Вариантное проектирование балочной клетки рабочей площадки - Строительство и архитектура курсовая работа

Главная

Строительство и архитектура
Вариантное проектирование балочной клетки рабочей площадки

Разработка проекта и выполнение компоновки балочной клетки рабочей площадки, располагаемой в отапливаем здании II уровня ответственности. Выбор схемы балочной клетки, расчет сечения, проверка жесткости и устойчивости балки. Расчет стыков и сечения колон.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

1.1 Расчетные характеристики материала и коэффициенты
1.2 Выбор вариантов компоновочных схем
1.3 Определение удельных показателей
1.4 Расч ет крепления настила к балкам
1.5.1 Расчетные характери стики материала и коэффициенты
1.5.2 Геометрические характеристики двутавра №30Б 1
2. Статический расчет и подбор сечения составной сварной балки
2.1 Расчетные характер истики материала и коэффициенты
2.3 Компоновка и предварительный подбор сечения составной балки
2.4 Проверка принятого сечения на прочность
3. Изменение с ечения сварной балки по длине
3.2 Опред еляем место изменения сечения
3.3 Проверка прочности измененного сечения
5. Проверка общей усто йчивости балки
6. Расстановка ребер жесткости и проверка местной устойчивости элементов балки
6.1 Провер ка устойчивости сжатого пояса
7. Расчет поясных швов составной балки
8.1 Расчетные характерис тики материала и коэффициенты
8.2 Опре деляем размеры опорного ребра
8.4 Рассчитываем сварные швы, необходимые для крепления ребра к стенке
9. Расче т укрупнительного стыка балки
9.1. Расчетные характерис тики материала и коэффициенты
10.1 Расчетные характерис тики материала и коэффициенты
10.2 Определение ра счетной длины колонны
10.4 П одбор сечения стержня колонны
11. Расчет оголо вка центрально-сжатой колонны
11.1 Определе ние толщины траверсы оголовка
12. Ра счет центрально-сжатых колонн
12.1 Определение тр ебуемой площади опорной плиты
12.2 Определение р азмеров опорной плиты в плане
12.3 Опре деление толщины опорной плиты
12.6 Определение требуем ой высоты катета угловых швов
12.8 Определение площа ди верхнего обреза фундамента
Требуется выполнить компоновку балочной клетки рабочей площадки располагаемой в отапливаемом здании II уровня ответственности при следующих данных:
шаг колонн в продольном направлении - 15,0 м;
шаг колонн в поперечном направлении - 5,5 м;
габариты рабочей площадки в плане - 4511 м ;
временная нормативная равномерно-распределенная нагрузка - 24 кН/м 2 ;
материал настила, балок настила, вспомогательных и главных балок, а так же колонн - сталь обычной прочности.
При заданных пролете и шаге главных балок находим оптимальную схему расположения балок настила и вспомогательных балок. Решение этой задачи производим методом вариантного проектирования.
1.1 Расчетные характеристики материала и коэффициенты
Настил относится к 3-й группе конструкций (табл. 50* [1]), поэтому сталь обычной прочности может быть С235 по ГОСТ 27772-88. Для этой стали расчетное сопротивление растяжению, сжатию, изгибу равно R y =230 МПа при толщине листов от 2 до 20 мм, временное сопротивление стали разрыву R un =360 МПа (табл. 51* [1]).
Балки настила и вспомогательные балки прокатного профиля относятся ко 2-й группе конструкций, принимаем сталь С245 по ГОСТ 27772-88. Для этой стали R y =240 МПа при толщинах листов от 2 до 20 мм, R un =370 МПа (табл. 51* [1]).
Модуль упругости стали Е = 2,0610 5 МПа. Коэффициент поперечной деформации (Пуассона) =0,3 (табл. 63 [1]).
Для сооружений II уровня ответственности коэффициент надежности по ответственности n = 0,95 (прил. 7* [ 2 ]).
Коэффициент условий работы настила и прокатных балок с = 1,0 (табл. 6* [1]). Коэффициенты надежности по нагрузке для постоянной нагрузки fg = 1,05 (табл. 1 [2]), для временной нагрузки fv = 1,20 (п.3.7 [2]).
