Реферат: Расчет и конструирование основных несущих конструкций стальной балочной площадки

👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования


«Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»


по курсу «Металлические конструкции»


Расчет и конструирование основных несущих конструкций стальной балочной площадки
Рассмотрим 2 варианта компоновки балочной клетки и на основании экономического сравнения по расходу материала на балки настила и настил выберем вариант для дальней шей разработки. Учтем, что при железобетонном настиле шаг балок настила 1,5-3,5 м (а - шаг балок настила).
1. Определение постоянной нормативной нагрузки от пола.

g н
– нормативная постоянная нагрузка от пола
g н
= g кер
*t кер
+ g стяж
*t сяж
= 1600*0,02 + 2200*0,03 = 98 кг/м 2

по табл. 2 при а 1
= 3 м и Р н
= 25 кН/м 2
t наст
. = 14 см.
g н
наст
= 2200*0,14 = 308 кг/м 2
= 3,08 кН/м 2

по табл. 2 при а 2
= 2 м и Р н
= 25 кН/м 2
t наст
. = 12 см.
g н
наст
= 2200*0,12 = 264 кг/м 2
= 2,64 кН/м 2

2. Определение нормативной погонной нагрузки на балку настила.

g n
= 1,0 – коэффициент надежности по назначению.
q 1
н
= (4,02 + 25)*3,0*1,0 = 87,06 кН/м
q 2
н
= (3,62 + 25)*2,0*1,0 = 57,24 кН/м
3. Определение расчетной погонной нагрузки на балку настила.

q = (Sg H
*g f1
+ P H
*g f2
)*a*g n

g f1
= 1,1; g f2
= 1,2 – коэффициенты надежности по нагрузке
q 1
= (4,02*1,1 + 25*1,2)*3*1,0 =103,3 кН/м
q 2
= (3,62*1,1 + 25*1,2)*2*1,0 =68,0 кН/м
4. Определение максимального расчетного изгибающего момента.

5. Предварительный подбор сечения балки

Для дальнейшей разработки принимаем 2 вариант компоновки балочной клетки с
- по первой группе предельных состояний

6.2. Проверка максимальных касательных напряжений
- по второй группе предельных состояний

g н
= 3,62 кН/м 2
– постоянная нормативная нагрузка
Р н
= 25 кН/м 2
– временная нормативная нагрузка
g f1
= 1,1; g f2
= 1,2 – коэффициенты надежности по нагрузке
Т.к. на балку действует 7 сосредоточенных сил (7 балок настила), то нагрузку на главную балку считаем равномерно распределенной.
g n
= 1,0 – коэффициент надежности по назначению
q = (3,62*1,1+25*1,2)*5*1,0 = 169,91 кН/м
3. Определение максимальных усилий в балке

максимальный расчетный изгибающий момент

a = 1,04 – коэффициент учитывающий собственный вес балки
максимальный нормативный изгибающий момент

4. Подбор и компоновка сечения главной балки

R y
= 24 кН/см 2
– расчетное сопротивление по пределу текучести
g с
= 1,0 – коэффициент условий работы
Оптимальная высота балки – это такая высота балки, при которой масса балки минимальна.
h = (1/8 – 1/10)l = 1/10 * 18,0 = 1,8м
Минимальная высота балки – это такая высота, при которой прогиб балки максимально-возможный, т.е. равный допустимому
Проверим толщину стенки из условия прочности ее на срез.
R s
= 0,58R y
– расчетное сопротивление срезу
Принятая t w
= 13 мм удовлетворяет условию прочности на срез.
h w
= h – 2t f
= 170- 2*3,6 = 162,8 см
1) b f
= (1/3 – 1/5)h - условие общей устойчивости
3) b f
³ 180 мм – монтажное требование
Фактические геометрические характеристики
4.3. Изменение сечения балки по длине

Определение М 1
и Q 1
в местах изменения сечения
Определение W’х,тр – требуемого момента сопротивления уменьшенного сечения
Фактические геометрические характеристики
4,23 > 3,2 – необходима постановка поперечных ребер жесткости.
Принимаем шаг ребер жесткости равный шагу балок настила 3,0 м
Принимаем t p
= 7 мм5. Проверка подобранных сечений главной балки

- по первой группе предельных состояний

5.1.1 Проверка максимальных нормальных напряжений (в середине балки по длине, в основном сечении)

5.1.2 Проверка максимальных касательных напряжений (на опорах в уменьшенном сечении)
5.1.3
Проверка приведенных напряжений

s loc
= 0, следовательно s ef
определяется в месте изменения сечения балки
s 1
- нормальное напряжение в стенке на уровне поясного шва.
t 1
– касательное напряжение в стенке на уровне поясного шва.
5.2. Проверка общей устойчивости балки

Если соблюдается условие , то общая устойчивость балки обеспечена.
6,67<15,38– общая устойчивость главной балки обеспечена
5.3. Проверка местной устойчивости элементов главной балки

5.3.1. Проверка местной устойчивости полки

5,66< 13,77 – местная устойчивость полки обеспечена
5.3.2. Проверка местной устойчивости стенки

