Расчет металлоконструкций

Расчет металлоконструкций

Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации

Сочинский Государственный Университет Туризма и Курортного Дела

Институт туристского сервиса и инфраструктуры

Кафедра '' Строительные конструкции ''

Пояснительная записка

к курсовому проекту по дисциплине:

''Строительные конструкции''

Выполнил: студент IV курса

Группы 97 ЗГС

Дымченко И.В.

Проверил: Юрченко Е.Е.

Г. Сочи

Оглавление

Задание

Введение

1. Сбор нагрузок на 1 м2 поверхности покрытия

2. Определение усилий в элементах фермы

3. Подбор сечений

4. Расчёт сварных швов

5. Расчёт наружной стены

6. Расчёт монолитного внецентренного фундамента под пилястру

7. Расчёт прогона

8. Список использованной литературы

Введение

В курсовом проекте № 2 по дисциплине '' Строительные конструкции ''

рассматривается одноэтажное здание выставочного павильона. Материал

конструкции фермы – металлическая; пролёт фермы 240000000 м; стены здания

кирпичные , толщиной 380мм расчётное сопротивление сжатию кладки R=1,7МПа;

расстояние между осями В=6000мм

В курсовом проекте производится расчёты подбора сечений фермы, их проверка,

расчёт сварных швов, расчёт каменных стен и монолитного внецентренно

нагруженного ленточного фундамента, рассчитывается металлический прогон,

его сечение, а также связи фермы.

1. Подбор сечений

|Сжатая стойка |N3-14= -62,14 |

|Растянутая стойка |N5-12= 81,20 |

|Сжатый раскос |N6-12= -60,08 |

|Растянутый раскос |N8-10= 256,22 |

|Сжатый элемент верхнего пояса |N6-7= -266,78 |

|Растянутый элемент нижнего пояса |N12-13= 253,09 |

Расчёт раскосов на сжатие:

N6-12= -60,08 Аптреб= - 0,06008/(250(0,95(0,67)=

0,00038= 3,8 см2

Аптреб/2 = 1,9 см2 = Ас

По сортаменту подбираем уголок L=50(5 мм

Ас=4,8 см2 ; ix = 1,53см ; А = 9,6 см2 ; l = 5,43м

проверка на гибкость:

[pic]

(х=(у=5,43/0,0153=354,9(400 - верно

проверка на прочность:

[pic]

[pic] 62,58(237 - верно

Расчёт стойки на сжатие:

N3-14= -62,14 Аптреб= - 0,06214/(250(0,95(0,67)= 0,00039=

3,9 см2

Аптреб/2 = 1,95 см2 = Ас

По сортаменту подбираем уголок L=50(5 мм

Ас=4,8 см2 ; ix = 1,53см ; А = 9,6 см2 ; l = 2,33м

проверка на гибкость:

[pic]

(х=(у=2,33/0,0153=152,29(400 - верно

проверка на прочность:

[pic]

[pic] 64,73(237 - верно

Расчёт элементов верхнего пояса на сжатие

. N6-7 = -266,78 Аптреб= 0,26678/(250(0,95(0,67)=0,001677=

16,77см2

Аптреб/2 = 8,38 см2=Ас

Уголок по сортаменту L=75(6 мм

ix =2,3см ; Ас=8,78см2 ; А=17,56 см2 ; l = 4,22 м

проверка на прочность:

[pic]

[pic] 217,60(237 - верно

проверка на гибкость:

[pic]

(х=(у=4,22/0,0194=217,53(400 - верно

Расчёт раскосов и элементов нижнего пояса на растяжение

1. N8-10 = 256,22 Аптреб= 0,25622/(250(0,95)=0,001078=

10,78см2

Аптреб/2 = 5,39 см2=Ас

Уголок по сортаменту L=63(5мм

ix =1,94см ; Ас=6,13см2 ; А=12,26 см2 ; l = 4,12 м

проверка на прочность:

[pic]

[pic] 208,99(237 - верно

проверка на гибкость:

[pic]

(х=(у=4,12/0,0194=212,37(400 - верно

2. N12-13 = 253,09 Аптреб= 0,25309/(250(0,95)=0,001066=

10,66см2

Аптреб/2 = 5,33 см2=Ас

Уголок по сортаменту L=63(5мм

ix =1,94см ; Ас=6,13см2 ; А=12,26 см2 ; l = 4,0 м

проверка на прочность:

[pic]

[pic] 206,44(237 - верно

проверка на гибкость:

[pic]

(х=(у=4,0/0,0194=206,19(400 - верно

3. N5-12= 81,20 Аптреб= 0,08120/(250(0,95)=0,00034= 3,4см2

Аптреб/2 = 1,7 см2=Ас

По сортаменту подбираем уголок L=50(5 мм

Ас=4,8 см2 ; ix = 1,53см ; А = 9,6 см2 ; l = 5,0м

проверка на прочность:

[pic]

[pic] 84,58(237 - верно

проверка на гибкость:

[pic]