Предельные относительные прогибы для настила и балок принимаются в зависимости от величины пролета по табл.19 [2]. При l 1 м - f u = l /120, при l = 3 м - f u = l /150, при l = 6 м - f u = l /200
1.2 Выбор вариантов компоновочных схем
Для сравнения принимаем два варианта компоновочных схем: балочную клетку нормального типа и усложненного.
Вариант 1. Принимаем нормальный тип балочной клетки. Определяем возможное отношение пролета настила к его толщине, предварительно вычислив:
и задавшись n 0 = l sh / f sh = 130, при величине временной нагрузки для расчета настила по второму предельному состоянию
n = n v 0 = 0,950,0024 = 0,00228 кН/см 2 ,
Для величины временной нагрузки v 0 = 24 кН/м рекомендуемая толщина настила 10-12мм. Принимая толщину настила 10 мм, получим предельный пролет настила
Поскольку пролет настила равен расстоянию между краями полок балок настила, то предельный шаг балок, при предварительно принятой ширине полки b f , fb = 13 см , равен
a fb , u = l sh + b f , fb = 121,44 + 13 = 134,44 см
Принимаем шаг балок настила из условия кратности пролету главной балки и возможности выполнения монтажного стыка главной балки в середине пролета. Принимаем число шагов 13, при этом 10 шагов по 130 см и 2 по 100 см. Расчетный шаг балок настила a fb = 130 см < 134,44 см
Погонная (линейная) нагрузка для расчета на прочность определяется по формуле
где g fb - вес 1 м.п. балки настила, принимаем g fb = 0,35 кН/м.
Линейная нагрузка для расчета на жесткость равна:
Балка настила является однопролетной, статически определимой с равномерно распределенной нагрузкой. Максимальный расчетный изгибающий момент в середине пролета балки определяется по формуле
где с 1 - коэффициент, учитывающий развитие пластических деформаций, предварительно принимаем с 1 = 1,1.
Требуемый момент инерции сечения балок из условия обеспечения жесткости находим по формуле
По сортаменту (ГОСТ 26020-83) подбираем двутавр с параллельными гранями полок №35Б1, для которого I = 10060 см 4 , W = 581,7 см 3 , g = 38,9 кг/м
Вариант 2 . Балочная клетка усложненного типа. Как и в первом варианте, толщину настила принимаем 10 мм, при котором максимальный шаг балок 134,44 см. При расстоянии между главными балками 5,5 м количество шагов балок настила равно n = 550/134,44 =4,1, округлив до 5, получим шаг балок настила
Шаг вспомогательных балок при их пролете l ' fb = 5 м определяем по формуле [9]
Принимаем конструктивно удобный шаг вспомогательных балок а' fb = l fb = 3 м (схема балочной клетки приведена на рис.1.1)
В данном случае балки настила имеют пролет 3 м и шаг 1,375 м. Тогда погонная (линейная) нагрузка для расчета на прочность определяется по формуле
где g fb - вес 1 м.п. балки настила, принимаем g fb =0,25 кН/м.
линейная нагрузка для расчета на жесткость равна:
Балка настила является однопролетной, статически определимой с равномерно распределенной нагрузкой. Максимальный расчетный изгибающий момент в середине пролета балки определяется по формуле
Требуемый момент инерции сечения балок из условия обеспечения жесткости находим по формуле:
По сортаменту (ГОСТ 26020-83) подбираем двутавр с параллельными гранями полок №20Б1, для которого I = 1943см 4 , W = 194,3 см 3 , g = 22,4 кг/м
Аналогично подбираем сечение вспомогательной балки, пролет которой l ' fb = 5,5 м и шаг а' fb = 3 м. Балка загружена сосредоточенными силами (реакциями балок настила), которых 4. На стадии вариантного проектирования можно считать, что вспомогательные балки загружены равномерно распределенной нагрузкой
По сортаменту (ГОСТ 26020-83) подбираем двутавр с параллельными гранями полок №45Б2, для которого I = 28870 см 4 ,
1.3 Определение удельных показателей
Варианты компоновочных схем несущих элементов балочной площадки приведены на рис. 1.1.
а) - вариант 1: балочная клетка нормального типа;
б) - вариант 2: балочная клетка усложненного типа.
Расход стали на балки, приведенный к 1 м 2 площади рабочей площадки, найдем по формуле
Расход стали по 1 варианту ( m sh - вес настила)
Поскольку отношение большей стороны листа настила к меньшей равно 5,5/1,3 = 4,2 что больше 2, то в этом случае настил рассчитывается как длинная пластина, работающая в условиях цилиндрического изгиба только вдоль короткой стороны.