Þ необходима проверка местной устойчивости стенки на совместное действие s и t напряжений.
- условие местной устойчивости стенки
Коэффициент С cr
принимается по табл. 21 [1] в зависимости от коэффициента .
Проверка показала, что устойчивость стенки обеспечена.
Проверка прогиба главной балки может не производиться, т. к. принятая высота главной балки больше минимальной высоты: h = 170 [см] > h min
= 140 [см].
Узел 1:

опорный узел главной балки

Принимаем шарнирное опирание балки сбоку через опорный столик.
b оп.р
.= b f
’=22,0 см – ширина опорного ребра
Условие прочности на смятие опорного ребра:
По сортаменту принимаю t оп.р.
= 22 мм
R wf
– расчетное сопротивление угловых швов срезу (условному) по металлу шва
g wf
– коэффициент условий работы шва
g с
– коэффициент условий работы конструкции
b f
– коэффициент, принимаемый при сварке элементов из стали с пределом текучести до 580 МПа по табл. 34 СНиПа II-23-81*
Принимаю полуавтоматическую сварку, сварочный материал Св-08А, R wf
= 180 МПа.
Определяю менее прочное сечение шва
В дальнейшем расчет угловых швов веду по металлу шва.
Проверяем полученный катет шва по металлу границы сплавления по формуле :
b z
=1; k f
=11 мм ; l w
=h w
- 10 мм = 1628 - 10 =1618 ;
g wz
= 1; R wz
=162 МПа= 16.2 кН/см 2
;
имеем = 4,5 кН/см 2
< 16.2×1×1=16.2 кН/см 2
;
Монтажный узел главной балки должен быть решен на высокопрочных болтах, одинаковых для полок и стенки.
Способ обработки поверхности – дробеструйный 2-х поверхностей без консервации
Определяем несущую способность соединения, стянутого одним ВП болтом:
- коэффициент трения по табл. 36* [1];
- коэффициент надежности по табл. 36* [1];
- площадь сечения болта нетто по табл. 62* [1];
- расчетное сопротивление растяжению высокопрочного болта.
Определим количество болтов в полустыке:
Принимаю k=9 – количество болтов в 1-ом вертикальном ряду при 2-х рядном расположении болтов в полустыке.
Определяем толщину накладок из условия и принимаем толщину накладок полок 22 мм, толщину накладок стенки16 мм.
Узел 3:

узел сопряжения главной балки и балки настила

1.
Назначаю диаметр болтов 20 мм, класс прочности 5.8

2.
Определяю несущую способность одного болта:

где - расчетная прочность болта на срез по табл. 58* [1];
- коэффициент условий работы соединения, по табл. 35* [1];
где - расчетное сопротивление на смятие одного болта, по табл. 59* [1];
- толщина листов сминаемых в одном направлении. Берём t min

= t р

= 7 мм.
3.
Определяю количество болтов в полустыке:

l = Н + h з
- h г.б.
= 800+80-170 = 710см
l x
= l y
= l*m; m = 0,7Þl x
= l y
= 710*0,7=497 см
2. Определение нагрузки, действующей на колонну

j min
= (0,7¸0,9) – коэффициент продольного изгиба, принимаем принимаем j min
= 0,8 (l=61) По табл. 72 [1]
гибкость колонны относительно оси Х-Х
гибкость колонны относительно оси Y-Y
a x,
a y
– коэффициент пропорциональности между радиусами инерции и соответствующими геометрическими размерами.
Для равноустойчивой колонны: l х
= l у
= 70 (при j min
= 0,754 и R y
= 240 МПа)
1) t f
= 10 ¸ 40 мм: 10 мм < 18 мм < 40 мм
2) t w
= 6 ¸ 16 мм: 6 мм < 10мм < 16 мм
Определение геометрических характеристик:

Проверка устойчивости относительно оси
Y-
Y

Проверка местной устойчивости полки

10,83 < 17,21 Þ местная устойчивость полки обеспечена.
Проверка местной устойчивости стенки

36,4 < 60,35 Þ местная устойчивость стенки обеспечена.
Пункты 1, 2 аналогичны расчету колонн сплошного сечения
Принимаю 2 Ι № 45 SА = 2*84,7 = 169,4 см 2
, i x
= 18,1 см, i y
= 3,09 см,b f
=160 см,I y
=808 см4
«b» - определяем из условия равноустойчивости
t пл
= (6 ¸ 16) мм, принимаю t пл
= 12 мм
d пл
= (0,6 ¸ 0,8)b, принимаю d пл
= 30см
1.
Проверка устойчивости относительно материальной оси Х:

2.
Проверка устойчивости относительно свободной оси
Y:

l ef
– приведенная гибкость относительно оси Y.
Отношение погонных жестокостей планки и ветви:
3.
Проверка устойчивости отдельной ветви:

Определение размеров опорной плиты в плане:

Площадь опорной плиты определяется из условия прочности материала фундамента.
Принимаю для фундамента бетон класса В10 с R пр
= 6 МПа
ψ – коэффициент, учитывающий отношение площади обреза фундамента к площади опорной плиты = 1.2.
В = b + 2t тр
+ 2C = 40+ 2*1,2 + 2*8,8 = 60 см
q б
= s б
*1см = 0,72 * 1см = 0,72 кН/см
Система траверс и стержня колонны делит плиту на 3 типа участков.
Большая сторона участка : b1 = hw = 40см
Меньшая сторона участка: а1 = bef = 19.5см
М 2
= 0,71*19,5 2
*0,096 = 25,91 кН*см
При таких соотношениях сторон участка плита работает как консоль с длиной консоли 1 см. Следовательно, момент на участке 3 меньше момента на консольном участке 1.
Сравнивая моменты М 1
, М 2
, М’ 3
выбираем M max
= М 1
=27,49кН*см
Принимаю толщины опорной плиты 25мм.
t оп.пл
= (20 ¸ 40) мм ® 20 <25 <40.
Назначаем вид сварки: полуавтоматическая, в качестве сварного материала используется проволока СВ-08. Задаемся катетом шва k f
=1,2 мм
Принимаю полуавтоматическую сварку, сварочный материал Св-08А, R wf
= 180 МПа.
Определяю менее прочное сечение шва
В дальнейшем расчет угловых швов веду по металлу шва.
R wf
– расчетное сопротивление угловых швов срезу (условному) по металлу шва
g wf
– коэффициент условий работы шва
g с
– коэффициент условий работы конструкции
b f
– коэффициент, принимаемый при сварке элементов из стали с пределом текучести до 580 МПа по табл. 34 СНиПа II-23-81*
Проверку прочности траверсы производим в месте крепления траверсы к ветви колонны.
q тр
– погонная нагрузка на траверсу
1,15R y
g c
= 1,15*24*1 = 27,6 кН/см 2

Анкерные болты принимаем конструктивно d = 24 мм
Назначаем вид сварки: полуавтоматическая, в качестве сварного материала используется проволока СВ-08. Задаемся катетом шва k f
=3,0 мм
Опирание главных балок на колонну сбоку
t оп.ст.
= t оп.л
. + (15 ¸ 20 мм) = 22+20 = 42 мм
1. СНиП II-23-81*. Нормы проектирования. Стальные конструкции.
2. М/у к выполнению курсового проекта по курсу «Металлические конструкции – Расчет и конструирование основных несущих конструкций стальной балочной площадки» – Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2007.
3. ГОСТ 82-70: Прокат стальной горячекатаный широкополосный универсальный
4. ГОСТ 8239-89: Двутавры стальные горячекатаные
5. СНиП 2.02.07–85*. Нагрузки и воздействия.
6. Беленя Е.И. Металлические конструкции: учеб. для строит. вузов . М.:, 2007.
7. ГОСТ 19903-74: Сталь листовая горячекатаная

Название: Расчет и конструирование основных несущих конструкций стальной балочной площадки
Раздел: Рефераты по строительству
Тип: реферат
Добавлен 08:58:09 28 июня 2011 Похожие работы
Просмотров: 80
Комментариев: 15
Оценило: 2 человек
Средний балл: 5
Оценка: неизвестно   Скачать

Узел 2: Монтажный узел главной балки
Узел 3: Узел сопряжения главной балки и балки настила
Срочная помощь учащимся в написании различных работ. Бесплатные корректировки! Круглосуточная поддержка! Узнай стоимость твоей работы на сайте 64362.ru
Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Да, но только в случае крайней необходимости.

Реферат: Расчет и конструирование основных несущих конструкций стальной балочной площадки
Ресурсосберегающие Технологии Реферат
Сочинения 11 Класс Егэ 2022 Примеры
Эссе Я Педагог 21 Века
Реферат: Пояс в русском народном костюме
Дипломная Работа На Тему Особливості Функціонування Іменників Pluralia Tantum "Множинностi" В Українській Мові
Курсовой Расследование Преступлений В Сфере Кредитования
Справедливость И Закон Эссе
Контрольная работа: Органы местного самоуправления в зарубежных странах
Как Писать Сочинение По Обществу
Гдз По Алгебре 9 Макарычев Контрольные Работы
Курсовая работа: Федеральное Собрание Парламент Российской Федерации 2
Экологический Менеджмент Реферат
Курсовая Работа На Тему Методика Аудиту Готової Продукції Та Ії Реалізації
Ггту Титульный Лист Реферата
Эпиграф Для Сочинения Про Ветерана Войны
Рецидив преступлений
Курсовая работа по теме Император, дума и правительство в Первой мировой войне
Реферат Особенности Подготовки
Эссе Дар Мавзуи Адаб Хусни Инсон Аст
Дипломная работа по теме Гідравлічна підсистема прибирання та випускання шасі середньо-магістрального пасажирського літака з двома ТРДД злітною масою 40 тонн
Реферат: Происхождение Александра Сергеевича Пушкина
Дипломная работа: Использование художественного творчества в процессе обучения детей младшего школьного возраста с общим недоразвитием речи
Курсовая работа: Ролевые ожидания и притязания студентов в браке