Cтальные конструкции рабочей площадки

Примем опирание балки на колонну сверху через опорное ребро, привариваемое к торцу балки. При таком конструктивном решении опорная реакция балки

Cтальные конструкции рабочей площадки

Дипломная работа

Разное

Другие дипломы по предмету

Разное

Сдать работу со 100% гаранией

Министерство образования и науки Российской Федерации

ГОУ ВПО "АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ им. И.И.ПОЛЗУНОВА"

Кафедра "Строительные конструкции"

 

 

 

 

 

 

 

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

по курсу "Металлические конструкции"

 

 

 

Проект выполнил:

студент Архипенко Н.А.

Руководитель проекта

Александров О.Б.

 

 

 

 

 

 

БАРНАУЛ 2011

 

Содержание

 

1. Исходные данные

. Расчет настила

. Расчет балки настила

. Расчет главной балки

. Изменение сечения балки по длине

. Проектирование опорной части балки

. Расчет укрупнительного стыка главной балки

. Расчет колонны

Список литературы

 

 

1.ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

 

1.Размер рабочей площадки в плане 6х24м;

2.Сетка колонн 3*912м;

.Технологическая нагрузка (равномерно распределенная): 25кН/м2;

.Отметка верха настила: 9,6м;

.Класс бетона фундаментов: В12,5;

.Район строительства: Хабаровск;

 

. РАСЧЁТ НАСТИЛА

 

Рисунок 1. Конструктивная схема настила

 

По СНиП "Строительная климатология" определяем среднюю температуру для г.Хабаровск в январе и июле (-22,3 и +21,1);

По ГОСТ "Климат СССР" определяем район (I4 - умеренный);

По СП "Стальные конструкции" выбираем сталь для настила (С255 - ГОСТ 27772-88);

 

 

Рисунок 2.Схема опирания настила на балки

 

Соотношение между шириной и толщиной настила можно определить из следующего равенства:

 

, где

 

- ширина настила, см

- толщина настила, см - нормативная распределенная нагрузка, Н/см

- продольный модуль упругости, кН/см2

 

, где

 

- модуль упругости стали = 2.06×104 кН/см2

n0- величина, обратная предельно допустимому прогибу

n0 = 1/[f]= 1/150 - коэффициент Пуассона, для стали - 0.3

 

 

 

для находим по таблице, что .

Принимаем tn=12мм

 

 

Так как число и шаг балок настила должно быть целым, то принимаем lн = 90 см

: lн=1200:90=13,333≈14

 

3. Расчет балки настила

 

Рисунок 3. Расчетная схема нагружения балки настила

 

Для балок настила в климатическом районе I4 принимается сталь марки С255 с расчетным сопротивлением . На балку действует технологическая нагрузка и собственный вес стального настила. Принимая плотность стали 7850 кг/м3, величину технологической нагрузки 22.5 кН/м2, а также найденную нами ранее толщину листа настила найдем величину расчетной линейнораспределенной нагрузки.

 

 

Сбор нагрузок на балку настила:

Нормативная нагрузка на балку:

 

,

 

где - технологическая нагрузка

Расчетная нагрузка на балку:

 

 

= 1.2 - коэффициент надежности по нагрузке,

- коэффициент надежности по нагрузке для веса стальных конструкций

Максимальный изгибающий момент в балке настила:

 

, где

 

- расчетная нагрузка действующая на балку, = 27,8 кН/см;

- длина балки настила, = 3м.

 

;

 

- требуемый момент сопротивления сечения балки относительно оси Y, см3 , где

- расчетное сопротивление стали по пределу текучести, кН/см2

- коэффициент условия работы, принимается равным 1

 

 

По таблице сортаментов двутавров (ГОСТ 26020-83 "Двутавры стальные горячекатаные с параллельными гранями полок. Сортамент") принимаем ближайший больший по моменту сопротивления двутавр:

 

Рисунок 4. Основные характеристики двутавра

 

№ профиля - 18

H = 180 мм

А = 23,4 см2

q = 18,4 кг/м

Ix = 1290 см4

Wx = 143 см3

Sx = 81,4 см3

b = 90 мм

s = 5.1 мм

t = 8,1 мм

r = 3,5 мм

 

3.1ПРОВЕРКА ЖЕСТКОСТИ БАЛКИ

Максимальный прогиб находится посередине балки, его можно рассчитать через прогиб свободно опертой балки:

 

, см;

 

- момент инерции балки, см4;

- модуль упругости стали = 2.06×104 кН/см2;

 

 

Проверка выполнена, значит, жесткость обеспечена.