где ох - осевые напряжения вдоль оси х; ux - изгибные напряжения вдоль оси х.
Условие прочности по упругой стадии работы стали запишем по [5] в виде
k 0 и k i - коэффициенты, определяемые в зависимости от k p по табл. 8.3
q n - нормативная равномерно распределенная нагрузка
f - коэффициент надежности по нагрузке;
l min - наименьшая сторона пластины;
Максимальный прогиб в середине пластины определяем по [5] в виде
где k d - коэффициент, принимаемый по табл.8.3 [5] в зависимости от величины k p При k p =24,74 k d = 0,605 и f max = 0,605*1 = 0,605 см
Требование второго предельного состояния для настила выполняется
Выполнить проверку балки настила варианта балочной клетки, принятого в качестве основного в примере 1.
Исходные данные (по результатам компоновки основного варианта)
балка настила - двутавр №35Б1 по ГОСТ 26020-83;
пролет балок настила l fb = 5,5 м;
материал балок сталь обычной прочности.
1.5.1 Расчетные характеристики материала и коэффициенты
Балки настила прокатного профиля относятся ко второй группе конструкций, принимаем сталь С245 по ГОСТ 27772-88. для этой стали Ry=240 Mпа при толщине проката от 2 до 20 мм. R un =370Mпа. Модуль упругости=2,06*10 5 Мпа. Для сооружений II уровня ответственности коэффициент надежности по ответственности n = 0,95 (прил. 7* [2]).
Коэффициент условий работы настила и прокатных балок с = 1,0 (табл. 6* [1]).
Коэффициенты надежности по нагрузке для постоянной нагрузки fg = 1,05 (табл. 1 [2]), для временной нагрузки fv = 1,20 (п.3.7 [2]).
Предельные относительные прогибы для балок принимаются в зависимости от величины пролета по табл.19 [2]. При l = 6 м - f u = l /200=3 см.
1.5.2 Геометрические характеристики двутавра №35 Б1
Геометрические характеристики принимаем по сортаменту горячекатаных двутавров по ГОСТ 26020-83:
момент сопротивления W = 581,7 см 3 .
Площадь полки A f = t f b f = 0,8515,5 = 13,175 см 2 .
Площадь стенки A w = A - 2 A f = 49,53 - 213,175 = 23,28см 2
Линейная нагрузка для расчета на жесткость равна:
Максимальный расчетный изгибающий момент в середине пролета балки
Максимальная поперечная сила на опоре
Касательные напряжения в опорном сечении балки проверяем по формуле
где R s = 0,58 R y = 0,58240 = 139,2 МПа
Поскольку = 56,7 МПа < 0,5Rs = 0,5139,2 = 69,6 МПа, то с 1 = с в формуле проверки нормальных напряжений. Коэффициент с принимаем по табл. 66 [1], а зависимости от отношения A f / A w = 13,175/23,18 = 0,56, при котором с = 1,11. Выполняем проверку нормальных напряжений
Определяем прогиб балки в середине пролета
Требование второго предельного состояния выполняется, так как
2. СТАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ И ПОДБОР СЕЧЕНИЯ СОСТАВНОЙ СВАРНОЙ БАЛКИ
Подобрать сечение составной сварной балки, являющейся главной балкой рабочей площадки, компоновка которой выполнена в предыдущем пункте.
пролет главной балки l m b = 15,0 м;
строительная высота перекрытия неограниченна;
материал - углеродистая сталь обычной прочности;
временная равномерно распределенная нагрузка на площадку v n = 24 кН/м 2 (вся временная нагрузка длительная).
(б) по результатам выполнения предшествующих разделов
количество балок настила, опирающихся на главную балку 12 (10 шагов по 1,3 м и 2 шага по 1 м);
балки настила - двутавры 35Б1 (по ГОСТ 26020-83), ширина полки b f , f b = 155 мм;
реакция балки настила Q fb = 98,12 кН;
постоянные нагрузки: от массы настила g sh , n = 0,785 кН/м 2 , от балок настила g f b , n = 0,35кН/м 2 .
