Курсовая работа: Расчет металлической конструкции

⚡ 👉🏻👉🏻👉🏻 ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻

4. Расчет и конструирование главных балок
5. Расчет и конструирование центрально-сжатой колонны
Главные балки располагаются вдоль больших расстояний. Пролет главных балок обычно составляет . Шаг главных балок . Шаг балок настила зависти от типа настила. При стальном плоском настиле принимается .
Для стального плоского настила применяют листы толщиной 6-14 мм из стали С245.
Настил рассчитывается в следующем порядке:
- устанавливается относительный прогиб полосы от нормативной нагрузки
- определяют отношение пролёта настила к его толщине
где - коэффициент Пуассона для стали;
где - нормативная равномерно распределённая нагрузка на настил;
Толщина листа настила назначается в зависимости от нормативной временной нагрузки .
Зная толщину настила и отношение расчётного пролета к толщине полосы настила , можно вычислить пролёт настила:
а затем шаг a балок настила и кол-во балок настила.
Растягивающую силу Н, на действие которой надо проверить сварные швы, прикрепляющие настил, можно определить по приближённой формуле:
где – коэффициент надёжности по нагрузке.
Расчётное значение катета углового шва, прикрепляющего настил к балкам:
где - минимальное значение произведений;
расчет по металлу границы сплавления;
и - коэффициенты условий работы сварного соединения с угловыми швами по металлу шва и по металлу границы сплавления соответственно;
и - расчётное сопротивление угловых сварных швов условному срезу по металлу шва и по металлу границы сплавления соответственно;
Прочность одного из расчетных сечений будет меньше прочности другого, поэтому достаточно выполнить расчет по менее прочному сечению. Установить расчетное сечение можно путем сравнения значений и :
Так как < , то расчетным является сечение по металлу шва.
В качестве балок настила и вспомогательных балок применяются двутавры ГОСТ 8239-89, двутавры с параллельными гранями полок (тип Б и Ш) по ГОСТ 26020-83 или швеллеры по ГОСТ 8240-93 из стали С235-С345 по ГОСТ 27772-88. Принимаем С245
Сечение балок настила подбирается на основе данных статического расчёта, в результате которого определяются расчетные изгибающие моменты и расчетные поперечные силы в характерных сечениях. Расчет балок производится по двум группам предельных состояний и сводится к определению необходимого номера профиля по сортаменту и проверке его на прочность, жёсткость и устойчивость.
Нормативная погонная нагрузка на балку настила:
где коэффициенты надежности по нагрузке.
Максимальное значение изгибающего момента:
Наибольшая поперечная сила на опоре:
Номер прокатного профиля определяется по требуемому моменту сопротивления:
где коэффициент, учитывающий развитие пластических деформаций по сечению, для прокатных балок можно принять ;
расчетное сопротивление стали по пределу текучести.
С учетом требуемого момента сопротивления , по сортаменту
подбирается сечение с ближайшим значением .
По сортаменту устанавливаются геометрические характеристики сечения балки.
Принимаем двутавр №35Б1 стальной горячекатаный с параллельными гранями полок по ГОСТ 26020-83:
Проверка прочности от действия касательных напряжений в опорном сечении балки:
Проверка местной устойчивости поясов и стенки прокатных балок не требуется, поскольку она обеспечивается их толщинами.
Прогибы не должны превышать предельных значений, установленных нормами проектирования:
- предельный относительный прогиб балок
4. Расчет и конструирование главных балок

