Введение

Площадки предназначены для размещения технологического оборудования, организации его обслуживания и ремонта.

В курсовой работе выполнены расчеты колонны, главной балки, балки настила и настила технологической площадки. Расчет конструкций проведен по методу предельных состояний: настил, балки настила и главная балка рассчитаны по первой и второй, а колонна - по первой группе предельных состояний. К технологической площадке приложены нагрузка от собственного веса конструкций и временная нормативная нагрузка. Нагрузка, воспринимаемая настилом, передается на балки настила, которые, в свою очередь, передают ее на главные балки, опирающиеся на колонны. Стержни центрально-сжатых колонн состоят из двух ветвей, связанных между собой по высоте планками, приваренными к ветвям колонны. Для повышения сопротивления закручиванию и сохранения ее контура устанавливаем диафрагмы, которые располагаем у торцов отправочных элементов. Балки настила проектируем из прокатных профилей - двутавров, а главные балки - составными. Настил приварен к балкам настила, что делает невозможным сближение балок настила при его прогибе под нагрузкой. Кроме того, путем приварки настила к поясам балок создается частичное защемление настила, появляются опорные моменты, снижающие моменты и прогиб в пролете.

Взаимное расположение балок в балочной клетке согласно заданию на курсовую работу принято в одном уровне.

Колонны в рабочих площадках проектируем центрально-сжатые, состоящие из оголовка, стержня и базы. Стержень колонны выполняем из двух двутавров. Передача давления от стержня колонны на фундамент осуществляется через базу. Для соединения базы с фундаментом используем анкерные болты, диаметр которых из условий коррозии принимаем не менее 20 мм. Для обеспечения геометрической неизменяемости технологической площадки между колоннами устраиваем связи.

1 Расчет настила

Предельный относительный прогиб настила принимаем равным

Для настила применяем листы толстолистовой стали по ГОСТ 19903-74.

Предварительно принимаем толщину стального настила в зависимости от временной нормативной нагрузки; t=12 мм. Шаг балок настила принимаем равным l_n =0,7м; количество балок настила n_b = 11,9/0,7=17.

Проверим принятую толщину листов настила, для чего определим отношение пролета настила к его толщине .

При жестком закреплении тонкого настила (40  300), его рассчитываем на изгиб с распором (рисунок 1).

Рисунок 1 - К расчету плоского стального настила

Толщину листа при работе настила на изгиб с распором определяем по формуле(1.1):

(1.1)

где - цилиндрическая жесткость пластинки;

(1.2)

- коэффициент Пуассона; для стали принимается равным 0,3;

- поправка, учитывающая отсутствие в настиле поперечной линейной деформации;

E=2.06*10 ⁵Па - модуль упругости прокатной стали;

- расчетная ширина полосы настила; принимается равной 100 см;

Изм. Кол. Лист № док. Подпись Дата

- заданное отношение пролета настила к его предельному прогибу;

- нормативная нагрузка на 1 см полосы настила;

- собственный вес настила, g_n=129,5 кг/м²

Н/см²

МПа.

см

Принимаем ромбическую сталь толщиной t = 10 мм, g_n=98,1 кг/м².

Силу распора Н определяем по формуле(1.3):

, (1.3)

где - коэффициент надежности по нагрузке; принимаем;

кН/см

Расчетное значение катета шва, прикрепляющего настил к балкам при ручной сварке, определяем по одной из формул(1.4):

и ли , (1.4)

где - расчетная длина шва; принимаемсм;

и - коэффициенты, принимаемые при сварке элементов; принимаеми;

- коэффициент надежности по материалу шва; принимаем = 1,25;

и - расчетные сопротивления сварных соединений угловых швов при срезе соответственно по металлу шва и металлу границы сплавления ;

принимаем ;;

здесь R_wun=410 МПа - нормативное сопротивление металла шва по временному сопротивлению R_un - временное сопротивление стали разрыву; тогдаМПа;

и - коэффициенты условий работы шва; принимаем;;

Изм. Кол. Лист № док. Подпись Дата

- коэффициент условий работы принимаем

см;

Принимаем катет шва k_f = 4 мм.

2 Расчет балки настила

2.1 Подбор сечения балки настила

Балки настила принимаем из прокатных двутавров по ГОСТ8239-72.

Расчетная погонная нагрузка на балку:

(2.1)

где - коэффициент надежности по нагрузке для равномерно распределенной нагрузки; при полном нормативном значении равномерно распределенной нагрузки 2,0 кПа;

- коэффициент надежности по нагрузке; для металлических конструкций ;

- собственный вес настила;

- собственный вес 1 м балки; принимаем Н/м²) .

кН/м²

Расчетная схема представлена на рисунке 2

Рисунок 2 – К расчету балки настила

Максимальный изгибающий момент M находим по формуле(2.2):

. (2.2)

кНм.

Наибольшая поперечная сила определяется по формуле(2.3):

. (2.3)

кН

Требуемый момент сопротивления сечения балки «нетто» для случая упругопластической работы при изгибе балки в одной из главных плоскостей можно определить по формуле(2.4):

(2.4)

где - коэффициент, учитывающий развитие пластических деформаций по сечению; предварительно принимаем;

- расчетное сопротивление материала; принимаем в зависимости от марки стали МПа;

- коэффициент условий работы; предварительно принимаем равным 1,0.

см ³

По сортаменту принимаем прокатный двутавр № 36, его характеристики: см³, см ⁴,S_х=13380см⁴

Определяем соотношения площадей пояса и стенкибалки по формуле(2.5):

(2.5)

где и- ширина и толщина пояса выбранного двутавра;

мм; мм;- толщина стенки двутавра;мм;

- высота двутавра; мм.

Принимаем значения коэффициентов c(c_x), c_y и n.

Принимаем c=1,1;c_y=1,47; n=1,5