2.1 Расчетные характеристики материала и коэффициенты
Сварные балки перекрытия относятся к 1-й группе конструкций (табл. 50* [1]). Сталь обычной прочности, соответствующую этой группе, принимаем С255 по ГОСТ 27772-88. Расчетное сопротивление стали принимаем для листов толщиной до20 мм (предполагаемая толщина поясов балки) R y = 240МПа, R un = 370 МПа (табл. 51* [1]), E = 2,0610 5 МПа, = 0,3 (табл. 63 [1]). Для сооружений II уровня ответственности (прил.7* [2]) коэффициент надежности по ответственности равен n = 0,95.
Коэффициент условий работы при расчете на прочность c =1,0, при расчете на устойчивость c =0,95 (табл. 6 [1]).
Коэффициенты надежности по нагрузке fg =1,05 (п.2.2 [2]), fv =1,20 (п.3.7 [2]).
Предельный относительный прогиб главной балки f mb , u = l mb /250, (п.2, табл. 19 [2]).
Расчетную схему главной балки принимаем в виде разрезной шарнирно-опертой однопролетной балки. Поскольку число сосредоточенных грузов от давления балок настила более 5, то нагрузку принимаем в виде равномерно распределенной.
Погонная (линейная) нагрузка для расчета на прочность определяется по формуле
где g mb - вес 1 м.п. главной балки, принимаем g mb =2,5 кН/м.
Линейная нагрузка для расчета на жесткость равна:
Максимальный расчетный изгибающий момент в середине пролета балки
Максимальная поперечная сила на опоре
Изгибающий момент в середине пролета балки от нагрузки для расчета на жесткость
2.3 Компоновка и предварительный подбор сечения составной балки
Принимаем гибкость стенки w =125, в соответствии с рекомендациями [3]. Минимальная толщина стенки равна t w , min = 12 мм.
Определяем минимальную высоту сечения сварной балки при предельном относительном прогибе ( f m b / l mb u =1/250)
Находим минимальную толщину стенки из условия предельного прогиба
Толщина стенки из условия прочности на срез равна
где R s =0,58 R y =0,58240=139,2 МПа.
Определяем наименьшую толщину стенки из условия смятия, поскольку принимаем этажное сопряжение балок в балочной клетке. В каждом узле опираются две балки настила, поэтому F =2 Q f b = 2 98,12=196,24 кН. Толщиной полки главной балки задаемся t f =2 см.
Находим толщину стенки, соответствующую балке оптимальной высоты.
Сравниваем все полученные значения толщины стенки: t w , min = 1,2см; t w , f = 0,6см; t w , s = 0,82см; t w , loc = 0,42см; t w , opt = 1,21см.
Принимаем толщину стенки 13 мм, тогда высота стенки будет равна
где a 1 = 86 + 1,58 = 87,58 см - расстояние от центра тяжести сечения до центра тяжести верхнего пояса; a 2 = 86 - 1,58 = 84,42 см - расстояние от центра тяжести сечения до центра тяжести нижнего пояса;
Минимальный момент сопротивления нетто (с учетом ослабления сечения)
где y = 87,58 + 1,0 = 88,58 см - расстояние от центра тяжести сечения до наиболее удаленного волокна.
а). по нормальным напряжениям от изгиба
Недонапряжение составляет = (240-203) 100/240 = 15,4% > 5%
проект балка клетка рабочая площадка
3. ИЗМЕНЕНИЕ СЕЧЕНИЯ СВАРНОЙ БАЛКИ ПО ДЛИНЕ
Изменить сечение по длине балки, рассчитанной в пункте 1
Исходные данные (принимаются по результатам выполнения примера 1):
сечение главной балки: b f =50 см, t f = 2,0 см, h w =170 см, t w = 1,3 см;
шаг балок настила a fb = 130 см (крайние шаги по 0,75 м);
поперечная сила на опоре Q max = 1194 кН;
Изменение сечения главной балки осуществляем за счет изменения ширины поясных листов. Стыки листов выполняем прямым швом с визуальным контролем качества.
Предельный изгибающий момент, воспринимаемый измененным сечением, определяем по формуле
M 1 r = W 1 x R wy c = 15313,29*20,40*1,0 = 312391,12 кНсм = 3123,91 кНм
где R wy =0,85 R y = 0,85 240 = 204 МПа
Находим место изменения сечения при равномерно распределенной нагрузке по формуле
Принимаем место изменения сечения на расстоянии от опор 3 , 3 0 м (рис. 2.1)
3.3 Проверка прочности измененного сечения
изгибающий момент в месте измененного сечения ( х = 3,00 м)
Рис.2.1. Изменение сечения сварной балки по длине
балки настила опираются на расстоянии 0,1 м, 2,3 м и 3,6 м от опор, а расстояние до места изменения сечений 3,3 м, то есть в месте изменения сечения loc = 0.