Нагрузка на главную балку передается от балок настила. Для главной балки ширина грузовой площади равна шагу главных балок.
Нагрузку на главную балку в балочной клетке нормального типа можно считать равномерно распределенной, в связи с частым расположением балок настила.
Нормативная и расчетная нагрузка на главную балку:
1,02-коэффициент, учитывающий собственный вес главной балки (по опыту проектирования примерно1-2% нагрузки, приходящейся на балку).
Расчетный изгибающий момент в середине пролета:
Требуемый момент сопротивления сечения балки:
Для балок высотой 1-2м значение толщины стенки можно определить по эмпирической формуле:
Оптимальная высота главной балки из условия наименьшего расхода материала:
где k- коэффициент, зависящий от конструктивного оформления (для сварных балок ).
Наименьшая допустимая высота балки определяется из условия жесткости:
где предельное отношение прогиба балок к пролету, регламентируется нормами в зависимости от назначения балки.
Окончательно высота балки назначается с учетом следующих требований:
Высоту составной балки рационально принимать кратно 100 мм, если для стенки не использовалась универсальная сталь. При выборе высоты балки возможны отступления от , что приводит к изменению массы балки на 3-5 %.
Для определения наименьшей толщины стенки из условия работы на срез для балок оптимального сечения с можно воспользоваться формулой:
Из условия обеспечения местной устойчивости стенки балки без дополнительного укрепления ее продольными ребрами жесткости необходимо, чтобы выполнялось условие:
Толщина стенки должна быть согласована с имеющимися толщинами проката листовой стали. Принимаем .
В сварных балках пояса рационально принимать из листов универсальной стали. Размеры горизонтальных поясных листов находят исходя из необходимой несущей способности балки.
Требуемая площадь сечения пояса балки, исходя из условия прочности, может быть определена по приближенной формуле:
Толщина горизонтального поясного листа принимается с учетом
Ширина поясных листов принимается из условия обеспечения общей устойчивости в пределах:
Уточняется коэффициент и выполняется проверка прочности по нормальным напряжениям. =1,07.
Наибольшее нормальное напряжение в балке:
Недонапряжение: -условие выполняется.
Прогиб составных балок можно не проверять, если принятая высота балки больше минимальной.
С целью экономии стали рационально предусмотреть изменение сечения балки, например за счет изменения ширины пояса. При равномерно
распределенной нагрузке наиболее выгодное по расходу стали место изменения сечения однопролетной сварной балки находится на расстоянии от опоры. Место изменения сечения не должно совпадать с местом установки балок настила.
По моменту в указанном сечении определяется необходимый момент сопротивления измененного сечения балки, исходя из прочности сварного стыкового шва, работающего на растяжение: ,
где - расчетное сопротивление металла стыковых сварных соединений растяжению, сжатию, изгибу по пределу текучести.
Определяем требуемый момент инерции уменьшенного сечения поясов:
Требуемая площадь уменьшенного сечения пояса балки:
Отсюда , при этом ширина поясов должна отвечать следующим условиям:
Принимаем уменьшенное сечение пояса: - условие выполняется.
Определяем геометрические характеристики уменьшенного сечения балки:
Проверяем максимальное касательное напряжение в стенке на опоре балки:
где - статический момент полусечения балки.
Проверка совместного действия нормальных и касательных напряжений (приведенных напряжений) производится в месте изменения сечения на уровне поясных швов:
При воздействии на верхний пояс балки сосредоточенной нагрузки
необходима проверка местных напряжений в сечениях, не укрепленных поперечными ребрами жесткости:
где F=180кН - опорная реакция двух балок настила;
условная длина распределения нагрузки;
Приведенные напряжения, в этом случае, проверяются с учетом местных напряжений:
Общая устойчивость составных балок:
Устойчивость балок не требуется проверять, если выполняются условия:
а) при передаче нагрузки через сплошной жесткий настил, непрерывно опирающийся на сжатый пояс балки и надежно связанный с ним;
Проверка в середине балки, где материал работает в упруго-пластической стадии
Проверка в месте уменьшенного сечения балки, где материал работает в упругой стадии:
Значит, общую устойчивость балки проверять не требуется.
Местная устойчивость сжатого пояса:
б) с учетом развития пластических деформаций при
Устойчивость стенки балки обеспечивается за счет укрепления ее ребрами жесткости. В балках, несущих статическую нагрузку, поперечные ребра жесткости привариваются к поясам. При этом торцы ребер должны иметь скосы размером или для снижения концентрации сварочных напряжений и пропуска поясных швов.
Размеры поперечных ребер жесткости:
Ребра жесткости рекомендуется устанавливать с шагом . Меньшие значения а назначаются в приопорных зонах балки. В местах приложения сосредоточенных грузов в зоне развития упругопластических деформаций поперечные ребра жесткости устанавливаются под каждым грузом.
Длина участка, на котором развиваются упругопластические деформации, подсчитывается по формуле:
Т.к. необходимо проверить местную устойчивость стенки балки.
Проверка местной устойчивости производится в каждом отсеке, на которые ребра жесткости разделяют стенку балки. Напряжения подсчитываются по средним значениям М и Q в пределах коротких отсеков ( ) или в пределах наиболее напряженного участка отсека длиной равной ( ).Если в пределах расчетного участка M или Q меняют знак, то их средние значения вычисляются на участке отсека с одним знаком.
Проверка устойчивости стенки балки выполняется по формуле:
отношение большей стороны пластинки (отсека) к меньшей;
где - коэффициент, принимаемый для сварных балок в зависимости от значения коэффициента :
Проверка устойчивости стенки балки выполняется по формуле:
отношение большей стороны пластинки (отсека) к меньшей;
где - коэффициент, принимаемый для сварных балок в зависимости от значения коэффициента :
Проверка устойчивости стенки балки выполняется по формуле:
отношение большей стороны пластинки (отсека) к меньшей;
где - коэффициент, принимаемый для сварных балок в зависимости от значения отношения ;
Расчет на устойчивость стенок балок симметричного сечения с учетом развития пластических деформаций при , , , ;
– расчетные значения усилий в рассматриваемом сечении
Соединение поясов со стенкой в сварных балках осуществляют непрерывными угловыми швами.
Требуемый катет швов, соединяющих пояса балки со стенкой подсчитывается по формуле:
где - минимальное значение произведений;
расчет по металлу границы сплавления;
и - коэффициенты условий работы сварного соединения с угловыми швами по металлу шва и по металлу границы сплавления соответственно;
и - расчётное сопротивление угловых сварных швов условному срезу по металлу шва и по металлу границы сплавления соответственно;