(х=(у=5,0/0,0153=326,80(400 - верно

Составляем итоговую таблицу подобранного профиля:

|Название элемента |№ стержня, |Сечение , мм |Площадь профиля|

| |нагрузка | |, см2 |

|Нижний пояс |N12-13=253,09|63(5 |6,13 |

|Верхний пояс |N6-7= |75(6 |8,38 |

| |-266,78 | | |

|Стойка сжатия |N3-14= -62,14|50(5 |4,8 |

|Раскос сжатия |N6-12= -60,08|50(5 |4,8 |

|Раскос растяжения |N8-10= |63(5 |6,13 |

| |256,22 | | |

|Стойка растяжения |N5-12= 81,20|50(5 |4,8 |

Расчёт сварных швов

у обушка

у пера

N12-13= 0,5(0,7(253,09=88,58 N12-13= 0,5(0,3(253,09=37,96

обушок

перо

обушок

перо

N6-7= 0,5(0,7( -266,78=93,37 N6-7= 0,5(0,3( -266,78=40,02

обушок

перо

обушок

перо

N3-14= 0,5(0,7( -62,14=21,75 N3-14= 0,5(0,3( -62,14=9,32

обушок

перо

обушок

перо

N6-12=0,5(0,7( -60,08=21,03 N6-12=0,5(0,3( -60,08=9,01

обушок

перо

обушок

перо

N8-10=0,5(0,7(256,22 =89,68 N8-10= 0,5(0,3( 256,22 =38,43

обушок

перо

обушок

перо

N5-12= 0,5(0,7( 81,20=28,42 N5-12= 0,5(0,3( 81,20=12,18

обушок

перо

обушок

перо

Расчёт наружной стены

1. Расчёт пилястры наружной стены на нагрузку от опорной реакции

Шаг пилястры В=6м

Пролёт

L=24м

Полная расчётная нагрузка на ферму g=2,26 кН/м2

Расчётное сопротивление сжатию кладки R=1,7МПа

Высота пилястры Н=8,4

Геометрические размеры пилястры:

[pic]

2. Определение нагрузок на пилястру

а) собственный вес столба:

G=0,38(0,38(18(8,4=21,83кН

б) собственный вес стены:

Р=1,14(0,38(18(8,4=65,50кН

в) опорные реакции покрытия фермы:

V=g(B(L/2=2,26(6(24/2=162,72кН

г) сумма всех нагрузок:

21,83+65,50+162,72=250,05кН

собственный вес столба:

N=G+V=21,83+162,72=184,55кН

3.Определим геометрические характеристики сечений пилястры примыкающих

стен:

определим центр тяжести расчётного сечения

[pic]

4. Определим изгибающий момент от внецентренных нагрузок:

I1=h1/2=0,38/2=0,19

I2=h1+h2/2 =0,38+0,38/2=0,57

Мр= - Р((Ic-I1)=-65,50( (0,284 –0,19)=-6,16кН( м

Mn=N((I2-Ic)=184,55((0,57-0,284)=52,78кН( м

М= Мр+ Mn=6,16+52,78=58,94 кН( м

5.Расчётный эксцентриситет от внецентренного действия нагрузок:

[pic]

[pic]

6. Определим высоты сжатой зоны расчётного сечения

[pic]

Площадь сжатой зоны

[pic]

Определим несущие способности участка стены и пилястры из условия:

[pic]

где : mg=1 , так как местная сторона сечения h>20см

(- коэффициент продольного изгиба, принимаем из таблицы зависимости

от двух величин (h и (I

[pic] [pic] где: hc- высота сжатой зоны

сечения

i – радиус

инерции сечения

Для определения радиуса инерции выполним дополнительные вычисления

[pic]

Расстояние центра тяжести от середины

[pic]

Момент инерции

[pic]

(1=0,6 ; (2=0,8

[pic]

[pic]

следовательно, несущая способность обеспечивается

VI. Расчёт монолитного внецентренного фундамента под пилястру

Исходные данные :

По данным расчёта пилястры принимаем значения

L0=0,235 м ; Np=301,07 кН ; М=58,94 кН(м

Значение расчётного сопротивления грунта R0=300 кПа

Материал фундамента – бетон В-15, арматура АIII (Кs=365 МПа)

Глубина заложения фундамента d=1,3 м

Определение предварительных размеров подошвы фундамента

Площадь сечения подошвы фундамента

[pic]

где j=18 кН/м3

b/a=0,8 ; a=b/0,8 ; [pic](1,2

b(a=A ; b=a(0,8=1,2(0,8=0,96

Проверка показывает результат, что глубина заложения фундамента ( 2 м,

а(b(1м , то необходимо учитывать нормативное сопротивление

[pic]

Определение краевого давления на основание.

Определяем вес грунта на уступах фундамента: [pic]

Эксцентриситет равнодействующей усилий от всех нагрузок:

[pic], так как[pic], то краевое давление вычисляется по формуле:

[pic]

Расчет тела фундамента

Рабочую высоту фундамента у основания пилястры определяем из условия

прочности на продавливание, (данные b2 и h2 взяты из расчета пилястры), р -

максимальное из значений +р1 и –р2

[pic]

По конструктивным соображения величина h округляется в соответствие с

модулю М 300, h=0,21м

Расчет рабочей арматуры сетки нижней плиты в направлении - а.

Требуемое сечение арматуры подбирается по формуле:

[pic]

[pic]

Шаг стержней принять 200 мм ( 36 мм

VII. Расчёт прогона

Исходные данные:

Прогоны рассматриваются как неразрезные балки, шаг прогонов - а,

соответствует шагу узлов верхнего пояса ферм. Угол наклона прогона (

соответствует углу наклона верхнего пояса фермы.

Расчетная нагрузка на прогон:

[pic]

Принимаем [24 А=30,6см2 , Wy=31,6см3 , Ix=2900 см4 , Iy=208 см4

[pic]

-----------------------

[pic]

[pic]??????????"???–??/?????†???????????"???–??/?????†???????????"????

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]

[pic]