На уровне поясных швов нормальные напряжения равны
y =a 1 - t f /2 = 87,96 - 2,0/2 = 86,96 см
Проверки показали, что прочность измененного сечения обеспечена.
Выполнить проверку жесткости балки, подобранной в примерах 1 и 2.
Находим прогиб главной балки переменного сечения, предварительно определив:
прогиб главной балки постоянного сечения
f mb = f 0 mb = 2,181,052 = 2,29 см.
f mb , u = l m b / 250 = 1500/250 = 6 см.
Сравниваем фактический прогиб с предельным f mb = 2,29 см.< f mb,u = 6 см.
Подобранное сечение балки удовлетворяет требованиям второй группы предельных состояний - жесткости.
5. ПРОВЕРКА ОБЩЕЙ УСТОЙЧИВОСТИ БАЛКИ
Проверить общую устойчивость балки, подобранную в примерах 1 и 2.
размеры поясов балки b f = 500 мм, t f = 20 мм;
расстояние между осями поясных листов - h = 1720мм.
Нагрузка на главную балку передается через балки настила, установленные с шагом a fb =1,5 м и закрепляющие главную балку в горизонтальном направлении. Проверяем условие п. 5.16,б [1] в середине пролета
По табл. 8* [1] находим наибольшее значение ( l ef / b f ) u , при котором не требуется расчета на устойчивость, принимая l ef = a fb = 1,5 м
(l ef /b f ) = 150/50 = 3 < (l ef /b f ) u = 17,17
то устойчивость балки обеспечена и расчет на общую устойчивость выполнять не требуется.
6. РАСТАНОВКА РЕБЕР ЖЕСТКОСТИ И ПРОВЕРКА МЕСТНОЙ УСТОЙЧИВОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ БАЛКИ.
Проверить устойчивость элементов балки, подобранной в примерах 1 и 2. Исходные данные:
сечение балки - b f =50 см, t f = 2,0 см, h w =170 см, t w = 1,3 см;
6.1 Проверка устойчивости сжатого пояса.
Отношение ширины свеса пояса к толщине при b ef = ( b f - t w )/ 2 = (50-1,3)/2=24,35 см равно b ef / t f = 24,35/2,0=12,18 Предельное отношение ширины пояса к толщине по табл.30 [1] равно
При b ef / t f = 12,18 < ( b ef / t f ) u = 14,65 устойчивость пояса обеспечена.
Проверяем необходимость постановки ребер жесткости. Условная гибкость стенки при h ef = h w = 170 см и t w =1,3 см равна
Поскольку , то постановка ребер жесткости необходима (п.7.10 [1]). Максимальное расстояние между поперечными ребрами жесткости при равно a max = 2 h ef =2170 = 340 см.
Расстояние между поперечными ребрами жесткости принимаем 300 см (2,3 шага балок настила).
Расстановка поперечных ребер жесткости показана на рис. 6.1. с учетом выполнения монтажного стыка в середине пролета.
Принимаем парные ребра жесткости, ширина которых по [2] равна:
Толщина ребра определяется по п. 7.10 [1]
Принимаем размеры двухсторонних ребер жесткости b h x t s =100x7 мм
Проверяем необходимость выполнения проверки стенки на устойчивость по п. 7.3 [1], учитывая, что в каждом отсеке имеется местная нагрузка от давления балок настила ( loc 0): В этом случае проверка стенки балки на устойчивость необходима.
Проверяем отсек стенки балки, в котором изменяется сечение ее пояса. Ширина отсека а = 300 см, расчетная высота стенки 170 см.
Так как длина отсека превосходит его расчетную высоту, то при вычислении средних значений M и Q в отсеке принимаем расчетный участок, равный по длине расчетной высоты отсека.
Рис. 6.1. К расчету устойчивости стенки составной балки
изгибающий момент в сечении на границе расчетного участка отсека в точках 1 и 2 (рис. 6.1)
среднее значение момента на расчетном участке отсека
M x =( M 1 + M 2 )/ 2 = (2071,98+3438,72)/2 = 2755,35 кНм;
среднюю поперечную силу в пределах расчетного участка отсека
Q x =( Q 1 + Q 2 )/ 2 = (987,04+716,4)/2 = 851,72 кН.