 

. Расчет главной балки

 

На рассматриваемую балку действуют нагрузки: полезная нагрузка, вес настила и собственный вес балки. При поэтажном опирании балок настила на главную балку нагрузки прикладываются в виде системы одинаковых сосредоточенных сил в тех местах, где расположены балки настила. Вес же самой балки должен прикладываться как равномерно распределенная нагрузка. Но для упрощения вычислений можно включить данную нагрузку в состав сосредоточенных сил, что не повлияет в значительной степени на конечный результат.

Нормативное значение сосредоточенной силы:

 

, где

 

 

- полезная (технологическая) нагрузка, =25×10-4 кН/см2

- вес балки настила (произведение 1м.п. двутавра №18 на длину)

 

 

gн - постоянная нагрузка от массы настила, т. е. вес 1 см2 настила

 

 

- примерный вес главной балки принятый исходя из опыта многочисленных расчетов составных балок, кН.

 

 

Расчетное значение сосредоточенной силы:

 

, где

 

- коэффициент надежности по нагрузке для равномерно распределенной нагрузки = 1.2;

- коэффициент надежности по нагрузке для веса стальных конструкций, = 1.05,

Под действием нагрузки балка прогибается, и в её поперечных сечениях возникают изгибающий момент и поперечная сила. Расчетная схема балки является статически определимой. Эпюры изгибающих моментов и поперечных сил строятся по правилам сопротивления материалов и строительной механики. С целью снижения трудоемкости построения эпюр при большом количестве сосредоточенных нагрузок заменим такую нагрузку эквивалентной равномерно распределенной:

 

;

 

Максимальный момент от эквивалентной распределенной нагрузки .

Для компоновки поперечного сечения вычисляется требуемый момент сопротивления сечения балки в середине пролета:

 

настил балка эпюра колонна

4.1ОПРЕДЕЛЕНИЕ высоты ГЛАВНОЙ балки

 

Рисунок 5. Поперечное сечение главной балки в середине пролета

 

Высота балки назначается из анализа трех значений , , .

- оптимальная высота балки, которая обеспечивает наименьшую площадь сечения, а, следовательно, и наименьший расход стали.

 

, где

 

- коэффициент, принимаемый для составных сварных балок 1.15…1.2, - толщина стенки, точное значение которой на этапе компоновки неизвестно, см, - требуемый момент сопротивления, = 7462,5 см3

Значением задаемся эмпирически по формуле , где

- предварительная высота балки, назначают предварительно, исходя из рекомендаций: (), м

- толщина стенки, мм

 

 

- минимальная высота балки, обеспечивающая достаточную жесткость балки:

 

, где

 

- отношение пролета балки к предельно допускаемому нормами прогибу.

 

 

Высоту балки следует назначать близкой к оптимальной, но не менее минимальной. Примем .

4.2Определение толщины стенки

Толщина стенки также является важным параметром сечения балки, так как наряду с высотой оказывает большое влияние на экономичность конструкции. Из условия прочности стенки в опорных сечениях ее толщина должна удовлетворять условию:

 

, где

 

- высота стенки балки, на этапе компоновки предварительно принимаемая , см;

- максимальная поперечная сила, = 597 кН;

- расчетное сопротивление стали срезу, = 0.58×Ry =13,92кН/см2,

 

;

.

 

Чтобы обеспечить местную устойчивость стенки без дополнительного укрепления ее продольным ребром, необходимо выполнение условия:

 

, где

 

- высота стенки балки, см;

- расчетное сопротивление стали на растяжение (сжатие), кН/см2;

- модуль упругости стали, кН/см2.

 

.

 

Таблица 1 - Рекомендуемые отношения высоты балки и толщины стенки:

, м0,811,523, мм6…88…1010…1212…1416…18100…133100…125125…150145…165165…185

Исходя из этих требований, принимая во внимание таблицу и сортамент листовой стали (в отношении толщины), назначаем

4.3ОПРЕДЕЛЕНИЕ размеров пояса

Требуемая площадь пояса составной балки:

 

, где

 

- требуемый момент сопротивления, = 7462,5 см3

- высота балки, = 100 см

- толщина стенки, = 0,9 см

 

 

Кроме того, пр

Похожие работы

1 2 3 > >>