: Методические указания к курсовой работе

Росжелдор

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ (СГУПС )

Кафедра «Строительные конструкции и здания на железнодорожном транспорте»

А.А. Новоселов

Металлические конструкции рабочей площадки производственного здания

Методические указания к курсовой работе

Новосибирск, 2006

Оглавление

1     Материалы для строительных конструкций_ 3

2     Основы расчета металлических конструкций_ 4

3     Курсовая расчетно-графическая работа «Рабочая площадка промзданий» 7

3.1     Несущие конструкции рабочей площадки_ 7

3.2     Компоновка балочной клетки_ 9

3.3     Проектирование настила рабочей площадки_ 10

3.3.1   Расчет стального настила 10

3.3.2   Железобетонный настил 13

3.4     Балки настила и вспомогательные балки_ 13

3.4.1   Расчет балок настила 14

3.4.2   Расчет вспомогательных балок 16

3.5     Сравнение вариантов проектирование настила рабочей площадки_ 17

3.6     Проектирование главной балки_ 18

3.6.1   Подбор сечения сварных составных балок из трех листов 19

3.6.2   Изменение сечения главной балки по длине 24

3.6.3   Проверка главной балки по 1 группе предельных состояний_ 25

3.6.4   Проверка главной балки по 2 группе предельных состояний_ 29

3.6.5   Расчет прочности сварного соединения пояса и стенки главной балки  29

3.6.6   Расчет опорного ребра главной балки_ 30

3.6.7   Стык главной балки по длине 32

3.6.8   Сопряжения второстепенных (балок настила) и главных балок 32

3.7     Расчет и конструирование колонны рабочей площадки_ 34

3.7.1   Расчет стержня колонны сварного сплошного двутаврого сечения из трех листов 35

3.7.2   Подбор и проверка сечения сквозной колонны_ 38

3.7.3   Проектирование оголовка колонны_ 43

3.7.4   Проектирование базы колонны_ 45

3.7.5   Расчет связей_ 50

4     Основные требования к формлению курсовой работы_ 52

Приложение 1 53

Приложение 2 56

Приложение 3 58

Приложение 4 60

Список литературы_ 64

1  Материалы для строительных конструкций

В строительных металлических конструкциях применяются два вида сталей – малоуглеродистые по ГОСТ 380-94 [1] и низколегированные по ГОСТ 19281-89* [2]. По степени раскисления стали могут быть кипящими, полуспокойными и спокойными. Кипящие стали, имея достаточно хорошие прочностные характеристики s_y, s_u и высокую пластичность, плохо сопротивляются хрупкому разрушению и старению. В связи с этим они имеют ограниченное применение, но зато являются самыми дешевыми.

Низколегированные стали обладают повышенной прочностью (в зависимости от химсостава), но зато дороже.

Основным стандартом, регламентирующим характеристики сталей для строительных металлических конструкций, является ГОСТ 27772-88* [3].

В этом ГОСТе сталь классифицируется по прочностным показателям, кроме того, в ГОСТе приведены данные по химсоставу и показателям ударной вязкости.

Малоуглеродистая сталь по ГОСТ 27772-88* имеет обозначение С235…С285. Цифры обозначают предел текучести (s_y) в МПа (мегапаскалях). Эти стали, по механическим характеристикам, относятся к сталям обычной прочности. Благодаря невысокой стоимости и хорошим технологическим свойствам стали обычной прочности широко применяют в практике строительства. Потребление их составляют свыше 50% от общего объема.

Кроме малоуглеродистых сталей обычного качества в строительных конструкциях используют низколегированные стали повышенной прочности: С345…С590. Комбинируя в разных пропорциях легирующие элементы, получают стали с требуемыми механическими свойствами. Низколегированные стали дороже обычных малоуглеродистых, поэтому применение их должно обосновываться экономической целесообразностью.

Выбор стали для конструктивных элементов производят на основе вариантного проектирования и технико-экономического анализа с учетом требований норм [4, 5].

Для этой цели все строительные конструкции разбиты на 4 группы с учетом степени ответственности сооружения, условий эксплуатации и характера нагружения.

2  Основы расчета металлических конструкций

Задачей проектирования металлических конструкций является недопущение предельного состояния, то есть состояния, при котором конструктивные элементы перестают удовлетворять предъявленным к ним эксплуатационных требованиям.

В соответствии с методикой расчета по расчетным предельным