Определяем компоненты напряженного состояния по п.7.2 [1] в стенке для уменьшенного сечения
y = h /2+ z = 170/2 + 1,96 = 86,96 см.
Определяем критические значения компонентов напряженного состояния.
При отношении a / h ef = 300/170 = 1,76> 0,8 и loc / = 7,7/17,58=0,43 предельное отношение ( loc / ) u принимается по табл.24 [1] в зависимости от параметра и отношения a / h ef
При = 0,22 и a / h ef = 2,12 ( loc / ) u = 0,618.
Тогда при a / h ef = 2,12 > 0,8 и loc / = 0,4 < ( loc / ) u = 0,618 находим cr по формуле (75) [1] и loc , cr - формуле (80) [1], но с подстановкой 0,5а вместо а при вычислении в формуле 80 и в табл. 23 [1]
Для определения loc , cr предварительно находим c 1 по табл.23 [1] при 0,5 a / h ef = 150/170 =0,88 и = 0,22 c 1 = 18,25
Определяем cr по формуле (76) [1] при = 360/170 = 2,12
Проверку устойчивости стенки выполняем по формуле (79) [1]
Принятая расстановка ребер жесткости обеспечивает устойчивость стенки .
7. РАСЧЕТ ПОЯСНЫХ ШВОВ СОСТАВНОЙ БАЛКИ
8.2 Определяем размеры опорного ребра
Требуемая площадь опорного ребра равна:
Ширину опорного ребра принимаем равной ширине пояса балки на опоре b h = b 1 f = 30 см. Определяем толщину опорного ребра при b hp = 3 0 см
Принимаем ребро толщиной 14 мм. Нижний край ребра не должен выступать за грань полки более чем на а =1,5 t h = 1,51,4 =2,1 см. Принимаем а = 20мм.
Рис.8.1. К расчету опорной части балки
Проверяем опорную часть балки на устойчивость.
Площадь таврового сечения с учетом полосы стенки шириной l h (п.7.12 [1])
Момент инерции сечения относительно оси х - х
Гибкость стойки при высоте, равной высоте стенки балки (см. рис. 6.1), равна
Коэффициент продольного изгиба определяем по табл. 72 [1] = 0,942. Проверка устойчивости выполняется по формуле
Проверяем ребро на местную устойчивость в соответствии с указаниями [1]. п.7.22
предельное отношение свеса ребра к толщине по табл. 29* [1] равно
Устойчивость опорной части балки и опорного ребра обеспечены, поскольку
8.4 Рассчитываем сварные швы, необходим ые для крепления ребра к стенке
Принимаем, что швы выполняются полуавтоматической сваркой в нижнем положении с использованием сварочной проволоки Св-08А, для которой (по табл.56 [1] расчетное сопротивление равно R wf = 180 МПа = 18 кН/см 2 , расчетное сопротивление металла границы сплавления для стали С255 при R un = 370 МПа равно R wz = 0,45 R un = 0,45370 = 166,5 МПа, f =0,9; z = 1,05 (табл. 34* [1])
R wf = 180 МПа > R wz = 166,5 МПа,
R wf = 180 Мпа < R wz z / f = 166,51,05/0,9 = 194,25 МПа
Выполненные проверки показывают на правильный выбор сварочных материалов и на то, что расчет можно производить только по металлу шва. Определяем требуемую высоту шва при количестве угловых швов n w = 2
По табл.38* [1] при толщине более толстого элемента 20 мм k f , min = 6мм. Принимаем толщину сварного шва 6 мм.
9. РАСЧЕТ УКРУПИТЕЛЬНОГО СТЫКА БАЛКИ
Рассчитать и законструировать монтажный стык на высокопрочных болтах в середине пролета главной балки составного сечения.
размеры пояса b f x t f = 500 x 20 мм, размеры стенки h w x t w = 1700 x 13 мм;
I x = 1954198,7 см 4 ; I w = 1,3*170 3 /12 = 532241,7 см 4 - момент инерции стенки;
в середине пролета балки M x = M max = 4477,5 кНм, Q x = 0.
