Проектирование металлической балочной клетки

     Министерство  сельского хозяйства РФ

Пермская  государственная сельскохозяйственная академия

имени академика  Д.Н. Прянишникова 
 

Кафедра строительного производства 
 

Курсовая  работа

по дисциплине «Металлические конструкции»

на тему: «Проектирование металлической  балочной клетки» 
 
 
 

                                                                  Выполнил: Иванов П.Ю.

Группа  ПГС-41Б

Проверил: Завьялов М.Н. 

Пермь 2009

 
 
 
 
 

                                                                                      _________________  /М.Н.Завьялов/ 
 

Содержание: 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Разработка монтажной  схемы балочной  клетки.

   

Рис. 1.1. Монтажная схема балочной клетки. 

 

Рис. 1.2. Разрезы 1-1,2-2 по монтажной схеме балочной клетки. 
 
 
 
 

2. Расчет настила.

Определяем  толщину настила из условия прогиба. Первоначально примем

толщину настила t_н =12 мм, так как ∑g ⁿ = 8 +16 = 24 кН/м².

Плотность стали γ_s = 78,5 кН/м³ , коэффициент надежности по нагрузке для

конструкций из стали γ^s_f = 1,05. 

2.1 Сбор нагрузок на настил

Таблица 2.1

Нагрузка  на 1 м² настила 

 

Погонная нормативная  нагрузка на настил

g_н ⁿ= g_н ⁿ·b=24,785·1=24,79 кН/м.

Погонная расчетная  нагрузка

g_н = g_н ·b=30,424·1=30,42 кН/м.

2.2. Расчет толщины  настила.

Требуемая толщина  настила t^тр_н = l_н/k_н, пролет настила l_н=a-b_f .

Ориентировочно  ширина полки балки настила назначается  b_f= 0,1 м, тогда

расчетный пролет настила равен l_н= 160-10= 150 см.

= 92,92.

Требуемая толщина настила

; принимаем  = 16 мм. 

Принимаем = 14 мм, настил подкрепляем ребрами, идущими перпендикулярно балкам настила.

Шаг ребер . Принимаем шаг ребер

 

 

 

Рис. 2.1. Расчетное  сечение настила, подкрепленного ребрами. 

Ширина  настила, включающегося в работу 

 ;

 

где при таблица 51 [1] ; – сталь; 
 
 

 2.2. Геометрические характеристики расчетного сечения настила, подкреплённого ребрами: 

- площадь  сечения.

Находим положение центра тяжести (рис.3.1.1) относительно оси Х1  
 

где

Момент  инерции относительно оси Х 
 
 
 
 

    Рис. 2.2.Эпюра напряжений в настиле 
 

; 

  

2.3. Проверка несущей способности настила, подкрепленного ребрами. 

Максимальный  изгибающий момент в настиле

                    
 

Максимальная  поперечная сила

       
 

Растягивающее цепное усилие (распор)

      
 
 
 
 
 
 

Проверка  прочности по нормальным напряжениям 
 

     – прочность настила, подкрепленного ребрами с шагом по нормальным напряжениям обеспечена. 

Проверка  прочности по касательным напряжениям

 – прочность по касательным напряжениям обеспечена. 

Проверка  жесткости настила 
 

– жесткость  настила обеспечена. 

2.4. Расчет сварных угловых швов для крепления настила 

    Принимаем сварку полуавтоматическую в среде  углекислого газа. Для стали  настила  С245 по табл. 55 [1] принимаем сварочную проволоку Св- 08Г2С; по табл. 56  [1] для проволоки Св-08Г2С   кН/см ;

по табл. 3 [1] ; по табл. 51 [1] для стали С245 кН/см², тогда    кН/см .

       =1,0 по табл. 34 [1] для полуавтоматической сварки проволокой сплошного сечения мм  при горизонтальном положении.

     = 1 – коэффициенты условия  работы шва п. 11.2 [1].

      см;    см.

   В соответствии с конструктивными  требованиями к сварным соединениям  окончательно катет углового  шва принимается не менее  по табл.38 [1] ,

    мм  при мм.

Из трех величин ; ; принимаем максимальную высоту катета =5 мм. 
 

3. Расчет балки настила 

3.1 Статистический расчет. 

    Сбор  нагрузок на настил производим в табличной  форме

Таблица 3.1

Нагрузка  на 1 м

грузовой площадки балки настила