- расчетная поперечная сила в рассматриваемом сечении (под первой от опоры балкой настила).
В стыках составных балок на высокопрочных болтах пояса балки перекрывают тремя накладками, а стенку - двумя вертикальными накладками.
Определяем несущую способность одного высокопрочного болта (диаметром задаются предварительно).
Стык осуществляется на высокопрочных болтах из стали 30Х3МФ ;
наименьшее временное сопротивление болта разрыву;
-коэффициент условий работы соединения, при количестве болтов
Рассчитываем количество болтов для прикрепления накладок:
Толщина накладок принимается на меньше чем толщина пояса : .
Определяем общую площадь поясных накладок:
Проверяем ослабление сечения поясов балки:
-требуется проверка ослабленных сечений(по условной площади): ;
Расстановка болтов соответствует констр-ым требованиям.
где n-количество отверстий, которые влияют на ослабление сечения.
Проверяем ослабление накладок в середине стыка:
Определяем момент, приходящийся на стенку:
Расстояние между крайними по высоте рядами болтов:
где максимальное расстояние от центра болта до края элемента.
По таблице определяем четное количество горизонтальных рядов болтов: k=10 с шагом а=100мм.
Определяем максимальное горизонтальное усилие от изгибаемого момента, действующего на каждый крайний, наиболее нагруженный болт:
т-число вертикальных рядов на полунакладке
Толщина накладки принимается на меньше, чем толщина стенки , но не менее . Принимаем накладки толщиной 8 мм.
Размер опорных ребер определяется из расчета на смятие:
где расчетное сопротивление стали смятию.
Ширина опорных ребер должна быть не менее 90мм, а торцевых диафрагм – не менее 180мм.
Проверка местной устойчивости торцевой диафрагмы:
где - часть стенки, включающаяся в совместную работу с диафрагмой.
Момент инерции условной стойки относительно оси стенки:
Проверяем условную стойку на устойчивость из плоскости стенки:
где коэффициент продольного изгиба стойки, определенный исходя из гибкости
Рассчитываем прикрепление диафрагмы к стенке балки.
расчет по металлу границы сплавления;
и - коэффициенты условий работы сварного соединения с угловыми швами по металлу шва и по металлу границы сплавления соответственно;
и - расчётное сопротивление угловых сварных швов условному срезу по металлу шва и по металлу границы сплавления соответственно;
Диафрагма приваривается к стенке балки по всей высоте сплошными швами.
5.
Расчет и конструирование центрально-сжатой колонны