Определяем распределение момента между поясами и стенкой
M f = M x - M w = 4477,5 - 1219,48 = 3258,02 кНм
Требуемая площадь накладок на пояс нетто равна
Принимаем двусторонние накладки с наружной стороны 500х12 мм, с внутренней стороны пояса две накладки 210х12 мм.
Предполагая в каждом ряду по 4 болта, найдем площадь накладок с учетом ослабления, диаметр отверстия под болты d = 20 мм - d 0 = 23 мм.
Площадь пояса с учетом ослабления отверстиями
Суммарная площадь сечения накладок нетто больше, чем сечение пояса, поэтому проверку на прочность выполняем только послабленному сечению пояса. Поскольку A f , n = 81,6 см 2 < 0,85 A f = 0,85*100 = 85 см 2 , то проверка производится по условной площади A f , c = 1,18 * A f , n = 1,18*81,6 = 96,29 см 2 (см. п. 11.14 [1]).
Расстояние между центрами болтов вдоль усилия должно быть не менее e +1,5 d 0 (e - расстояние между рядами поперек усилия). По табл. 39 [1] е = 2,5 d 0 , отсюда минимальное расстояние между болтами равно 4 d 0 = 4*23 = 92 мм. Принимаем шаг 100 мм.
Расчетное усилие, которое может быть воспринято одним высокопрочным болтом, определяется по формуле (131)* [1]
где R bh - расчетное сопротивление растяжению высокопрочного болта; R bh = 0,7R bun = 0,7*110 = 77 кН/см 2 ;
А bh - площадь сечения болта нетто, А bh = 2,45 см 2
k - число поверхностей трения, k = 2;
г b - коэффициент работы соединения, г b = 1,0 при числе болтов 10 и более;
г h - коэффициент надежности, принимаемый по табл. 36* [1], г h = 1,12;
м - коэффициент трения, принимаемый по табл. 36* [1], для газопламенного способа очистки м = 0,42
Необходимое число высокопрочных болтов:
Стык перекрываем двумя накладками толщиной 13 мм каждая. Принимаем по два вертикальных ряда болтов на каждой полунакладке (m=2), число горизонтальных рядов k найдем в зависимости от
где h max - расстояние между крайними рядами болтов, h max = 159 см;
При б = 0,168 k = 15. Принимаем 16 рядов болтов, получаем расстояние между ними 106 мм, что больше а min = 2,5d 0 = 2,5*23 = 57,5 мм и меньше a max = 18t = 18*13 = 234 мм
Наибольшее усилие в крайнем болте от изгибающего момента
Поскольку поперечная сила Q x = 0, то проверка сводится к виду:
Рис.8.2. Монтажный стык балки на высокопрочных болтах.
Подобрать сечение стержня сплошной центрально-сжатой колонны рабочей площадки. Исходные данные:
материал - углеродистая сталь обычной прочности;
б) по результатам выполнения предшествующих разделов:
высота второстепенной балки h fb = 34,6 см;
высота главной балки h mb = 174,0 см;
реакция главной балки V mb = Q mb , max = 1194 кН;
главная балка опирается на колонну сверху.
10.1 Расчетные характеристики материала и коэффициенты
Колонны относятся к группе 3 по табл. 50* [1]. Принимаем сталь обычной прочности, соответствующую группе 3 конструкций, сталь С245 по ГОСТ 27772-88. Расчетное сопротивление принимаем для фасонного проката толщиной до 20 мм, для которого R y = 240 МПа, R un = 370 МПа (табл. 51* [1]), E = 2,0610 5 МПа, = 0.3 (табл. 63 [1]). Для сооружений II уровня ответственности (прил.7* [2]) коэффициент надежности по ответственности равен n =0,95. Коэффициент условий работы при расчете на прочность c=1,0 (табл. 6 [1]). Коэффициенты надежности по нагрузке f g =1,05 (п.2.2 [2]), f v =1,20 (п.3.7 [2]).
10.2 Определение расчетной длины колонны
Геометрическую длину колонны находим с учетом глубины заделки h b = 0,7 м.
l c = H - ( t sh + h fb + h mb ) + h b = 720 - (1,0+34,6+174,0) + 70 = 580,4 см.
Для дальнейших расчетов принимаем l c = 580 см.
Принимаем шарнирное закрепление колонны к фундаменту и шарнирное сопряжение колонны с балкой. При такой расчетной схеме коэффициент расчетной длины = 1.
l ef = l e f,x = l e f,y = 1,0 580 = 580 см.
