Металлические конструкции

Курсовой проект - Разное

Другие курсовые по предмету Разное

Скачать Бесплатно!
Для того чтобы скачать эту работу.
1. Подтвердите что Вы не робот:
2. И нажмите на эту кнопку.
закрыть



115086Полезная нагрузка281,0529,4Итого:30,695632,55788

Определим удельный вес балок настила.

Нагрузка с балок настила передаётся на вспомогательные балки в виде сосредоточенных сил. При частом расположении балок настила (4 и более) можно заменить сосредоточенные силы эквивалентной равномерно распределённой нагрузкой.

 

Требуемый момент сопротивления при с1 = 1,1:

По сортаменту принимаем двутавр №36 ГОСТ 8239-89 (Iх=13380см4, Wх=732см4, Sх=423 см3, b=145 мм, t=12,3 мм, d =7,5 мм, h = 360 мм, mбн =48,6 кг/м).

Проверка прочности

;

Рис.11

R с = 1,1 24 = 26.4 кН/см2

24,898 26,4 - условие прочности выполняется

Уточним коэффициент с1=с по табл. 66 СНиП II-23-81*

Аf=bt=14,51,23=17,84 см2;

Аw = (h-2t)d = (36-21,23)0.75= 25,115 см2;

с = 1,0991=>

24,92 26,4 - условие прочности выполняется

Проверка касательных напряжений.

 

;

;

RS с = = 14,94 кН/см2;

5,15 условие выполняется.

Проверка жесткости.

;

;

lвб=500 см;

Е=2,06104 кН/см2;

qн=0,00306956200=0,613912 кН/см;

Jx=13380см4

0,0036жесткость балки обеспечена

При приложении сосредоточенной нагрузи через полку вспомогательной балки в месте, не укрепленном поперечным ребром, стенка балки должна быть проверена на прочность от местного давления по формуле

,

где Fбн =81,39кН- расчетная сосредоточенная нагрузка;

lef=b+2tef =14+22,63=19,76(см) условная длина распределения нагрузи, где b=16-ширина полки балки настила;

tef =t+r =1,23+1,4=2,63(см) расстояние от нагруженной грани полки до начала внутреннего закругления стенки.

;

Ryγc=241,1=26,4;

3,3526,4- условие выполнено=> стенка балки обладает прочностью от местного давления.

Проверка общей устойчивости балки

- расчет на общую устойчивость не требуется.

5. СРАВНЕНИЕ ВАРИАНТОВ БАЛОЧНОЙ КЛЕТКИ.

 

Таблица 10

 

Наименование элементов1- вариант2- вариант3- вариантРасход стали,

кг/Количество балок,

штРасход стали,

кг/Количество балок,

штРасход стали, кг/Количество балок,

штСтальной настил94,23562,840125,628Балки настила13,72829,443510,9621Вспомогательные балки24,3819424,38ИТОГО:132,271111,2479160,8657

Вывод: по расходу стали и количеству монтажных элементов наиболее экономичен вариант №2.

6. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СОСТАВНОЙ БАЛКИ

 

Сбор нагрузки на главную балку Таблица 11

 

Наименование нагрузкиНормативная нагрузка, кН/м2fРасчетная нагрузка, кН/м21Металло-цементный раствор t=30мм0,751,30,9752Гидроизоляция:2 слоя рубероида на мастике

0,1

1,3

0,133Теплоизоляция: шлако-бетон t=40мм0,481,30,6244Стальной настил t=8мм0,6281,050,65945Балки настила № 180,29441,050,309126Вспомогательная балка №450,191,050,19957Полезная нагрузка281,0529,48Итого:30,442432,29702

6.1.Компоновка и подбор сечения балки

 

Сечение составной сварной балки состоит из трех листов: вертикального - стенки и двух горизонтальных - полок .

Максимальный расчетный изгибающий момент и максимальная перерезывающая сила определяем с учётом собственного веса главной балки, умножением расчетным значений на коэффициент =1,02 .

Рис. 12

 

;

Мрасч=3956,4 кНм;

Мmax=1,023956,4=4074,68 кНм;

Qрасч=2*565,2=1130,4 кН;

Qmax=1,021130,4=1164,3 кН;

Найдём требуемый момент сопротивления по формуле:

;

где с =1,1

Рис. 13

Определим минимально допустимую высоту балки

Определим оптимальную высоту балки, соответствующую наименьшему расходу стали:

;

k=1,2;

;

- вычисляется по эмпирической формуле:

Принимаем tw=12мм

Принимаем высоту главной балки .

Из условия среза определяем минимальную толщину стенки (без учёта работы поясов)

Принимаем толщину стенки 10 мм.

 

Чтобы обеспечить местную устойчивость стенки без укрепления продольными рёбрами жёсткости необходимо чтобы , т.е. должно выполняться условие:

 

 

;

1>0,78=>не требуется укрепление стенки дополнительными ребрами.

Подбор сечения поясов

Требуемый момент инерции сечения

Момент инерции стенки:

Рис. 14

Требуемый момент инерции полок:

Jf тр = Jтр - JW ;

Jf тр =1003236-166698=836538 см4;

Требуемая площадь сечения полки:

 

 

 

 

Пусть =53 см

tf=Af/ bf=102,12/53≈20 мм.

Уточним площадь сечения полки:

Af= bf tf=532=106 см2.

Для обеспечения устойчивости сжатого пояса балки необходимо выполнение условия:

bef=(bf-tw)/2=(530-10)/2=260;

13 устойчивость сжатого пояса обеспечена.

6.2.Проверка прочности

 

Момент инерции:

Момент сопротивления:

Статический момент:

;

R с = 1,1 24 = 26.4 кН/см2

25,29 26,4 - условие прочности выполняется.

Выбираем листовой прокат для поясов 530х20х14000, для стенки 1300х10х14000.

 

Т.к. пролет 14 м, то экономически целесообразно уменьшить сечение балки. Уменьшение сечения будем делать на расстоянии 1/6 пролета балки от опоры, т.е. х=2,33 м.

Рис. 15

С учетом собственного веса главной балки М/=1,022306=2352,12 кНм.

Определим требуемый момент сопротивления и момент инерции измененного сечения, исходя из прочности сварного стыкового шва, работающего на растяжение.

Принимаем пояс шириной 400 мм.

Уточним площадь сечения полки:

Af1= bf1 tf=402=80 см2.

 

Рис. 16

 

Геометрические характеристики сечения балки

Момент инерции

Момент сопротивления

Статический момент

18,6<22,44 кН/см2 -условие прочности выполняется.

s