Принимаем сплошную колонну.(т.к. N>1500кН)
Требуемая площадь сечения сплошной колонны определяется из условия обеспечения ее общей устойчивости:
где коэффициент продольного изгиба, предварительно принимаемый в пределах .
Находим соответствующую гибкость и определяем требуемые радиусы инерции сечения:
Определяем генеральные размеры сечения колонны:
В сварном двутавре толщина стенки принимается в пределах , а толщину поясов в пределах .
Приближенно для двутаврового сечения можно принять:
Компоновка сечения поясов и стенки должна выполняться с учетом обеспечения их местной устойчивости:
- для поясов колонн двутаврового сечения
- для стенок центрально-сжатой колонны двутаврового сечения:
Геометрические характеристики сечения:
Оголовок колонны, при опирании балок с торцевой диафрагмой, проектируется следующим образом. Горизонтальные швы, прикрепляющие ребро оголовка должны выдерживать полное давление на оголовок, но при большом значении торец колонны рекомендуется фрезеровать и эти участки швов назначать конструктивно. Высота ребра оголовка определяется исходя из требуемой длины швов, передающих нагрузку на стержень колонны.
Толщина ребра оголовка определяется из условия сопротивления смятию под полным опорным давлением:
- ширина торцевой диафрагмы главной балки;
- толщина стенки колонны в пределах высоты оголовка.
Также проверяется на срез стенка колонны в месте прикрепления к ней ребер:
условие не выполняется, значит, следует в пределах высоты оголовка увеличить толщину стенки колонны.
где - расчетное сопротивление смятию бетона фундамента;
расчетное сопротивление бетона осевому сжатию.
где площадь верхнего обреза фундамента.
Среднее напряжение в бетоне под опорной плитой:
Опорная плита может быть разделена на различные участки в зависимости от опирания. Для определения толщины плиты вычисляем изгибающие моменты на различных участках.
Участок 1, опертый на четыре стороны.
участок рассчитывается как консольный
Толщина плиты определяется исходя из условия ее работы на изгиб:
Усилие от стержня колонны передается на траверсу через сварные швы, длина которых и определяет высоту траверсы:
1. Металлические конструкции: Учебник для вузов/Под. ред. Е.И. Беленя. – 6-е изд., М., Стройиздат, 1986-560с.
2. Металлические конструкции. В3т.Т.1. Элементы стальных конструкций: Учебное пособие для строит. вузов/В.В.Горев и др.: Под ред. В.В. Горева – М.: Высш. шк., 2001. – 551с.: ил.
3. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия. М., ЦИТП Госстроя СССР, 1989.-36с.
4. СНиП II-23-81*. Стальные конструкции. М., ЦИТП Госстроя СССР, 1991.-94с.
5. Методические указания по курсу «Металлические конструкции» для студентов очной и заочной форм обучения специальностей 290300 и 291500 / Составитель: Столбов А.В. Набережные Челны: КамГПИ, 2003.-128с.

Название: Расчет металлической конструкции
Раздел: Рефераты по строительству
Тип: курсовая работа
Добавлен 17:59:00 15 октября 2009 Похожие работы
Просмотров: 5839
Комментариев: 9
Оценило: 4 человек
Средний балл: 5
Оценка: неизвестно   Скачать

Срочная помощь учащимся в написании различных работ. Бесплатные корректировки! Круглосуточная поддержка! Узнай стоимость твоей работы на сайте 64362.ru
Ребятки, кто на FAST-REFERAT.RU будет заказывать работу до 26го мая - вводите промокод iphone, и тогда будете учавствовать в розыгрыше iphone xs)) сам только что узнал, что у них такие акции бывают (п.с. кстати не удивляйтесь что вас перекидывает на сайт с другим названием, так и должно быть)
Мне с моими работами постоянно помогают на FAST-REFERAT.RU - можете просто зайти узнать стоимость, никто вас ни к чему не обязывает, там впринципе всё могут сделать, вне зависимости от уровня сложности) у меня просто парень электронщик там какой то, тоже там бывает заказывает))
Спасибо, Оксаночка, за совет))) Заказал курсач, отчет по практике, 2 реферата и дипломную на REFERAT.GQ , все сдал на отлично, и нервы не пришлось тратить)
Я обычно любые готовые работы покупаю на сайте shop-referat.tk , и свои все там же на продажу выставляю, неплохой доп.заработок. А если там не нахожу то уже на referat.gq заказываю и мне быстро делают.
Да, но только в случае крайней необходимости.

Курсовая работа: Расчет металлической конструкции
Курсовая Работа На Тему Нахождение Корней Уравнений Различными Методами
Реферат: Нептунизм и плутонизм. Скачать бесплатно и без регистрации
Мэи Титульный Лист Реферата
Курсовая работа по теме Разработка мероприятий по защите поверхностных водных объектов от загрязнения и засорения
Как Оформить Тетрадь Для Контрольных Работ
Написание Сочинения Описание Помещения 6 Класс
Реферат по теме История болезни: анамнез
Реферат: iati 192/1 Лупанова Евгения Тема: клавиатура
Курсовая работа: Садово-парковое искусство Японии
Дипломная работа по теме Современное состояние машиностроения Сибири
Сочинение по теме Диалог между священником и философом
Отчет По Практике Прикладная Информатика В Экономике
Дипломная работа по теме Разработка СТО для автовладельцев Зонального района
Подготовка К Сочинению Недоросль 7 Класс
Эссе Зачем Нужна Презентация
Реферат: Разработка решения, направленного на повышение качества принятия кадровых решений
Реферат На Тему Легкая Атлетика 10 Класс
Курсовая работа по теме Влияние инфляции на социальную сферу общества
Курсовая Работа На Тему Характеристика Предприятия Зао Бкз "Дальсельмаш"
Стругацкие Собрание Сочинений Купить
Реферат: Алгоритм фильтрации, пример на основе БПФ
Реферат: Классификация лечебных физических факторов. Алгоритм функционирования и структурная компоновка аппаратного комплекса
Доклад: Феномен "злого гения" в деструктивных сектах