Рассчитывается средняя колонна, на которую опираются две главные балки. Принимаем собственный вес колонны g c = 0,7 кН/м. Расчетная продольная сила определяется по формуле
N = 2 V mb + fg n g c l c = 21194 + 1,050,950,75,8 = 2392,05 кН
10.4 Подбор сечения стержня колонны
Сплошную колонну компонуем двутаврового сечения из трех листов. Задаемся в первом приближении значением гибкости л = 75, которому соответствует коэффициент продольного изгиба ц = 0,716 (табл. 72 [1]).
Этапы проектирования стальных конструкций балочной клетки, выбор схемы и расчет балок. Проверка местной устойчивости сжатого пояса и стенки. Конструирование опорной части и укрупнительного стыка балки. Подбор сечения сплошной колонны балочной площадки. курсовая работа [560,9 K], добавлен 21.06.2009
Расчет и конструирование стальных несущих конструкций балочной клетки рабочей площадки и колонн, поддерживающих междуэтажные перекрытия и покрытие. Подбор сечения и проверка прочности балки. Расчет сварных швов. Проверка общей устойчивости здания. курсовая работа [856,2 K], добавлен 15.05.2014
Расчет несущего настила балочной клетки. Расчет балочных клеток. Компоновка нормального типа балочной клетки. Учет развития пластических деформаций. Расчет балки настила и вспомогательной балки. Подбор сечения главной балки. Изменение сечения балки. курсовая работа [336,5 K], добавлен 08.01.2016
Нормальный и усложненный тип балочных клеток в рабочих площадках: компоновка балочной клетки и выбор стали, расчет железобетонного настила и его балок, проверка прочности принятого сечения и жесткости клети. Расчет базы и колонны на устойчивость. курсовая работа [860,0 K], добавлен 08.02.2010
Проверка прочности, общей устойчивости и прогиба сварной балки. Изменение сечения главной балки по длине. Расчет балочной клетки нормального типа. Проверка и обеспечение местной устойчивости балки. Подбор и расчет сечения колонны. Расчет ребер жесткости. курсовая работа [700,4 K], добавлен 28.06.2015
Компоновка конструктивной схемы рабочей площадки (балочной клетки), прокатной балки настила, главной составной балки и стойки. Назначение размеров составной балки, изменение ее сечения по длине. Проверка местной устойчивости стенки. Расчет поясных швов. курсовая работа [846,8 K], добавлен 06.09.2014
Суть компоновки балочных конструкций. Характеристика балочной клетки нормального и усложненного типа. Подбор, изменение сечения балки по длине, проверка прочности, устойчивости, прогиба. Конструирование промежуточных ребер жесткости, расчет поясных швов. курсовая работа [1,8 M], добавлен 22.01.2010
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Вариантное проектирование балочной клетки рабочей площадки курсовая работа. Строительство и архитектура.
Реферат по теме Ленин как историческая личность
Сайт Для Проверки Курсовой На Плагиат
Контрольная Работа По Математике 3 4 Класс
Дневник По Производственной Практике Строительство
Курсовая работа по теме Расчет компьютерной сети организации по технологии Ethernet
Курсовая Работа Структура Производственного Процесса Предприятия Сервиса
Контрольная работа: Международная классификация средств размещения
Годовая Контрольная Работа По Математике
Реферат: Эпическое мышление в истории киргизского фольклора. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат по теме Экология и энергетика
Реферат по теме Развитие максимальной силы с помощью изометрических упражнений в тренировке волейболистов I-II спортивных разрядов
Контрольная работа по теме Сознательное и бессознательное
Реферат 3 Кл Формы Земной Поверхности
Доклад: Санчо VII король Наварры
Практическое задание по теме Шлифовальный рубанок
Курсовая работа по теме Безготівкові розрахунки
Научное Исследование Дипломная Работа
Реферат: Medea And Jason Essay Research Paper Much
Контрольная работа: по Экологическому праву 2
Дипломная работа: Разработка педагогических условий эффективного использования дидактической игрушки для развития лексики детей раннего возраста
Усыновление в РФ - Государство и право курсовая работа
Проектирование и монтаж компьютерной сети - Программирование, компьютеры и кибернетика дипломная работа
Стабілізатори - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника курсовая работа